恒温水箱控制系统调研报告
核查报告(恒温水箱)
检测中心恒温水箱期间核查评价报告
1、核查方法：
使用测温仪对编号为107-006水箱各区域温度进行测量，通过观察测量温度与设定温度的示值误差判定恒温水箱的温度控制是否符合实验要求。
2、测试条件
核查人：李四
水箱设置温度：95℃
核查日期：2023年08月
核查设备仪器：测温仪
3、测量方法及结果
1.设定恒温水箱温度为95℃，设备平稳达到设定温度后，选择水箱工作空间和箱体无接触的位置测量温度，精确至0.1℃；
3.取设定值与测量值的差值作为示值误差，精确至0.1℃；
4.分别取A.B.C.D四个点即水箱四角且与箱体无接触点和中心点O，示数稳定后每30分钟记录温度示值，重复三次，计算每次得到结果的示值误差，其算术平方根为均匀度；
5.取水箱工作空间的中心点O，每5分钟记录一次温度示数，示值的极差作为水箱内温度的波动度。
5、检测结果分析
根据JJF1101-2003《环境试验设备温度，温度校准规范》的要求，温度均匀度为0.1℃，允许误差为±1℃，温度的波动度为±0.2℃允许误差为±0.5℃，设备外观良好，线路连接正常，能满足测试要求，设备核查合格，可以继续使用。
某公司检测中心
评价人：
批准人：
年月日。
水温控制系统设计与报告总结
水温控制系统摘要：本系统以MSP430F149超低功耗MCU为核心,以DS18B20为温度传感器进行温度检测，采用电热棒进行加热。
该控制系统可根据设定的温度，通过PID算法调节和控制PWM波的输出，控制电磁继电器的通断时间从而控制水温的自动调节。
该系统主要包括MSP430F149单片机控制器模块、DS18B20测温模块、键盘模块、继电器控制模块及LCD12864液晶显示模块等构成。
具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。
关键词：MSP430 DS18B20 PID算法PWM LCD12864目录一、任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)二、方案设计与论证 (2)2.1 温度检测电路方案选择 (2)2.2显示电路的方案选择 (2)2.3加热和控制方案选择 (2)2.4控制算法选择与论证 (3)三、系统硬件电路设计 (3)3.1系统结构框图 (3)3.2控制器模块 (3)3.3温度检测电路设计 (4)3.4加热控制电路设计 (5)3.5键盘及显示电路设计 (5)3.6电源电路设计 (6)四、软件设计 (6)4.1 PID算法设计 (6)4.2程序流程图 (8)4.2.1主程序框图 (8)4.2.2 LCD12864程序流程图 (9)4.2.3 PID程序流程图 (10)4.2.4 DS18B20水温检测程序流程图 (11)五、系统测试及分析 (12)5.1系统调试 (12)5.1.1控制模块的调试 (12)5.1.2 温度检测模块 (12)5.1.3 继电器的检测 (12)5.2测试结果及分析 (12)5.2.1测试仪器 (12)5.2.2测试方法 (13)5.2.3测试结果 (13)六、设计总结 (14)七、附录 (15)附录1 仪表器件清单 (15)附录2 水温控制系统原理图 (16)附录3 程序设计 (17)一、任务及要求1.1设计任务该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算输出控制加热装置以实现水温控制的全过程。
恒温水箱设计与研究
设计仸务
本课题主要针对水箱迚行恒温控制。水的比热比空气大，恒温控制能达到较 好的效果。课题主要设计一种常温恒温水箱，主体搭建主水箱和副水箱，副 水箱用于水的加热，三个温度传感器监控主水箱温度值，水泵实现强制对流 换热，当水箱温度低于设定值时，单片机控制加热器开启幵开启水泵实现热 交换。温度达到预设值时，停止装置。
杭州电子科技大学毕业设计（论文）开题报告 恒温水箱设计与研究
10072112 王瓅
项目概述
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课题研究的背景
国内外恒温控制技术収展现状及趋势
设计仸务
课题研究的背景
•
温度是工业上常见的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品加工、机械制
造等领域，恒温控制系统被广泛应用于加热炉、热处理炉、反应炉等。在一些温控系 统电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电 路，转换成A／D转换器能接收的模拟量，再经过采样／保持电路迚行A／D转换，最终 送入单片机及其相应的外围电路，完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂、 易受干扰、不易控制且精度不高。本文介绍单片机通过数字温度传感器检测外部温度 对水箱迚行恒温控制的设计，通过控制继电器的通断，迚而控制电炉的加热来实现恒 温控制。因此，本系统采用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的 信号处理电路和A／D转换电路就能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精 度高，可根据不同需要用于各种场合。在日常生活中，也经常用到电烤箱、微波炉、 电热水器、烘干箱等需要迚行温度检测与控制的家用电器。采用单片机实现温度控制 不仅具有控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度地提高被控温度的技术指标， 从而大大提高产品的质量，现以恒温水箱控制系统的设计迚行介绍。
恒温控制系统研究及分析
