恒温控制电路设计
恒温控制电路课程设计
摘要本设计采用的是555时基集成电路制成的温度控制器电路，通过热敏电阻将温度的变化量转化为电阻的变化量，将由于热敏电阻阻值的变化而引起的电压的变化当做IC555时基集成电路的控制指令，从而使其输出高低电平来控制电磁继电器的工作，从而使其输出高低电平来控制电磁继电器的工作，再由电磁继电器驱动再由电磁继电器驱动加热器来实现室内温度的调节与控制。
加热器来实现室内温度的调节与控制。
该种电路设计具有使用元件少、该种电路设计具有使用元件少、该种电路设计具有使用元件少、制作简单等特点。
制作简单等特点。
制作简单等特点。
容容易操控并且效果明显，在实际生活中较为常见。
关键词：时基集成电路；热敏电阻；控温电路；IC555；电磁继电器综述随着电力电子技术的发展，电子技术在电气设备和电气控制领域中的应用越来越广泛。
恒温控制电路在现实生活中无处不在，恒温控制电路在现实生活中无处不在，例如：室内温度控制、禽蛋孵化恒温箱、例如：室内温度控制、禽蛋孵化恒温箱、例如：室内温度控制、禽蛋孵化恒温箱、电子设备中电子设备中主机的温度控制等。
可见恒温控制电路的重要性。
本次设计题目《小室恒温控制电路设计》运用所学的知识，通过查阅一些文献和资料，实现了小室的温度自动控制在所设定的温度内实现了小室的温度自动控制在所设定的温度内（（T=T=±±δT ）℃,且恒定温度且恒定温度 T T T℃的设定在一定℃的设定在一定范围内可调，并且用灯泡模拟加热系统，在设定温度（T=-δT ）℃以下灯泡自动亮）℃以下灯泡自动亮((加热加热))，达到（达到（T=+T=+δT ）℃时灯泡自动灭（停止加热）。
使得室内始终保持恒定的温度。
使得室内始终保持恒定的温度。
本次设计能够熟练555时基集成电路在实际电路中的应用，从而使它在这种电路中更好地发挥了其广实用的特性，达到方便快捷的目的。
目录1.1.方案设计与分析方案设计与分析 ............................................................. . (22)1.1 采用集成运放电路制成的控温电路.............................................................................. 21.2 采用555时基集成电路的控温电路................................................................................ 32.2.电路设计框图及功能描述电路设计框图及功能描述 ..................................................... .. (33)2.1电路设计框图..................................................................................................................... 32.2各系统功能描述................................................................................................................. 31.1.电源整流系统功能电源整流系统功能......................................................................................................... 32.2.温度检测系统功能温度检测系统功能......................................................................................................... 33.3.温度控制系统功能温度控制系统功能......................................................................................................... 43.3.电路原理及参数计算电路原理及参数计算 ......................................................... (44)3.1元器件的介绍..................................................................................................................... 41.NE555定时器定时器................................................................................................................. 4 2.负温度系数热敏电阻Rt ................................................................................................. 5 3.整流二极管...................................................................................................................... 5 4.电磁继电器...................................................................................................................... 5 5.稳压二极管...................................................................................................................... 63.2 各部分系统电路的原理及参数....................................................................................... 61.