恒温箱控制系统
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计一、引言在现代科技的众多应用领域中，恒温控制技术扮演着至关重要的角色。
无论是在医疗、化工、科研还是在食品加工等行业，对环境温度的精确控制都有着严格的要求。
恒温箱作为实现恒温控制的重要设备，其性能的优劣直接影响到相关工作的质量和效率。
基于单片机的恒温箱控制系统凭借其精度高、稳定性好、成本低等优点，得到了广泛的应用。
二、系统总体设计（一）设计目标本恒温箱控制系统的设计目标是能够在设定的温度范围内，精确地控制箱内温度，使其保持恒定。
温度控制精度为±05℃，温度调节范围为 0℃ 100℃。
（二）系统组成该系统主要由温度传感器、单片机、驱动电路、加热制冷装置和显示模块等部分组成。
温度传感器用于实时采集恒温箱内的温度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机作为核心控制单元，对采集到的温度数据进行处理和分析，根据预设的控制算法生成控制信号，通过驱动电路控制加热制冷装置的工作状态，从而实现对箱内温度的调节。
显示模块用于实时显示箱内温度和系统的工作状态。
三、硬件设计（一）单片机选型选择合适的单片机是系统设计的关键。
考虑到系统的性能要求和成本因素，本设计选用了_____型号的单片机。
该单片机具有丰富的片上资源，如 ADC 转换模块、定时器/计数器、通用 I/O 口等，能够满足系统的控制需求。
（二）温度传感器选用_____型号的数字式温度传感器，其具有高精度、低功耗、响应速度快等优点。
传感器通过 I2C 总线与单片机进行通信，将采集到的温度数据传输给单片机。
（三）驱动电路驱动电路用于控制加热制冷装置的工作。
加热装置采用电阻丝加热，制冷装置采用半导体制冷片。
驱动电路采用_____芯片，通过单片机输出的控制信号来控制加热制冷装置的通断，从而实现温度的调节。
（四）显示模块显示模块选用_____型号的液晶显示屏，通过单片机的并行接口与单片机进行连接。
显示屏能够实时显示箱内温度、设定温度以及系统的工作状态等信息。
恒温箱温度控制系统设计
一·设计任务恒温箱工作在70℃-80℃,精度℃,有越线报警;具有断电保护,报警等功能;二·原理框图三．总体方案本次设计的以“AT89C52单片机”为核心,模数转换器和LED数码管为主的硬件电路;用C语言编写程序为软件;做成一个自动控制的恒温箱;其主要功能是通过数字温度传感器DS18B20实时测量箱内的温度,并及时的显示;并通过报警功能实时监控恒温箱的工作状态,同时采用后备电源实现断电保护功能;四·系统器件分析1、温度传感器本实验采用数字温度传感器DS18B20,与传统的热敏电阻相比, 他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式;可以分别在和750ms内完成9位和12位的数字量, 并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线单线接口读写, 温度变换功率来源于数据总线, 总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电, 而无需额外电源;因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高,成本更低;测量温度范围为～55℃～+125℃;C,在一10℃～+85℃;C范围内,精度为±℃;DS1822的精度较差为±2℃;现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性;2．单片机本次设计选择AT89C52作为单片机,AT89C52是美国的ATMEL公司生产的CMOS8位单片机有着低电压,高性能的特性,片内含有8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器Flash和256 bytes的随机存取数据存储器,器件采用的是ATMEL公司的高密度、非易失性存储的技术生产,还兼容标准MCS-51系统指令,片内置通用Flash存储单元和8位中央处理器3.报警报警功能由蜂鸣器实现,当由于意外因素导致电阻炉温度高于设置温度时,单片机驱动蜂鸣器鸣叫报警;报警上限温度值为预置温度+5℃,即当前温度上升到高于预置温度+5℃时报警,并停止加热；报警下限温度值设为预置温度-5℃,即当前温度下降到低于预置温度-5℃,且报警允许时报警,这是为了防止开始从较低温度加温时误报警;报警的同时也关闭电电炉;4.断电保护温箱断电后将由后备电源继续提供电源,达到保护器件的目的;D转换器ICL7135是美国的Intersil公司是较流行的双积分A/D转换器,其具有4位半的精度相当于14位A/D的转换器,自动校零,自动极性输出,单基准电压,动态字位扫描BCD码输出;ICL7135具有精度高相当于14位双积分型A/D转换,价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关;所以选择ICL7135为这次设计的A/D转换器;五．硬件原理框图六·控制算法PID调节是连续系统中技术最成熟的、应用最广泛的一种控制算方法;它结构灵活,不仅可以用常规的PID调节,而且可以根据系统的要求,采用各种PID的变型,如PI、PD 控制及改进的PID控制等;它具有许多特点,如不需要求出数学模型、控制效果好等,特别是在微机控制系统中,对于时间常数比较大的被控制对象来说,数字PID完全可以代替模拟PID调节器,应用更加灵活,使用性更强;所以该系统采用PID控制算法;七·系统流程图。