恒温控制系统研究及分析李泽宇;殷兴辉【摘要】With the continuous development of society and technology, temperature measuring instrument has been widely used in various fields, and intelligence has become the main direction of the development of modern temperature control system. In recent years, as the temperature control systems are applied to all aspects of people's life, the design of a temperature control system has a very wide range of application prospects and practical significance. In industrial production and experimental study, the temperature is one of the important physical quantities for the change process and the object state. The dynamic temperature control system is designed to control the high precision and the stability, and the research and the experiment are conducted for predictive compensation fuzzy self-adaptive PID controller to realize the control of the dynamic temperature of the constant temperature box. In this paper, Matlab software is used to establish the PID control simulation model, and the effects of different parameters on the experiment are studied. It has certain reference value for practical engineering application.%随着社会和科技的不断发展,测温仪器已经在各个领域广泛应用,智能化也成为了现代温度控制系统发展的主流方向.近年来,温度控制系统已经应用到了人们生活中的方方面面,设计一个温度控制系统,具有十分广泛的应用前景和现实意义.在工业生产和实验研究的各个领域中,温度是表征变化过程和对象状态的重要物理量之一.这里设计的动态温度控制系统以控制的高精度与稳态性为目标,通过一系列的研究与实验,该带预测补偿的模糊自适应PID控制器实现了恒温箱的动态温度控制.采用Matlab软件,建立PID控制仿真模型,研究了不同参数对实验的影响并对其进行调试修正,对实际工程应用有一定的参考价值.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P60-62,66)【关键词】智能化;温度控制;高精度;PID控制算法;恒温箱;Matlab仿真软件【作者】李泽宇;殷兴辉【作者单位】河海大学,南京 211100;河海大学,南京 211100【正文语种】中文【中图分类】TN385在人们生活中，温度检测技术可以说无处不在，而温度控制的手段更是多种多样。
水箱控制实验报告
水箱控制实验报告组员：尹舰 PB14210216 韦应栋 PB14210220 曾开文 PB14210233 一、实验目的与要求：通过本实验，使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立完整概念。
培养利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。
1、了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系2、分别利用PID控制器、大林控制器、Smith控制器和自行设计的卡尔曼控制器实现对水箱水位的控制3、分析并比较不同控制器之间的特点二、实验内容：1、实验建模：先利用设备测出阶跃响应曲线，然后再在此基础上利用试探法，选择一阶惯性环节确定其参数。
测得的阶跃响应曲线如下：K=y（~）/u=4.33，T对应0.63倍峰值为78故建模结果为y=4.33/(78s+1)2、PID控制器设计此处采用微分先行PID控制算法进行控制器的设计微分先行PID控制算法：PID参数整定：采用扩充响应曲线法：由实验所得被控对象的阶跃响应曲线，取控制度1.05，得到第一组PID参数KP=4.7438KI=0.1186KD=42.6837得到闭环阶跃响应将控制度改为1.2，同样利用扩充响应曲线法，得到第二组PID参数：KP=4.125KI=0.147KD=14.18对应的闭环阶跃响应：再次调整PID参数，使系统的调节时间和超调量更优，此处调整KD 为20，得到最终的PID参数KP=4.125KI=0.147KD=20对应的闭环阶跃响应：●实验结论：实验结果分析：实验中首先选取控制度为1.05，得到的响应曲线具有较好的性能，在增大控制度为1.2后，可见系统的调节时间、超调量和稳态误差都有所增大，性能变差，与理论分析结果一致，最后通过对Kd的进一步调节，减少了系统的调节时间，得到了更好的系统性能。