电源整流系统的原理及参数.......................................................................................... 62.温度检测系统原理及参数.............................................................................................. 73.温度控制系统原理及参数.............................................................................................. 84.4.电路原理图电路原理图 ................................................................. .. (99)4.1整个小室工作系统的温度控制电路图............................................................................. 94.2整个设计电路的仿真图（proteus ）............................................................................. 105.5.课程设计体会课程设计体会 .............................................................. .. (1212)参考文献 .................................................................... .. (1313)图1-1 采用集成运放器的控温电路该电路虽然可以实现控制温度的目的，该电路虽然可以实现控制温度的目的，但电路结构较为复杂，但电路结构较为复杂，但电路结构较为复杂，所使用的元件较多，所使用的元件较多，所使用的元件较多，制作制作起来比较麻烦，起来比较麻烦，而且靠滞回比较器的滞环宽度确定控温的精度，而且靠滞回比较器的滞环宽度确定控温的精度，而且靠滞回比较器的滞环宽度确定控温的精度，计算和控制都不灵活，计算和控制都不灵活，计算和控制都不灵活，所以所以本次设计不采用这个方案。
恒温供水自动控制系统电路设计
关键词 ： 计算机 ； 网络服 务； 操作
由系统管理 员管理 的结构 化计算 机环境 ２１ 于系统管理员来说 ，新 的服务有些 要为 现存系统增加更多 的并行服务器。有些服 ．对 是 由技术人员操作大量的计算 机，通过共享方 要求 不是用户直接 可见 的。比如系统管理员要 务和 网站每 时每刻 的功能都集成在一起 ， 以 所 便的通信 、优化的资源等服务互相联结在一起 考虑到新服务 的管理 界面 、是否可 以与 已有的 它们在 网站建立的早期就做到充分冗余了。别 的环境 。当一 台家用 电脑通过 互 联 网或 通过 服务 协同操作 ，以及新服务是否能与核心服务 的仍然被忽视 ，直到网站变得 很大 ，出现了一 ＩＰ连接 到因特网上 ，它就是使用 了 ＩＰ或其 如认证服务和 目录服务等集成到一起 。 Ｓ Ｓ 些大 的、明显的故障。名字服务 和认证 服务是 他人提供的服务 进入 网络 。办公室环境也能提 ２ 开放 的体 系结 构。一个新 服务 ，不管 典型 的、首先要充分冗余的服务 。这 么做 的部 ． ２ 供同样甚至更多的服务 。典型 的办公室环境包 在什么情况下 ，只要可能 ，就应该建立在使用 分原因是软件就是设计得 要有辅 助服务 器 ，部 含很 多服 务 ，主 要有 Ｄ Ｓ Ｎ 、电子 邮件 、认 证 开发式协议和文件格式的体系结构上。特别是 分原 因是它确实很重要 。其它重要 的服务如 邮 服务 、联 网以及打 印等 等。这 些服务 非 常重 那些 在公共 论坛 上记 录成 文 的协议 和文 件格 件服务 、打印服务 和网络服务 ，在 以后才能被 要 ，一旦 停止 了这些服务会对我们的生活产生 式 ，这样销售商才能依据这些标 准生产 出通用 考虑到 ，因为要 为它们作 完全冗余会更复杂而 重大影 响。其 它典型的服务还包括 各种远程接 的产品。具 有开放 体系结构 的服务 更容易 和其 且很昂贵。 入 方法 、网络 证书服 务 、软件 仓库 、备份 服 它遵循相同标准的服务集成 到一起 。开放 的反 ２ ． 立一 项 服务 除 了要 求 可靠 、可监 ５建 务 、连接因特 网、Ｄ Ｃ Ｈ Ｐ、文件 服务 等等 。如 义词是私有 ， 使用 私有协 议和文 件格式 的服务 测 、易维 护支持 ，以及要 符合我 们所有 的基本 此多 的服务确实令人 厌倦 ，但这也证 明了系统 很难 和其 它产 品共 同使用 ，因为私有协议 和文 要求 和用户 的要求外 ，还要考虑 到一些特别 的 管理员 团队所创造并维护 的服务是 如此 之多 ， 件格式 的改变 可以不发布通知 ，也不要求得到 事情 。如果 可能 的话 ，应该让每个服务使用专 用户 的每一个技术支持都包 含了系统管理员 团 协议创造者 的许可 。当销售商扩展 到一个新领 门的机器 ， 这么作 可以让服务更容易得到支持 队提供的服务在里面。 域 ，或者试 图保护 自己的市场而阻止创造一个 和维 护，也 能减少忘记一些服务器机器上的小 １服务的基本 问题 公平竞争 的环境时 ，他们会使用私有协议 。 的服务机会 。在一些大公司 ，使用专门的机器 １ 创建一 个稳定 、可靠 的服务 是一个系 ． １ ２ 理想 的服务应 该建 立在使用 专门的机 是 一条基 本原 则 ，而在小 公 司 ．由于 成本 问 ＿ ３ 统管理员的重要工作 。在进行这项操作时系统 器上 。大 网站应该有能力根据服务 的要求来调 题 ，一般达不到这个要求 。还有一个观念就是 管理员必须考虑许多基本要素 ，其中最重要的 整到这个结构 ，而小 网站却很难做到。每项服 在建立服务时要 以让服务完全冗 余为 目 。有 标 就是在设 计和开发 的各个阶段都要考虑到用户 务都有专门的机器会使服务更可靠 ，当发生可 些重要的服务不管在多大的公司都要求 完全冗 的需求 。要和用户进行交流 ，去发现用 户对 服 靠性 问题是 也容 易调试 ，发 生 故障 的范 围更 余。 由于公司的规模还会 增长 ， 有你要 以让 所 务的要求 和预期 ，然后把其它的要求如管理要 小 ，以及容易升级和进行容量计划。从小公司 所有的服务都完全冗余为 目标。 求等列一个清单 ，这样的清单只能让 系统管 理 成长起来的大网站一般有一 个集 中管理的机器 ２ 使用 专门的机器 ． ６ 员 团队 的人 看 到。