恒温箱温度控制系统设计
恒温箱温度控制系统设计恒温箱是一种用于保持恒定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等行业。
恒温箱温度控制系统设计是为了保持箱内温度在预定的设定值范围内稳定，确保实验或加工过程的准确性和可靠性。
本文将详细介绍恒温箱温度控制系统设计的关键步骤和技术要点。
一、温度传感器选择和安装：温度传感器是恒温箱温度控制系统的核心部件，常用的传感器有热电偶和热敏电阻。
选择传感器时需要考虑测量范围、精度、响应时间等因素，并在箱内合适的位置进行安装，以确保能够准确测量到箱内温度。
二、温度控制器选择和配置：温度控制器是实现恒温箱温度控制的关键组件，常见的控制器有PID控制器和模糊控制器。
控制器的选择要根据实际需求和系统性能来确定，同时需要根据传感器类型和参数进行配置，确保能够准确控制箱内温度。
三、加热器和散热器安装：恒温箱的温度控制是通过加热器和散热器来实现的，加热器增加箱内温度，散热器降低箱内温度。
加热器和散热器的选择要考虑到箱体的尺寸和散热量，合理配置，并确保安装牢固和散热效果良好。
四、温度控制算法设计：温度控制算法是恒温箱温度控制系统的关键部分，常用的算法有PID算法、模糊控制算法和遗传算法等。
在算法设计过程中需要根据实际需求和系统响应特性进行参数调整，以达到稳定控制和快速响应的效果。
五、温度控制系统的连续监测和调整：温度控制系统需要实时监测箱内温度，并在温度偏离设定值时进行及时调整。
可以通过触摸屏显示温度曲线和设定值，在温度波动较大时进行系统调整，保证温度稳定性。
六、安全性和可靠性设计：综上所述，恒温箱温度控制系统设计应包括温度传感器选择和安装、温度控制器选择和配置、加热器和散热器的安装、温度控制算法设计、温度控制系统的连续监测和调整、以及安全性和可靠性设计。
只有在这些关键步骤和技术要点上做好设计和配置，才能确保恒温箱温度控制系统的稳定性和可靠性，以满足实际需求。
恒温箱控制系统
摘要在日常生活工业生产和实验室中，恒温箱的应用随处可见到。
在生活中我们保存食物用到恒温箱，工业生产中一些生产原料的保存用到恒温箱，实验室里特别是生物的培育实验室，恒温箱的应用更是普遍。
在本设计中，我们针对恒温箱而设计的一个恒温系统，在系统里，通过对恒温箱温度的检测与变送传到单片机，与给定值进行比较，单片机对数据进行处理，根据偏差信号的大小输出驱动PWM输出，通过改变PWM输出的周期和幅值，控制发热丝的功率，从而达到恒温箱内温度控制的目的。
本实验的单片机为51系列，对数据进行采集比较处理与输出，PWM通过单片机的脉冲输出，通过光隔离输入放大电路对发热丝进行加热，直接对箱子温度进行提升，最终达到控制温度的目的。
关键字：单片机8052 CT02红外线温度传感器恒温箱一.系统方框图二.单元模块介绍（一）温度检测部分--CT02/CT20介绍工作电压：8—36VDC测温范围：-40～600℃ （量程分度可用设置键或软件来调节） 在本设计中，设置测温范围为0—100℃。
温度分辨率:0.1℃响应时间：150mS （95%）输出形式：数字输出，不需要使用变换器。
（二）单片机部分介绍80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM 、8k 片内程序存储器（ROM ）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
单片机8052 CT02/CT20温度检测 PMW 输出波形控制两位十进制拨码盘 红光LED上限报警绿光LED 下限报警恒温箱内电阻丝加热恒温箱系统 报警电路 蜂鸣器此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
单片机恒温箱温度控制系统的设计说明
课程设计课题：单片机培养箱温控系统设计本课程设计要求：温度控制系统基于单片机，实现对温度的实时监控，实现控制的智能化。
设计了培养箱温度控制系统，配备温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数字传输，采用PID控制技术，可保持温度在要求的恒定范围内，配备键盘输入设定温度；配备数码管L ED显示温度。
技术参数及设计任务：1、使用单片机AT89C2051控制温度，使培养箱保持最高温度110 ℃ 。
2、培养箱温度可预设，干燥过程恒温控制，控温误差小于± 2℃.3、预设时显示设定温度，恒温时显示实时温度。
采用PID控制算法，显示精确到0.1℃ 。
4、当温度超过预设温度±5℃时，会发出声音报警。
和冷却过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数传7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成，实现温度显示和报警。
本课程设计系统概述一、系统原理选用AT89C2051单片机作为中央处理器，通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度，并将采集的信号传送给单片机。
驱动培养箱的加热或冷却。
2、系统整体结构总体设计应综合考虑系统的总体目标，进行初步的硬件选型，然后确定系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