Kp、Ti、Td的作用：Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差，但Kp增大会引起系统不稳定；Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差但积分作用太强会使系统超调增大，甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数，可以减少调节时间，改变系统的动态性能。
水温控制系统报告
水温控制系统摘要水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,本设计基于stm32单片机控制的水温智能控制系统, 介绍了系统在硬件和软件方面的设计思想,以stm32单片机为核心，采用了温度传感器DS18B20，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统。
建立了用户操作界面,构成微型监控系统,使水温变化情况可以进行动态的显示，并能在一定的范围内由人工设定。
关键词：stm32 智能控制DS18B20温度传感器PID算法AbstractThe water temperature control applies widely in the industry and the daily life, the classification are many, the different water temperature control system's control method is also different, this design the water temperature intelligent control system which controls based on the stm32 monolithic integrated circuit, introduced the system in the hardware and the software aspect's design concept, take the stm32 monolithic integrated circuit as a core, has used temperature sensor DS18B20, the water temperature control system which by the PID algorithm control as well as the PID parameter installation, unifies the control method which realizes. Has established the user operation contact surface, the constitution miniature supervisory system, enables the water temperature change situation to be possible to carry on the dynamic demonstration, and can by establish artificially in certain scope.Keyword: stm32 Intelligent control DS18B20 temperature sensor PID algorithm1任务及要求1.1任务设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升水，容器为搪瓷器皿(其他容器也可)。
plc水箱温度控制国内外研究现状
plc水箱温度控制国内外研究现状
关于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）水箱温度控制的国内外研究现状，目前能提供的信息如下：
国内方面，对于PLC水箱温度控制方面的研究，一些学术机构和企业进行了相关的实验和开发。
他们通常利用传感器实时监测水箱温度，然后通过PLC控制器对加热设备或冷却设备进行自动控制，以维持水箱温度在设定的范围内。
国外方面，PLC水箱温度控制的研究也比较活跃。
在工业自动化领域，许多研究机构和公司致力于开发先进的PLC系统用于温度控制。
他们通常利用PID（Proportional Integral Derivative）控制算法来实现对水箱温度的精确控制，并通过网络通信技术实现远程监控与控制。
需要注意的是，具体的研究现状需要参考相关的学术论文、专利和行业报告，以获取更详细和最新的信息。
水箱控制系统的研究意义
水箱控制系统的研究意义大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽，或者简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到生产人员的人身安全等。
所以，对水箱控制，如果能够使用精密的而且完全会严格按照生产规定运行的自动化系统，可以最大限度的避免事故的几率，同时也能节省资源并能有效提高生产的效率。
从水资源节约方面考虑，以往的人工控制在很多情况下，造成资源不必要的浪费，大部分原因是水箱内部水位没有及时的反馈信息到操作员，从而使控制上有一定的延迟，从而造成了水量过多或者没能及时补水而导致资源的浪费或生产出现异常。
而对水箱水位的监控以及自动化的引入可以很好的改善补水过多和及时补水的情况，可以很好的节约资源有效的降低成本。
水箱控制系统国内外研究现状目前，水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域，它以自身的自动化控制系统的安全优势，已经慢慢深入到一些民用水箱产品。
但是目前阶段，它的成本还很高。