在 这样一 个过 程 中 “ 是什 作为所有重要 服务 的核心，这 台机 器提供名 字 理想 的情 况 ，服务应 该建 立在专 门 的机 么” 比 “ 怎么样”更重要 ， 否则在具体执行 时 服务、认证服 务、打印服务 、邮 件服务 等等 。 器上。大网站应该有 能力根据服务 的要求来调 很容易就会陷入泥潭而失 去 目 。 标 最后 ，由于负荷 的增 长，机 器不得不分开 ，把 整到这个结 构 ，而小网站却很难做 到。每个服 １ 服务应该建立在服务器 级的机器上而 服务扩展 到别 的服务器上去 。把一个 中心 主机 务都 有专门的机器会使服务更可靠 ，当发生可 ． ２ 且机器应该 放在合适 的环境 中，作为服务器 的 分解 到许 多不 同的主机上是非 常困难 的，建立 靠性 问题 是也 容易 调试 ，发 生故 障的范 围更 机器应当具 备适当 的可靠性和性能。服务和服 起来 的时问越 长，上面 的服务越多 ，就越难分 小 ，以及容易升级和进行容量计划 。 务所依赖 的机器应该受到监控 ，一旦发生故障 解 。 通 过 以上介绍 ，系统 管理员 可以用 它来 就发出警报 或产生故障记录清单。 ２ 充分 的冗余是指 有一个或一 系列 复制 了解 自己所建立 的服务是否完善 ，用户可 以以 ． ４ １ 作为服务一部分 的机器和软件应 当依 好 的服务器 ，能在发生故障的时候接管主要的 之去衡 量 自己所 接受到 的服务是 否达到预期 ， ＿ ３ 赖 那些建 立在相 同或更 高标 准上 的主 机和 软 故障设备。冗余 系统应 该可以作为备份服务器 希望从两个方面的要求来促进服务 ， 计算机 使 件 ，一个服务的可靠性 和它所依赖 的服务链 中 连续地运行 ，当主服务器发 生故障时能 自动连 网络上 的服务更上一层楼 。 最薄弱环节 的可靠性是相 当的。一项服务不应 上线 ，或者只要 少量 的人工 干预 ，就能接管提 该无故的去依赖那 些不是服务一部分 的主机 。 供服务 的故 障系统 。你选择 的这类冗余是依赖 １ ． ４另一种使服务易于维护 的方法是使用 于服务 的。有 些服 务如 网 页服务 器和 计算 区 （ 上接 ２ ３页 ） 测量 、 温度控制 、 水位测量 、 水位 标准硬件、标 准软 件、标准配置 以及把文件放 域 ，可 以让 自己很 好地 在克 隆好 的机 器上 运 控制 、 防干烧 、 防漏 电、 防冻功能集于一体 ， 各部 在标 准位 置 ， 对服务进行集 中管理。例如 ，在 行 。别 的服务 比如大数据库就不行 ，它们要求 分即相互独立又相互关联 ， 利用常规集成 电路实 个公 司中，用一个或两个大的主要的打印服 连接更牢 固的崩溃恢复系统 。你正在使用 的用 动控制。 本电路 已用在吉林市 务器 比零星分布的几百个小服务器使服务更容 来提供服务的软件或许会告诉你 ，冗余是 以一 现了对水箱的全 自 鹏振实业有限公 司生产 的 Ｐ Ｄ －１ Ｚ Ｓ０６型太阳能 易得 到支持 。 种有效 的 、被动 的 、以服务器 的形式存 在的 ， 动控制仪上 ， 在使用过程 中各项性能均 １ ． ５最后 ，也是非常重要 的是在执行 一些 只有在主服务器发生故障并发出请求时 ，冗余 热水器 息 科 学 ｌ ｌｌ
恒温控制电路设计
恒温控制电路设计一.概述：本设计的主要内容是用单片机系统进行温度实时采集与控制。
温度信号由AD590K和温度/电压转换电路提供，对AD590K进行了精度优于正负0.1° C的非线性补偿，温度实时控制采用分段非线性和积分分离PI算法，其分段点是设定温度的函数。
控制输出来用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。
系统具备较高的测量精度和控制精度。
二.实施方案：本题目是设计制作一个恒温箱控制系统，为测量和温度调节方便，内加2L纯净水，加热器为100W电炉。
要求能在40度到100度范围内设定控制水温，静态控制精度为0.2° C,并具有较好的快速性与较小的超调.含有十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。
关键词：非线性补偿：大多数被测参数与显示值之间呈现非线性关系，为了消除非线性误差，必须在仪表中加入非线性补偿电路。
常用的方法有：模拟式非线性补偿法、非线性数模转换补偿法、数字式非线性补偿法等。
分段非线性：由于热敏电阻的阻值与温度之间的关系存在着非线性，需通过计算机进行非线性改正，消除非线性的影响。
为克服非线性的影响，采用分段线性法补偿。
如果该温度计的测量范围为5c至45℃,将整个温度测量范围等分为10个小区间，每4度为一个区间，在每个区间内温度与频率的关系可视为线性。
过零检测光耦：过零检测光藕就是在交流电网过零检测光藕.在电网过零时干扰最小,不会影响模拟测量的结果，这种光耦是在直流电时导通的.它的前级结构是二极管。
热惯性：系统在升温过程中，加热器温度总是高于被控对象温度，在达到设定值后，即使减小或切断加热功率，加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温，降温有类似的反向过程，这称之为系统的热惯性。
超调：系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值，而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定。
传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因，使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后，系统达到设定值后调节器无法立即作出反应，产生超调。
stm32f103的恒温室控制系统设计
stm32f103的恒温室控制系统设计
STM32F103恒温室控制系统的设计是基于STM32F103的ARM处理器，旨在实现对环境温度的恒温控制。
整个控制系
统包括软件程序、硬件电路及相关传感器。
由于STM32F103是一种性能优异的微控制器，因此具有良好
的外部性能，主要应用于电子产品的恒温控制。
首先，要设计出用于恒温控制的电路。
在这里，我们使用了PID控制电路，其中包括温度传感器、I/O接口和电源电路等，确保系统的稳
定性。
接着，我们编写了围绕STM32F103的控制程序，该程
序实现了通过温度传感器读取当前温度，并根据温度差调整加热装置，以保证恒温室内部温度恒定不变。