比如把一台纯手工家用水箱设计成自动化控制的水箱，从硬件的设计和铺设，对于民用化产品实施的性价比较高。
因此大规模的使用仍受到经济上的限制。
但是，从长远来看，随着自动化技术的改进和硬件成本的降低，以及人们对资源浪费费的重视。
水箱控制系统仍然有大规模推广的前景。
我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎在能源相关的所有领域中，水箱是比不可少的部件，即使是发达国家也不例外。
它性能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。
随着我国嵌入式技术的发展，我国控制系统技术已经达到国际水平，但是在中小型企业以及民用产品，大量的水箱控制任然通过专职的人员进行控制。
随着我国单片机开发技术的逐渐成熟，以及单片机生产成本的下降，基于单片机的水箱控制系统应用到中小型以及民用产品有着交大的发展空间。
恒温箱的控制系统设计报告终稿
恒温箱的控制系统设计报告终稿恒温箱的控制系统设计报告终稿Last revision on 21 December 2020基于AT89C51单⽚机的温度控制系统设计说明书题⽬：温度控制系统的设计姓名：倪亮学号：组别：第三组专业班级：机⾃124班⽬录摘要温度是⽣活及⽣产中最基本的物理量，在家庭、医院等环境下都需要恒温储存物品、药品等，在农牧业也需要在⼀定的温度控制下饲养或培养⽣物或细胞等。
本⽂的恒温箱控制系统就是为满⾜上述需求⽽设计的。
⽬前智能温度控制系统⼴泛应⽤于社会⽣活、⼯业⽣产的各个领域，适⽤于家电、汽车、材料、电⼒电⼦等⾏业，成为发展国民经济的重要热⼯设备之⼀。
在现代化的建设中，能源的需求⾮常⼤，然⽽我国的能源利⽤率极低。
所以实现温度控制的智能化，有着极为重要的实际意义。
温度控制系统是利⽤下位机设置温度上下限和实时温度的采集，传输到上位机以达到对温度的⽐较、控制。
本设计⽤AT89C51单⽚机为主要硬件，并设计了相应的复位电路，振荡器和时钟电路等电路。
为实现设计⽬的，此设计还设计了包括温度采集，温度显⽰，系统控制等外围电路。
⽽且对所设计电路给出了相应的软件设计，包括定时器初始化，串⾏⼝初始化和数据传输等程序。
以简单说明了温度控制系统的⼯作原理。
关键词：AT89C51单⽚机温度采集定时器设置温度控制第 1 章绪论1.1温度控制系统1.1.1温度控制系统的发展现状现今，温度的测量和控制在⼯业⽣产中已经获得了⼴泛的应⽤，并且在⼯农业⽣产、国防、科研以及⽇常⽣活等领域占有重要的地位。
温度控制系统是⼈类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。
期间，从低级到⾼级，从简单到复杂，随着⽣产⼒的发展和对温度控制精度要求的不断提⾼，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。
温度控制系统在国内各⾏各业的应⽤虽然已经⼗分⼴泛，但从⽣产的温度控制器来讲，总体发展⽔平仍然不⾼，同⽇本、美国、德国等先进国家相⽐有着较⼤差距。
水箱水位控制实验报告
水箱水位控制实验报告实验名称：水箱水位控制实验实验目的：1. 理解并掌握水位控制的基本原理；2. 学习并掌握PID控制器的原理和应用；3. 进一步培养分析和解决问题的能力。
实验原理：水箱水位控制是典型的反馈控制系统，它的基本原理是根据传感器检测到的水位信号，通过控制阀门的开度来调节进水和排水的流量，从而实现控制水箱水位的目的。
PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器是一种常用的控制器，它能根据给定的目标值和当前的反馈信号，通过比例、积分和微分三个控制参数来实现对系统的精确控制。
实验步骤：1. 搭建水箱水位控制实验装置，包括水箱、加水阀门、排水阀门、水位传感器和PID控制器等；2. 使用水位传感器对水箱的水位进行实时检测，并将检测到的信号传输给PID 控制器；3. 设置PID控制器的参数，并设定所需的水位目标值；4. PID控制器根据当前的水位反馈信号，通过计算得出相应的控制信号，进而调节阀门的开度；5. 根据控制信号的变化，调整阀门的开度，从而控制进水和排水的流量，以达到控制水箱水位的目的；6. 不断监测水箱水位的变化，对PID控制器的参数进行调整，优化控制系统的性能；7. 记录实验数据，并分析实验结果。
实验结果与分析：通过实验，我们可以得到一系列的实验数据，包括水箱水位和时间的变化关系、阀门开度和时间的变化关系等。
根据这些数据，我们可以对系统进行分析和优化。
在实验过程中，我们可以观察到如下现象：1. 当PID控制器的参数设置不合理时，系统的水位控制效果不佳，水位波动较大；2. 通过合理调整PID控制器的参数，可以减小水位波动，使得水位能够在较短的时间内达到稳定状态；3. 在某些情况下，系统的响应时间会较长，此时需要进一步优化PID控制器的参数；4. 可以通过改变目标水位值，观察系统的响应特性，进一步研究系统的稳定性和灵敏度。
实验结论：通过本实验，我们深入了解了水箱水位控制的基本原理和PID控制器的原理与应用。
恒温系统自动控制设计的探究开题报告
毕业设计（论文）开题报告信息工程系电气自动化专业题目：恒温系统自动控制设计的探究一、课题研究的意义及现状分析：随着计算机控制技术的发展，恒温系统自动控制已在工业生产领域中的到了广泛的应用，并取得了巨大的经济和社会效益，在不同的领域内，由于控制环境，目标，成本等因素，需要针对情况来设计系统结构和功能，以取得最佳的控制效果。
在日常生活工业生产和实验中电热恒温应用随处可见。
在生活中我们用来保存食物的恒温箱，工业生产中一些原料的保存也用到恒温箱，在实验室里，特别是生物的培养实验室，恒温箱的应用更是普遍。
二、课题研究目标、内容、方法：本毕业设计(论文)的目标是：设计一种高精度、低成本的数据采集与控制系统，即恒温系统自动控制。