此外，我们还编写了围绕STM32F103的用户界面，用于方便
用户查看当前温度，设置所需的温度值并监控温度的变化。
同时，系统也支持将数据存储在SD卡上，以便可以随时查看和
分析温度变化的历史记录。
总而言之，我们设计的STM32F103恒温室控制系统具有以下
特点：1）恒温控制精度高；2）低功耗，提高系统的可靠性；3）数据存储，方便查看和分析数据；4）人性化的用户界面，方便用户操作。
同时，这一控制系统还可以用于其他用途，如净化室，仪器仪表等温度控制领域。
恒温水箱电控系统电路设计
恒温水箱电控系统电路设计恒温水箱电控系统是一种在家庭、工业、商业等领域中广泛应用的设备，用于控制水箱中水的温度，保持温度恒定不变。
为了实现对水温的自动控制，需要设计一套完善的电控系统，以满足不同场合下水温控制的需求。
本文将介绍恒温水箱电控系统电路设计的基本原理、电路结构及实现方法。
一、基本原理恒温水箱电控系统的基本原理是通过感温元件和控制元件协同作用，实现对水温的自动调节。
其中，感温元件是用于检测水温变化的器件，它可以将水温变化转换为电信号输出。
控制元件则是用于控制电源输出电流，并根据输入信号调整电源输出电流的大小，实现对水温的精确控制。
在电路设计中，需要合理安排各个元件的连接方式，确保系统工作的稳定性和可靠性。
二、电路结构恒温水箱电控系统的电路结构分为两部分：检测电路和控制电路。
检测电路主要由感温元件、运放电路和电阻电容元件构成，用于检测水温变化并将变化信号转换成电信号输出。
控制电路主要由比较器、三极管和电阻电容等元件构成，用于根据输入信号调整电源输出电流，实现对水温的自动调节。
1. 检测电路感温元件通常采用热敏电阻、热电偶、温度传感器等，其特点是在不同温度下会产生不同的电信号输出。
为了使得输出的电信号具有稳定性和准确性，需要通过运放电路对其进行放大和滤波。
同时，为了防止电路中的干扰信号影响检测结果，还需要加入一定的滤波元件，如电容器、电阻等。
2. 控制电路控制电路主要由比较器、三极管和电阻电容等元件构成。
比较器通常选用高精度、低功耗的运算放大器，用于将检测电路输出的电信号和设定值进行比较，从而实现对电源输出的调节。
为了提高系统的动态响应速度和精度，还可以加入一些滤波元件，如电容器、电阻等。
同时，为了保证电源输出电流的稳定性和可靠性，还需要配备适当的功率放大器或者晶体管等元件。
三、实现方法恒温水箱电控系统的实现方法通常有两种：基于传统电路设计的方法和基于单片机控制的方法。
其中，基于传统电路设计的方法要求设计者具备较高的电路设计能力和实践经验，需要通过实验和调试来不断优化电路，从而达到稳定、准确的控制效果。
恒湿恒温空调机自动控制电路
实验名称:恒温恒湿空调机自动控制系统电路设计整理人:杨珊瑞、李志翔、王雷雷KM1风机电动机 KM2压缩机电动机 KM3冷冻水水泵 KM4加热器 KM5加湿器A一次回风阀 B二次回风阀工作原理:一、电源控制回路:首先合上电源总开关QS ,主电路得电.按下按钮开关SB2,KA1线圈得电,其常开触头闭合,控制电路得电.二、温度控制:夏季运行:控制电路得电后,KA3线圈得电,其常开触头闭合,风机电动机KM1压缩机电动机KM2,冷冻水水泵KM3均投入运行.风扇电动机的工作状态由WK1来控制.当温度低于一定温度时,WK2闭合,KA4线圈得电,KA4 的常开触头闭合,使A阀的阀门开小一些,B阀阀门开大一些,来调整一次回风和二次回风的风量使室内的温度逐渐上升,若一定时间后温度仍低于设定温度则SJ1的延时闭合触头闭合,使KA6线圈得电,其常驻闭触头断开压缩机停止工作.当温度高于设定值时,WK3闭合,KA5线圈得电,KA5的常开触头闭合常闭触头断开,对KA4进行联锁,对A、B阀的阀门开启度进行调节,使一次回风和二次回风风量的比例增大;KA6线圈断电,其常闭触头复位,压缩机投入运行,降低室内温度. 冬季运行:夏季工况进入冬季工况按下SB3,KA2线圈得电,KM3、KM4线圈得电,其常开触头断开,KA3失电,KA3常闭触头断开,压缩机冷冻水水泵停止工作,加热器KM4加湿器KM5投入运行.当温度升高至一定温度时,WK3闭合,KA5线圈得电,其常开触头闭合,常闭触头断开对KA4进行联锁,加热器投入全运行面积的三分之一,并调节一次回风量,当温度降至一定温度时,WK2闭合,KA4线圈得电,其常开触头闭合,对一次回风量和二次回风量进行调节,并将加热器投入全面运行.三、湿度调节:夏季工况:当湿度高于设定值时,湿度控制器的总-高触头闭合,KA9线圈得电,其常开触点闭合,增大冷冻水的循环量来减小湿度;当湿度低于一定值时,湿度控制器的总-低触头闭合,KA8线圈得电吸合,使冷冻水流量减小,增大空气湿度.冬季工况:当湿度高于设定值时,湿度控制器的总-高触头闭合,KA9的常闭触头断开,对KA8进行联锁,使KA8线圈失电,其常开触头断开,加湿器停止加湿;当湿度低于一定值时,湿度控制器的总-低触头闭合,KA8的常开触头闭合,加湿器KM5线圈得电,对空气进行加湿.。
恒温水箱电控系统电路设计
作者：董昱岺王敏杜林陈思思
来源：《数字技术与应用》2012年第11期
摘要：本次设计以恒温水箱控制的思路为题，设计中采用经典的51系列单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可通过键盘接口设置温度的高低值。
关键词：恒温控制单片机电气
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）11-0024-01
5、振荡电路
从外部输入时钟驱动89C51，时钟信号从XTAL1，XTAL2输入，由于输入到内部电路是经过一个2分频触发器，所以输入的外部时钟信号无需特殊要求，但它必须符合电平的最大和最小值及时序规范。本设计中选用了12MHz的石英晶振和两个22pF的电容构成振荡电路，电容主要是滤除由于晶振和外部电路产生的高频噪声。机器周期的计算式子为：机器周期=12/晶振频率=12/（6×106）=2us。如图5所示
1、硬件的总体设计（图1）
2、电热丝控制部分（图2）
3、水阀控制部分
经过单片机对数据的分析，通过P2.3和P2.4口来控制热水阀、冷水阀的开启，然后经光耦隔离后送到继电器J1、J2中，由继电器的动作来控制水阀的动作，如图3所示。
4、报警电路
报警装置由74LS05反向器、电阻、蜂鸣器组成，蜂鸣器的正常工作电流一般以50mA为好。如图4所示。
6பைடு நூலகம்显示部分
单片机的P1.1、P1.2、P1.3分别与MAX7219的DIN、LOAD、CLK相连，DIG0和DIG1对数码管输出位选信号，LED七段显示器段驱动端SEGA～SEGG通过总线连接数码管的a～g，SEGDP是小数点驱动端。如图6所示
7、结语
本文主要介绍了恒温供水水箱电气控制系统的设计与制作过程，先从系统的构想、可行性、设计的意义目的作出整体规划，芯片的选择注重了实用性与可靠性，对硬件电路的设计。
实训一 温度控制电路设计
实训一温度控制电路设计
1、实训目的
1)熟悉PTC元件的特性；
2)学会使用专用集成电路TC620组成温度控制的典型应用。
2、温度集成电路知识
1)PTC元件基本特性
在正常工作范围内时，阻值随着温度的升高而升高的元件称为正温度系数热敏电阻，简称PTC元件。
PTC最重要的指标是居里温度点，当温度低于居里温度时，PTC元件电阻随温度变化非常缓慢，当超过居里温度时，阻值急剧增大。
PTC元件广泛用于恒温控制、过热保护、温度补偿等场所。
2)温度控制器
本实验所用到的TC620是一款可编程逻辑输出温度探测器，具体应用参数指标见TC620 datasheet。
TC620工作原理如图1.1所示。
图1-1
TC620结构框图如图1.2所示。
3、实训原理
RSL接120k，对应温度是35度。
过零光耦 可控硅 恒温箱温度控制电路
过零光耦可控硅恒温箱温度控制电路一、概述在工业生产中，恒温箱被广泛应用于对温度敏感物品的储存和测试。
如何确保恒温箱内的温度稳定控制是一个关键问题。
本文将介绍如何利用过零光耦和可控硅构建一个恒温箱的温度控制电路。
二、过零光耦的工作原理1. 过零光耦是一种可控硅触发电路，它采用光电器件实现输入和输出电气隔离。
当控制端输入的电压为零时，过零光耦会输出一个脉冲信号，用于触发可控硅的导通。
2. 过零光耦的工作原理是利用光电器件对输入电压进行检测，一旦检测到输入电压为零，就会产生输出信号。
这个特性使得过零光耦能够实现对交流电压的精确触发。
三、可控硅的特性和应用1. 可控硅是一种半导体器件，能够在电压施加时实现导通和阻断。
它具有电压控制特性，可以实现对交流电压的精确控制。
2. 可控硅在恒温箱的温度控制电路中扮演着重要角色。
通过合适的触发脉冲控制可控硅的导通角度，可以实现对加热元件的精确控制。
四、恒温箱温度控制电路的设计和实现1. 温度传感器：我们需要选择适合的温度传感器，常用的有热敏电阻和绝对温度传感器等。
2. 过零光耦和可控硅：利用过零光耦检测交流电压的零点来触发可控硅的导通，从而实现对加热元件的精确控制。
3. 控制系统：选用微处理器或者单片机等控制单元，根据温度传感器的反馈信号调整过零光耦的触发脉冲，以实现对恒温箱内温度的精确控制。
4. 加热元件：作为恒温箱的关键部件，加热元件的选择和设计需要充分考虑到恒温箱的尺寸和所需温度范围。
五、恒温箱温度控制电路的优势和应用1. 精确性：利用过零光耦和可控硅构建的温度控制电路可以实现对恒温箱内温度的高精确控制，确保温度稳定性。
2. 稳定性：由于可控硅的电压控制特性，恒温箱温度控制电路能够实现对加热元件的稳定控制，确保恒温箱内温度的稳定性。
3. 应用广泛：恒温箱温度控制电路可以广泛应用于实验室、医药、食品、农业等领域，为温度敏感物品的存储和测试提供可靠保障。
六、结论通过本文的介绍，我们了解了过零光耦、可控硅以及恒温箱温度控制电路的设计和实现原理。
数显恒温控制器电路设计
测 温 显 示 电 路 见 图 ２所 示 。 由
二
位 Ａ Ｄ 转 换 器 Ｉ， ／ ｃ
（ Ｌ １ ５ 及五位共阴极 Ｌ Ｄ数码管等构成 。基本量 程能满足测 Ｉ ７ ３） Ｃ Ｅ 温要求 ， 将小数点 固定在百位数 的 Ｌ Ｄ数码管上 ， Ｅ 可直接读数 。
与
Ｖ
温 度 系 数 为
ｌ ｍＶ／ Ｏ ℃ 。
Ｉ－ Ｌ ２ 与 Ｃ。（Ｍ３４）
外 围 元件 组 成 直
图 １ 测 温 控 制 电路
７ Ｅｌｃ ｒ ａ ｔ ｍａ ｉｎ ８ Ｉ ｅ ｔｉ ｌ ｃ Ａｕ ｏ ｔ ｏ
１ 引言
低温 的测量 常采用 具有玻璃 外壳 的酒精 温度计或 水银 温度 计， 这些温度计的刻度间隔通常又细 又密 ， 不容易准确分辨 ， 数 读 困难 ， 而且它们 的热容量还 比较大 ， 达到热平衡所需 的时间较长 ，
流 电压 比较 器 ， 加 到 反 相 端 ， Ｐ 中心 头 输 出 的 直 流 电 压 加 于 Ｒ３ 同相 端 ， 节 Ｒ ３ 置 温度 的高 、 。 调 Ｐ可设 低
关键词 ： 温度传感器
Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｅａｔ ｌ ｇ ｅ ｌ ｅ ｐ ｓ ｉ ｆａｄｇ ａ ｉ ｌｙｃ ｎｔｎ ｔｍ ｅａ ｒ ｏ ｔ ｌ ｒｂ ｓ ｇ ｔ ｎ ｉ ｏ Ｎ ｊｎ ｔ ｎ ａ ｍ ｅ ｔｒ ｂ ｔ ｃ： ｈ ｒ ｃ ｖ ｓａｆ ｌ ｘ ｏｉｏ ｏ ｉ ｔ ｄｓ ａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｐ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｏｌ ｙ ｕｉ ａ ｓ ｔ Ｐ ｕ ｃｉ ｓｔ ｐ ｒ ｕｅ ｒ ｉｅｉ ｕ ｔｎ ｉｌ ｐ ａ ｕ ｒ ｅ ｎ ｒ ｓｒ ｏ ｅ ａ
当测量 温度低于设置温度时 ，Ｉ。 的⑦脚输 出高 电平 ，由于 ｃ．
基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计
课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。
设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，可以使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。
技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。
2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。
3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。
4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。
5、对升、降温过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。
一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。