本毕业设计的主要内容是：以“单片机温度控制系统”的软件设计及其相关内容。
包括：采样、滤波、键盘、LED显示和报警系统，加热控制系统，单片机MC-51的开发以及系统新应用软件开发等。
本毕业设计的主要方法：采用以8051为内核的数据采集系统恒温箱主要用于电子设备的高温实验。
通过小键盘设定使用温度和时间，在恒温箱上工业时，箱内温度通过数码显示。
定时剩余时间也通过数码显示。
三、提纲:内容和要求摘要1 引言2 恒温箱的方案确定3 恒温箱硬件系统设计3.1 主机3.2 温度检测3.3 温度控制3.4 其他可扩展电路4 恒温箱的软件设计4.1 软件流程总框图4.1.1 工作流程4.1.2 功能模块4.1.3 资源分配4.2 键盘管理模块4.3 显示模块4.4 温度检测模块4.5 温度控制模块4.6 温度越线报警模块4.7 主程序和中断服务子程序5 调试5.1 硬件调试5.2 软件调试6 抗干扰技术6.1 硬件抗干扰技术6.2 软件抗干扰技术7 总结四、进度安排：论文基本内容周次安排撰写论文初稿第1周—第2周教师评阅第3周学生修改论文第3周经审核后定稿第4周合计4周五、主要参考文献和书目：（1）杜华兵 MCS-51单片机原理及应用华中科技大学出版社 2002 （2）何立民 MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术北京航空航天大学出版社 1990（3）张俊谟单片机中级教程北京航空航天大学出版社 2001 （4）孙涵芳徐爱卿MC-51/96系列单片机原理与应用（修订版）2004(5)廖惜春模拟电子技术基础华中科技大学出版社 2008指导教师审核意见：教研室主任签字：年月日。
恒温箱自动控制系统设计报告 水温自动控制系统设计报告
恒温箱自动控制系统设计目录：1系统方案 (2)1.1恒温箱控制系统设计任务和要求 (2)1.2恒温箱控制系统部分 (2)1.3温度控制系统算法分析 (3)2系统硬件设计 (6)2.1总体设计框图及说明 (6)2.2各个子模块设计 (7)2.2.1 CPU的选择 (7)2.2.2温度采集电路 (8)2.2.3温度控制电路设计 (9)2.2.4键盘设置电路 (11)2.2.5 LCD显示电路 (12)2.2.6 报警电路 (13)3系统软件设计 (14)3.1程序框架结构 (14)3.2程序流程图及部分程序 (14)3.2.1主程序模块 (14)3.2.2按键程序 (16)3.2.3 LCD显示程序 (16)3.2.4 DS18B20采集温度程序 (17)3.2.5PID计算程序 (20)3.2.6 继电器控制程序 (21)3.2.7附加显示时间程序 (21)4 系统仿真报告 (21)5 系统的焊接与调试 (26)6 结论与心得体会 (27)7 参考文献 (28)8 附录一系统源程序 (29)1系统方案1.1恒温箱控制系统设计任务和要求该系统为一实验系统，系统设计任务如下：设计一个恒温箱自动控制系统，控制对象为一玻璃钢的一部分。
箱内温度可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持特定的温度不变。
系统设计具体要求：温度设定范围为30-50摄氏度；环境温度降低是控制恒温箱温度误差小于1摄氏度；采用适当的方法，使得温度在一定范围内才进行控制，大于某一范围直接加热或者不加热，减小系统的调节时间；采用适当方法减少系统的超调量；用LCD1602显示温度与时间。
1.2恒温箱控制系统部分温度控制系统是一个过程控制系统，组成框图如图1所示，由控制器、执行器、被控对象其反馈作用的测量组成。
图1 计算机控制系统框图本系统中CPU选择为单片机，执行器为继电器，控制加热片通断，检测装置为温度传感器采集温度并反馈给单片机。
温控系统调研报告
温控系统调研报告一、调研目的随着人们生活水平的提高，对室内环境的舒适度要求也越来越高。
温控系统是一种可以自动调节室内温度和湿度的系统，可以提供人们所需的舒适环境。
本次调研的目的是了解温控系统的发展现状、技术特点、市场态势以及用户评价，为相关企业的产品研发和市场推广提供参考依据。
二、调研方法本次调研采用了多种方法，包括文献资料调研、网络搜索调研、实地考察和用户访谈等。
通过对不同渠道的信息收集，获取全面且客观的调研结果。
三、温控系统的发展现状1. 技术发展概况目前，温控系统主要采用智能化技术，如物联网、人工智能等，实现对室内温度、湿度、风速等参数的精确控制。
除了传统的空调系统，还出现了智能地板采暖、智能窗帘等新型温控系统。
2. 国内外市场现状根据调研结果显示，近年来温控系统市场逐渐兴起。
欧美等发达国家的温控系统市场规模较大且发展较成熟，而我国的市场仍处于快速发展阶段。
国内的温控系统市场规模也在逐年扩大，市场潜力巨大。
四、温控系统的技术特点1. 高精度控制温控系统采用先进的传感技术和智能算法，可以实时监测室内温度变化，并根据设定的参数进行精确的控制。
用户可以根据自己的需求进行个性化设置，提供最佳的舒适环境。
2. 节能环保温控系统通过智能化调控，可以根据室内外温度差异进行智能节能。
系统能够自动感知室内外温差，并及时进行调节，避免能源的浪费。
同时，温控系统还可以监测室内空气质量，提供净化功能，提高室内空气品质。
五、用户评价通过对一定数量的用户进行访谈，调研结果显示，用户对温控系统智能化、节能环保的特点给予了高度评价。
许多用户表示，温控系统的使用大大提高了居住舒适度，同时也有效降低了能源消耗，具有良好的使用体验。
六、总结温控系统作为一种智能、节能的室内环境调控系统，已经在市场上得到了广泛应用。
未来，随着技术的不断创新和市场的逐渐成熟，温控系统将会迎来更大的发展机遇。
同时，企业在产品研发中应注重技术创新和用户需求，提高产品的性能和用户体验，以获得更好的市场竞争力。