2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
总体方案经过反复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：图1系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全可以满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中至关重要，该单片机与MCS-51系列单片机高度兼容、低功耗、可以在接近零频率下工作等诸多优点，而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、消费类产品中。
恒温控制电路课程设计
恒温控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握恒温控制电路的基本原理与组成；2. 学会分析恒温控制电路的工作流程，理解各部分功能及相互关系；3. 掌握温度传感器在恒温控制电路中的应用，并能解释其工作原理；4. 了解并掌握常用电子元件在恒温控制电路中的作用及选型。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的恒温控制电路；2. 能够利用电路仿真软件搭建并测试恒温控制电路，观察并分析实验结果；3. 培养学生动手实践能力，学会焊接和调试恒温控制电路。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，通过实际操作，使学生掌握恒温控制电路的设计与搭建。
教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养其解决问题的能力。
在教学评估中，以学生实际操作成果为主要评价标准，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识：- 课本第三章“温度控制电路”内容学习；- 温度传感器原理及特性；- 恒温控制电路的组成及工作原理；- 常用电子元件在恒温控制电路中的应用。
2. 实践操作：- 设计并绘制简单的恒温控制电路图；- 利用电路仿真软件进行电路搭建与测试；- 焊接和调试恒温控制电路；- 分析实验结果，优化电路设计。
3. 教学进度安排：- 第一课时：学习恒温控制电路的理论知识，理解温度传感器原理；- 第二课时：分析恒温控制电路的组成及工作原理，介绍常用电子元件；- 第三课时：设计并绘制恒温控制电路图，利用电路仿真软件进行初步测试；- 第四课时：焊接和调试恒温控制电路，观察实验现象，分析实验结果；- 第五课时：优化电路设计，进行课堂展示与交流。
可控硅调压法控制加热器恒温的电路设计
２ Ｏ 年第 ２ Ｏ２ 期
№ ２． 撇
黑 龙 江 水 利 科 技 ｉ ｅ ｗ ｌ Ｔ ｎ １ ｏ Ｗａ ｒ ｉ Ｓｉ ． ａｄ Ｉ０ ｆ ｔ ｇ ｗ ｅ Ｉ ｌ０ ｅ
文章编号 ：（ ７ ５６２ ０）２ ０５— ２ １Ｏ — 快 滤 池 小 阻力 配 水均 匀性 的探 讨
的温度调 节比较 粗 略 ， 声大 ． 用寿命低 。调 压法 调压 的 响 使 特点 是对 电网电压影 响小 ， 比较笨 重 ， 节粗糙 。而可控 但 调
硅控 制极触发脉 冲的触发时刻（ ｎ的大小 ） 即可实现加 热器的 功率 或温度 的调节 。当 ａ 增大时 ， 降低 ． 加热器功率下 降， 温度 降低 ； 反之 ． 则温度升高。
图
叵
至
三 ］ ＿
＿ ， ＿ 』 ［
囤
回
２２ 触发电路 ． 触发 电路如 下图所示 。
每
图中 ， ， Ｕ 为市电电压 ；：为可橱 的交 流电压 ； Ｔ Ｕ Ｕ 为反馈
给移相控制电路 的温度电信 号 ； 为温度传感器 传输给测 Ｕ’ 温仪的温度电信 号 ； 为温度调节给定电压 ； 为移 相电路 ｕ 的输入 电压 ；ｏ为可控硅 触发 电路 的移相 电压 ； Ｕ ｎ为可控硅 的移相触发 信号 ， 它受 Ｕ 控制 。整 个电路可分 成主电路 、 控 制电路和测量显 示电路三大部分 。
的传 感器是热 电偶 ， 温度传感器 的选用 与加热器 的工 作温度 有关 、 当工 作温度较低 时 ． 也可采用热繁 电阻作 为感温元件 。 ２只可控 硅分别在 电源的正半渡和负半波轮流导通 。加热器
两端 的电压受可 控硅触 发角 ｎ的 控制。通过控 制 加在 可控
等几种 。继电式调温依靠继电器 的频 繁切换 来保持 温度 ， 它
温度控制电路的设计
设计性试验 温度控制电路的设计序言：温度是一个基本的物理量，温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。
在半导体技术的支持下，相继开发了半导体电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。
与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
温度传感器是检测温度的器件，其种类最多、应用最广、发展最快。
温度传感器广泛应用于微波炉、空调、冰箱、饮水机、恒温箱、电脑内的CPU 、硬盘的过热保护等场合的温度测量与控制等，便携式非接触红外温度测量仪等许多方面。
本实验利用温度传感器，设计制作一个温度控制电路，将温度控制在一定范围内（即恒温箱、冰箱等地基本传感器控制电路），是大家对温度传感器机器控制有一个简单的认识。
实验与仿真：一、 实验目的1. 了解传感器的基本知识，掌握温度传感器的基本用法。
2. 了解有关控制的基本知识。
3. 掌握根据温度传感器来设计控制电路的基本思想。
二、 设计指标与要求4. 电源：12V +或12V ±单双电源供电均可。
5. 要求温度设定范围为-20℃～+130℃,温度非线性误差不得超过5±℃。
6. 控制部分：监控温度高于设定的上限温度或低于下限温度时，分别点亮不同颜色的二极管。
三、 实验原理与电路设计本实验要求根据监控温度来做出相应的报警响应，该温度传感控制系统如图温度传感器将温度信号转化为电信号，经过信号处理电路对其进行处理，最后通过报警控制电路来控制发光二极管的指示。
(一)温度传感器1、热敏电阻。
正温度系数热敏电阻器也称PTC型热敏电阻器，属于直热式热敏电阻器，其主要特性是电阻值与温度变化成正比例关系，即当温度升高时，电阻随之增大。
2、集成芯片LM35:LM35是美国国家半导体公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度成线性关系。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供常用的室温精度。
电压比较器恒温控制
一：电压比较器恒温控制电路原理图如下其工作原理如下：本电路是利用电压比较器的性能设计的温度控制实验。
电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。
电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系):当”＋”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高电平；当”＋”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低电平；由上面的原理图可知，R1=R2=6.8k。
因此关键要看Rt与W两端的电位的大小。
其中Rt是热敏电阻，热敏电阻在未受热时电压比较器的“+”“—”端电位相等。
当箱子的温度升高时热敏电阻的阻值减小，此时电压比较器的“—”端电位比“+”端电位高，根据电压比较器的工作原理可知此时电压比较器输出低电平，这时三极管导通，继电器J开始工作，即加热器停止工作，箱内的温度开始下降，热敏电阻阻值开始变大，使得电压比较器的“+”“—”两端的电位逐渐相等。
当电压比较器“+”“—”两端的电位相等时，继电器J停止工作。
此时加热器又开始加热，箱内的温度又开始升高。
就此循环下就可以保持箱内温度不至于过高或是过低。
恒温箱的应用：恒温箱可用于工业和农业生产及家庭所需的恒温控制，如禽蛋人工孵化、鳖类人工孵化、幼禽的饲养、浴池水温和冰箱的温度控制等。
实物图如下调试过程：按照电路原理图焊接好电路，然后将电路与恒温箱相连接。
电路接好后接通电源，调节电位器W，使电路的灵敏度达到最好。
如果加热器加热一段时间后继电器还是不工作，则首先要反复调节电位器直到电路正常工作为止。
如果电路始终不能正常工作，则应该用万用表检查电路是不是在焊接时出了什么问题。
就这样反复调试直到电路正常工作为止。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计论文作者学号系部专业题目恒温控制电路的设计指导教师评阅教师完成时间：年月日毕业论文外文摘要题目：恒温控制电路的设计摘要：本设计采用AT89C51单片机为核心部件，采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20作为温度采集设计制作了带键盘输入控制，动态显示和越限报警功能的恒温控制系统。
该系统既可以对当前温度进行实时显示，又可以对温度进行控制，并使其恒定在某一温度范围。
控制按键设计时设置温度简单快捷，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。
通过对系统软件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，系统操作简单。
关键词： AT89C51 单片机恒温控制 DS18B20 精度毕业论文外文摘要Title：The constant temperature control circuit designAbstract: This design uses an AT89C51 microcontroller as the core components, the use of single-bus digital temperature sensor DS18B20 which uses keyboard input control as a temperature collections device. It's an thermostat controlling system that has the ability to dynamically display temperature and function as off-limit alarm.The system can not only display real-time temperature but also keep the temperature staying in a constant region. It's very easy and fast to use the button to set the system temperature. Displaying two integer and a decimal makes the system even accurate. Through wise system software usage, we can bring the microcontroller's integration of multi-system functional units into full play, reduce system cost effectively without losing useful functions. The system is easy to operate.Keyword：AT89C51 MCU Microcomputer temperature control DS18B20 Precision目录1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外恒温控制技术发展及趋势 (1)1.3 设计任务 (2)1.3.1设计目的 (2)1.3.2 系统设计技术指标 (2)1.3.3 系统功能 (2)2 恒温控制系统总体方案设计 (3)2.1 PID算法控制方案 (3)2.2 恒温控制系统工作原理 (4)3 恒温控制系统硬件设计 (4)3.1 主控模块 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 晶振电路与复位电路的设计 (5)3.2 温度采集模块 (6)3.2.1 DS18B20的特点 (6)3.2.2 DS18B2O内部结构 (6)3.3 按键输入电路 (7)3.4 继电器模块 (8)3.4.1 固态继电器SSR工作原理 (8)3.5 显示模块 (9)4 恒温控制系统软件设计 (9)4.1 工作流程 (10)4.2 程序模块 (10)4.2.1 主程序 (10)4.2.2 温度传感器驱动子程序 (10)4.2.3 键盘扫描处理程序 (12)4.2.4 温度检测与控制子程序 (12)4.2.5 温度显示子程序 (12)4.3 软件调试 (12)4.4 软硬调试 (14)结束语 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录一硬件电路 (18)附录二软件程序 (19)1 引言1.1 课题背景温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