温度控制恒温箱的设计和分析研究
1引言恒温箱智能控制系统已广泛应用于社会和生活中的各个领域，在恒温箱的发展过程过程中，温度控制对恒温箱的设计是人类长期以来研究的重要课题。
此论文主要研究恒温箱温度控制，硬件采用Proteus ISIS 7.8进行仿真，程序采用Keil 进行仿真。
最后，硬件仿真与程序仿真结合便测试出所设计的效果。
1.1 研究背景及现状温度控制是恒温箱的重要环节，对温度智能控制系统有重大意义。
在日常生活中，可以用来保存食物；在工业中，可以保存工业原料以及一些产品的测试，其控制效果的好坏会对产品有直接影响；在农牧业中，可以育苗，可以饲养生物；在科研机构可以培养细胞；在生物研究中，可以为无菌试验创造有利的条件；一些高端电子设备的正常运行需要一定的温度环境。
上世纪70年代，温度控制系统在国外开始被研究。
大约在80年代，国外温度控制系统发展迅猛，智能化等在科技中也有较大的成就。
程美枫2014年在干燥箱温度中系统误差的分析中提出了用一定的方法发现和减小或消除系统误差[1]；李颖2015年在0℃恒温装置的设计中提出一种便携式无线监控0℃恒温箱[2]；孙宏健2016年在一种数字温度计的设计和校准中提出了由单片机与温度传感器组成的硬件设计方案[3]；王一帜2017年在便携智能恒温箱的设计中研究了半导体制冷材料以及单片机的相互连接与信号转换，实现恒温控制及温度显示功能。
[4]；赵静2018年在一种外循环式温度恒温箱设计中提出了用微小压力流体压强原理进行测量水介质外循环控温的恒温箱[5]。
本论文重点研究恒温箱温度的智能控制，首先对器件进行选择，然后通过仿真，分析恒温箱温度的设计以及应用领域。
在研究温度控制系统时，对温度的参数设置进行分析对比，以达到最优效果。
1.2 本人主要工作本论文首先对恒温箱硬件和软件的器件进行了选择。
然后，选择并使用合适的软件进行温度测量，通过Proteus ISIS和Keil仿真，并对比温度的参数，来回控制，使温度控制在设置温度的上下。
水箱控制实验报告
水箱控制实验报告组员：尹舰 PB14210216 韦应栋 PB14210220 曾开文 PB14210233 一、实验目的与要求：通过本实验，使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立完整概念。
培养利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。
1、了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系2、分别利用PID控制器、大林控制器、Smith控制器和自行设计的卡尔曼控制器实现对水箱水位的控制3、分析并比较不同控制器之间的特点二、实验内容：1、实验建模：先利用设备测出阶跃响应曲线，然后再在此基础上利用试探法，选择一阶惯性环节确定其参数。
测得的阶跃响应曲线如下：K=y（~）/u=4.33，T对应0.63倍峰值为78故建模结果为y=4.33/(78s+1)2、PID控制器设计此处采用微分先行PID控制算法进行控制器的设计微分先行PID控制算法：PID参数整定：采用扩充响应曲线法：由实验所得被控对象的阶跃响应曲线，取控制度1.05，得到第一组PID参数KP=4.7438KI=0.1186KD=42.6837得到闭环阶跃响应将控制度改为1.2，同样利用扩充响应曲线法，得到第二组PID参数：KP=4.125KI=0.147KD=14.18对应的闭环阶跃响应：再次调整PID参数，使系统的调节时间和超调量更优，此处调整KD 为20，得到最终的PID参数KP=4.125KI=0.147KD=20对应的闭环阶跃响应：●实验结论：实验结果分析：实验中首先选取控制度为1.05，得到的响应曲线具有较好的性能，在增大控制度为1.2后，可见系统的调节时间、超调量和稳态误差都有所增大，性能变差，与理论分析结果一致，最后通过对Kd的进一步调节，减少了系统的调节时间，得到了更好的系统性能。
Kp、Ti、Td的作用：Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差，但Kp增大会引起系统不稳定；Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差但积分作用太强会使系统超调增大，甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数，可以减少调节时间，改变系统的动态性能。
水温控制系统报告
水温控制系统摘要用单片机系统对温度进行实时检测并做出分析和判断是本课题的一项最重要的内容。
为此，我们采用AD590进行数据的采集，结合模糊和PID两种控制方式，实现了对水温控制系统较为精确的定位。
一．理论分析与控制算法的确定该系统为一水温控制系统，主要特点表现在其响应的滞后性，所以其难点就体现在单片机对温度的控制上。
我们可以采用常用的两种控制——模糊控制和PID控制。
如果单纯采用模糊控制就很难做到对温度的精确定位和微调至稳定；如果只采用PID控制，就不容易在短时间内把温度加到一定的幅度。
由于水温具有很强的滞后性，如果加入积分项，虽然对于消除稳定误差有作用，但是会明显地使超调量变大。
综合考虑水温的稳定变化幅度指标和水温滞后性，因此用PD控制水温的稳定。
因此，我们在软件方面分为两方面来实现，首先通过模糊控制持续加热，在对温度进行实时控制的基础上，将检测的温度同设定的目标温度相比较，当实时温度小于1.8度时，进入PD控制加热，这样就会很好的保证不会超调量过大。
然后利用PD控制，可以实现对温度的精确控制，上下幅度大约在0.3度左右。
系统框图如下：二．方案论证与比较：1. 采样电路方案一：较为便宜的18B20芯片，但由于精度只有0.5°，基本指标的变化范围是上下1°，所以就很难做到对其控制。
方案二：采用AD590采样，其精度能够控制在0.3°以内，这样就基本能够满足要求。
所以我们采取方案方案二：控制电路如果采用LM358来放大，但是它的温漂有0.5V，经过放大之后影响就很大。
所以我们采用低温漂芯片OP07来控制放大。
方案三：基于方案一和方案二的比较，我们用AD590来控制采样，用OP07来进行放大，为了使采样电压输出保持较稳定的状态，我们在放大之前还加一级电压跟随电路，同样采用运放OP07来实现。
三．电路原理及分析硬件电路：1. 采样电路AD590采样芯片是输出电流的，它随外界的温度变化而变化，输出电流为1uA/K。
恒温水箱实训实验报告总结
恒温水箱实训实验报告总结恒温水箱实训实验报告总结一、引言恒温水箱实训实验是我们在学习过程中的一项重要实践活动。
通过这次实验，我们对恒温水箱的工作原理、操作方法和注意事项有了更加深刻的了解。
本文将对这次实验进行总结，并提出一些指导意义。
二、实验目的1.了解恒温水箱的基本原理和结构；2.掌握恒温水箱的操作方法和调节技巧；3.了解恒温水箱的应用范围和注意事项；4.培养实验操作和数据处理的能力。
三、实验内容与方法实验内容包括恒温水箱的参数调节、测温仪的使用、恒温水箱的温度稳定性检测等。
本实验采用了传统的物理实验方法，通过调节水箱的温度设置、测温仪的使用等，完成了实验内容。
四、实验结果与分析通过本次实验，我们可以得出以下结论：1.恒温水箱能够通过控制水箱内水的供给和排出，实现水温的恒定；2.合理调节恒温水箱的参数，可以有效地控制水温的稳定性；3.在使用测温仪时，需注意仪器的精确度和灵敏度，避免误差的产生；4.恒温水箱的应用范围较广，可用于科研实验、生产加热等领域。
五、实验中的问题与改进措施在本次实验中，我们也遇到了一些问题，如设定温度的误差较大、水箱的温度稳定性不够等。
针对这些问题，我们提出了以下改进措施：1.加强对实验操作步骤的培训，提高操作者的技术水平，减少误差的发生；2.选用更为精密的测温仪器，提高温度测量的准确度；3.完善水箱内部的绝缘和循环装置，提高水温的稳定性。
六、实验心得与收获通过这次实验，我们不仅深入了解了恒温水箱的原理和操作方法，还培养了实验操作和数据处理的能力。
同时，在实验中我们也发现了一些问题，这给我们今后的学习和工作提出了一定的挑战。
但通过总结和改进，我们相信这些问题都可以得到解决。
七、实验的指导意义恒温水箱是实验室和生产中常用的设备，掌握其操作方法和注意事项对于进行科学研究和生产工作至关重要。
因此，本实验的指导意义主要体现在以下几个方面：1.加强实验教学，提高学生的实践能力；2.注意仪器的精确度和灵敏度，避免误差的发生；3.注重实验过程中的数据处理和分析，培养学生的科学思维和创新能力；4.完善实验设备，提高实验研究的精度和可信度。
恒温水箱控制系统调研报告
本科生毕业论文(设计)调研报告题目：恒温水箱控制系统学生姓名：冯明勇学号： 06210133 专业班级：自动化0601 指导教师：梅英老师完成时间： 2010.1.31一、课题任务设计一个用单片机控制水温的恒温控制系统，以单片机为主控器，利用PID 控制原理及PWM技术实现对水箱内水温的控制，使水箱中的水温保持在设定温度的±1℃范围内。
设计包括系统软硬件设计。
1、目的1、培养综合运用所学的知识独立分析问题和解决问题的能力；2、培养学生的创新意识和创新能力；3、增强学生理论分析、实验研究、文献查阅、计算机运用和文字表达等方面的能力；4、开启心智，培养专业思维，为以后工作打下良好的基础。
2、要求完成3秒温度传感器读一次温度并显示；完成在10分钟之内达到设定的温度值；完成一直保持设定的温度（在误差范围之内）；完成改变设定温度时，控制的水温能达到设定的温度。
二、方案选择本系统若根据课题要求可有多种实现方案（1）方案一此方案是传统的一位式模拟控制方案，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值和设定值比较后，决定加热或不回热。
系统受环境影响大，不能实现复杂的控制算法，不能用数码显示，不能用键盘设定。
（2）方案二此方案是传统的二位式模拟控制方案，其基本思想与方案一相同，但由于采用上下限比较电路，所以控制精提高。
这种方法还是模拟控制方式，因此也不能实现复杂的控制算法使控制精度做得较高，而且仍不能用数码显示和键盘设定（3）方案三此方案采用89S51单片机系统来实现。
单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控制。
可实现数码显示和键盘设定等多种功能，系统电路框图如下：方案一和方案二是传统的模拟控制方式，而模拟控制系统难以实现复杂控制规律，控制方案的修改也较麻烦。
而方案三是采用以89S51为控制核心的单片机控制系统，尤其对温度控制，它可达到模拟控制所达不到的控制效果，并且可实现显示、键盘设定等多种功能，又易于扩展，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测结果精度大大提高。
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[7] 林纪鹏，王君编. 传感器技术[C].传感器技术编辑部，2002.2
[8] 闫伍德.MCS-51单片机原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2003
《MCS-51单片机原理与应用》以MCS51系列单片机为主线，以新一代80C51为实例，详细介绍了单片机的原理与应用。全书共分10章，主要内容包括：单片机基础、单片机开发快速入门、单片机硬件结构、MCS51指令系统与汇编语言程序设计、中断系统与定时/计数器、串行接口与I2C总线、系统扩展与接口、单片机应用系统开发以及实验与实训。《MCS-51单片机原理与应用》的实验与实训以有趣的项目化实例介绍了单片机与新热敏微打接口设计、ISP编程、用Keil μVision3开发C语言程序的过程以及用Proteus ISIS 7进行单片机实验的虚拟仿真的方法。