而恒温控制系统被广泛用于加热炉、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，在经过采样/保持电路进行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恒温箱进行恒温控制的设计，采用PID算法来控制PWM波形的产生，进而控制电炉的加热来实现恒温控制。
因此，本系统采用一种可编程温度传感器（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、烘干箱等需要进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，现以恒温控制系统的设计进行介绍。
1.2 国内外恒温控制技术发展及趋势随着计算机控制技术的发展，恒温控制已经在工业生产领域中得到了广泛应用，并取得了巨大的经济和社会效益。
在不同领域内，由于控制环境、目标、成本等因素，需要针对具体情况来设计系统结构和功能，已取得最佳的控制效果。
其中，恒温环境的自动化控制技术在工业、商业运营中是一个重要的研究课题。
1.3 设计任务1.3.1设计目的设计一个恒温自动调节控制系统，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节，以保持与设定的温度基本不变。
利用单片机AT89C51实现温度的智能控制，使温度能够在设定温度实现恒定温度调节，利用数字温度传感器读出实际温度，并在此基础上实现温度调节到通过键盘设定的温度（其方式是加热或降温），并通过数码显示器实现当前温度与设定温度显示。
1.3.2 系统设计技术指标设计的恒温控制系统的技术指标:(1)预置时显示设定温度，达到设定温度时显示实时温度，显示精确到1℃；(2)恒温箱温度可预置，在误差范围内恒温控制，温度控制误差≤±1℃；(3)恒温系统由1KW电炉加热；(4)启动后有运行指示，温度低于预置温度5℃时进行220V全加热；(5)具有相应的保护功能。
1.3.3 系统功能(1)可以对温度进行自由设定，但必须在0—100℃内，设定时可以实时显示出设定的温度值。
(2)加热由1台1KW电炉来实现，如果温度不在设定温度时，根据设定的温度值与实际检测的温度值之差来采取不同的加热方式。
(3)能够保持实时显示温度，显示位数4位，分别为百位、十位、个位和小数位。
(但由于规定不超过90度，所以百位也就没有实现，默认的百位是不显示的。
)2 恒温控制系统总体方案设计2.1 PID 算法控制方案此方案采用单片机为控制核心的控制系统，尤其对温度控制，它可达到核心的控制作用，并且可方便实现数码显示、键盘设定及利用PID 算法来控制PWM 波形的产生，进而控制电炉的加热来实现恒温控制，其所测结果精度也大大的得到了提高，在利用PID 算法来控制PWM 波形的产生，是有效的控制数字脉冲的输出宽度，使固态继电器得到有效和有序的逻辑控制，不会使固态继电器产生误动作。
因此利用PWM 技术进行脉宽调制的优点是:(1)从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
(2)让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小，并且噪声只有在强到足以将逻辑“1”改变为逻辑“0”或将逻辑“O ”改变为逻辑“1”时，才能对数字信号产生影响。
(3)对噪声抵抗能力的增强也是PWM 相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM 用于通信的主要原因。
(4) PWM 经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。
再加上单片机的软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。
它可以通过用数字温度传感器采集到的实际水温温度直接进行数码管显示，还能用键盘输入设定值，并且内部含有4KB 的EEPROM,不需要外扩展存储器，可使系统整体结构更为简单。
其方案框图如图2.1所示。
图2.1 单片机控制的方框图 单片机 键盘设定复位电路LED 数码显示 加热装置固态继电器 数字PID 调整 数据采集电源电路PID 算法控制方案是采用单片机为控制核心的控制系统，利用PID 控制原理和PWM 技术实现对温度的控制。
基于这样的控制原理和PWM 技术的优越性，在对温度控制的系统中，它可达到采用其他控制系统所达不到的控制效果，并且可方便实现数码实时显示、键盘设定、直接可以驱动固态继电器，其测量结果的准确性和精度是非常高的，利用单片机按增量式的PID 控制算法对采集的温度数据进行处理，得到控制量，利用增量式的PID 控制算法来控制PWM 波形的产生进行控制固态继电器，从而达到控制电炉的功率进行加热，实现对温度的恒温控制。
2.2 恒温控制系统工作原理现对该方案的具体原理进行详细介绍，其具体控制图如图2.2所示。
图 2.2 恒温控制原理图 系统通过数字温度传感器检测温度，把采集到的数据直接送到单片机进行处理，由于数字式温度传感器能在极短时间内把采集到的模拟量转换成数字量，这样被它处理的数据直接送到数字PID 模块进行调整。
然后，把检测到的数据与预先设定的温度值进行比较，根据不同的差值去控制固态继电器的通断，以采取不同的加热方式进行加热升温。
另外，还设置了温度实时显示的装置，可以同时显示预先设定的温度值和实际检测到的温度值。
3 恒温控制系统硬件设计恒温控制系统主要由六部分组成:主控制模块、键盘处理模块、温度采集模块、继电器控制模块及LED 显示模块。
驱动电路 按键输入 LED 显示继电器控制电路 电炉 AT89C51 数字PID 智能温度传感器DS18B203.1 主控模块主控制模块采用AT89C51芯片，把数字温度传感器采集到的温度信号与原预先设定值进行比较，然后根据其差值通过PID调节整定，控制继电器的通断进行不同加热方式，能用键盘进行输入数据的处理以及温度信号的实时显示。