[10] 程启明. 8098单片机控制电阻炉温度系统[J]. 电测与仪表. 1994，(4)
本文介绍了电阻炉微机温控系统。系统由８０９８单片机，２７６４／６２６４存贮器，８２７９键盘／显示，ＰＰ４０微打，双向晶闸管过零触发控制，掉电检测与保护，故障声光报警，自动与手动转换等电路组成。控制回路采用Ｄａｈｌｉｎ或积分分离增量式ＰＩＤ算法。系统具有结构先进合理，功能完善，控制精度高，抗干扰能力强，通用性好，价格低，使用方便等特点，具有很好的社会经济效益。
[2] 吴坚，赵英凯. 计算机控制系统[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，2002
本书通过总结作者的科研成果和吸收国内外的先进理论、方法和技术，以计算机控制技术和与控制理论有机结合为基础，从工业企业自动化系统的开放性、集散性、网络化的观点出发，将现代分布式控制系统作为主线索，先进的控制技术作为支撑，结合典型控制系统，介绍和论述计算机控制系统的原理、分析设计方法和应用技术。
本科生毕业论文(设计)
调研报告
题 目：恒温水箱控制系统
学生姓名：冯明勇
学 号：06210133
专业班级：自动化0601
指导教师：梅英老师
完成时间：2010.1.31
一、课题任务
设计一个用单片机控制水温的恒温控制系统，以单片机为主控器，利用PID控制原理及PWM技术实现对水箱内水温的控制，使水箱中的水温保持在设定温度的±1℃范围内。设计包括系统软硬件设计。
三、工作原理
温度测量及加热系统控制的总体结构如图1所示。系统主要包括现场温度采集、实时温度显示、加热控制参数设置、加热电路控制输出、与报警装置和系统核心AT89S5*
单片机作为微处理器。
温度采集电路以数字量形式将现场温度传至单片机。单片机结合现场温度与用户设定的目标温度，按照已经编程固化的模糊控制算法计算出实时控制量。以此控制量控制固态继电器开通和关断，决定加热电路的工作状态，使水温逐步稳定于用户设定的目标值。在水温到达设定的目标温度后，由于自然冷却而使其温度下降时，单片机通过采样回的温度与设置的目标温度比较，作出相应的控制，开启加热器。当用户需要比实时温度低的温度时，此电路可以利用风扇降温。系统运行过程中的各状态参量均可由数码管实时显示。
[3] 高海生.单片机应用技术大全[M].西安交通大学出版社，1997
[4] 翟玉文，艾学忠.热电阻热电偶测温电路[J]. 电子测量技术. 2002 (5)：
[5] 康光华.电子技术基础（模拟部分）[M].华中理工大学出版社，2001
[6] 康光华.电子技术基础（数字部分）[M].华中理工大学出版社，2002
程序的主要流程图
主程序 显示程序
是
显示数据转换程序
串口通信程序
主要参考文献与资料简介：
[1] 李光飞. 51系列单片机设计实例[M] .北京：航空航天大学出版社，2003
本书除简要地介绍51系列单片机的硬件资源及指令外,重点列举了13个实际应用设计实例。文中对实例的硬件电路原理,软件设计思想及功能模块进行了详细的介绍,并给出了完整的源程序及注释,这对单片机初学者迅速理解单片机的设计应用原理具有很好的效果。读者可以参考给出的硬件电路及源程序进行实验设计与练习,从而逐步掌握具体应用系统的设计方法
[9] 陈宝江.MCS单片机应用系统实用指南[M].机械工业出版社，1997
基础篇论述了Intel单片机的软硬件原理、I/o功能的特点及功能设计基础。应用篇详细论述了设计单片机应用系统所涉及的典型IC芯片技术、先进的传感器技术、系统设计原理等，并且深入分析了24个应用实例。
开发篇在论述开发单片机应用系统方法的基础上，较为全面地介绍了流行的MCS－96/98/51单片机开发系统和典型的用户系统，最后扼要的介绍了PL/M语言地特点及应用原理。
（3）方案三此方案采用89S51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控制。可实现数码显示和键盘设定等多种功能，系统电路框图如下：
方案一和方案二是传统的模拟控制方式，而模拟控制系统难以实现复杂控制规律，控制方案的修改也较麻烦。而方案三是采用以89S51为控制核心的单片机控制系统，尤其对温度控制，它可达到模拟控制所达不到的控制效果，并且可实现显示、键盘设定等多种功能，又易于扩展，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测结果精度大大提高。故选择方案三。
1、目的
1、培养综合运用所学的知识独立分析问题和解决问题的能力；
2、培养学生的创新意识和பைடு நூலகம்新能力；
3、增强学生理论分析、实验研究、文献查阅、计算机运用和文字表达等方面的能力；
4、开启心智，培养专业思维，为以后工作打下良好的基础。
2、要求
完成3秒温度传感器读一次温度并显示；完成在10分钟之内达到设定的温度值；完成一直保持设定的温度（在误差范围之内）；完成改变设定温度时，控制的水温能达到设定的温度。
二、方案选择
本系统若根据课题要求可有多种实现方案
（1）方案一此方案是传统的一位式模拟控制方案，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值和设定值比较后，决定加热或不回热。系统受环境影响大，不能实现复杂的控制算法，不能用数码显示，不能用键盘设定。
（2）方案二此方案是传统的二位式模拟控制方案，其基本思想与方案一相同，但由于采用上下限比较电路，所以控制精提高。这种方法还是模拟控制方式，因此也不能实现复杂的控制算法使控制精度做得较高，而且仍不能用数码显示和键盘设定