经过反复推敲，总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心，选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。
总体规划如下：图1 系统总体框图2、硬件单元设计一、单片机最小系统电路Atmel公司的AT2051作为89C单片机，完全可以满足本系统所需的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中非常重要。
该单片机具有与MCS-51系列单片机兼容性高、功耗低、可在接近零频率下工作等诸多优点。
广泛应用于各种计算机系统、工业控制、消费类产品中。
AT 89C2051 是 AT89 系列微控制器中的精简产品。
基于单片机的恒温箱温度控制系统毕业论文带pid控制
第1章绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一，温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制，对于要求严格的的场合，温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率，降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器，随时向用户显示温度，而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力，结合PID,程序控制可大大提高控制效力，提高生产效益。
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89C52能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度在LCD1602液晶屏上实时显示，通过PID控制从而把温度控制在设定的范围之内。
通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
1.2国内外发展状况温度控制采用单片机设计的全数字仪表，是常规仪表的升级产品。
温度控制的发展引入单片机之后，有可能降低对某些硬件电路的要求，但这绝不是说可以忽略测试电路本身的重要性，尤其是直接获取被测信号的传感器部分，仍应给予充分的重视，有时提高整台仪器的性能的关键仍然在于测试电路，尤其是传感器的改进。
现在传感器也正在受着微电子技术的影响，不断发展变化。
恒温系统的传递函数事先难以精确获得，因而很难判断哪一种控制方法能够满足系统对控制品质的要求。
但从对控制方法的分析来看，PID控制方法最适合本例采用。
另一方面，由于可以采用单片机实现控制过程，无论采用上述哪一种控制方法都不会增加系统硬件成本，而只需对软件作相应改变即可实现不同的控制方案。
因此本系统可以采用PID的控制方式，以最大限度地满足系统对诸如控制精度、调节时间和超调量等控制品质的要求。
现在国内外一般采用经典的温度控制系统。
采用模拟温度传感器对加热杯的温度进行采样,通过放大电路变换为 0～5V 的电压信号,经过A/D 转换,保存在采样值单元;利用键盘输入设定温度,经温度标度转换转化成二进制数,保存在片内设定值单元;然后调显示子程序,多次显示设定温度和采样温度,再把采样值与设定值进行 PID 运算得出控制量,用其去调节可控硅触发端的通断,实现对电阻丝加热时间的控制, 以此来调节温度使其基本保持恒定。
基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计
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，能够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，经过温度传感器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。
总体方案经过重复推敲，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 ,完全能够满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持物品恒定温度的设备，广泛应用于实验室、医院、工厂等场所。
为了更好地控制恒温箱的温度，我们可以设计一种基于单片机的恒温箱控制系统。
首先，我们需要选择适合的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR 系列、STM32系列等。
在选择单片机时，需要考虑其性能、功耗、价格等因素。
在本设计中，我们选择STM32系列的单片机，因为它具有较高的性能和较低的功耗，同时价格也比较合理。
接下来，我们需要设计恒温箱的硬件电路。
恒温箱的硬件电路主要包括温度传感器、加热器、风扇等。
温度传感器可以选择DS18B20等数字温度传感器，它具有高精度、数字输出等优点。
加热器可以选择PTC加热器或电热丝等，它们可以根据需要进行控制。
风扇可以用于调节恒温箱内部的空气流动，以达到更好的温度均匀性。
然后，我们需要编写单片机的程序。
程序的主要功能是读取温度传感器的数据，根据设定的温度范围控制加热器和风扇的工作。
程序可以采用C语言编写，使用Keil或IAR等集成开发环境进行开发。
在编写程序时，需要注意程序的稳定性和可靠性，避免出现死循环、死机等问题。
最后，我们需要进行系统测试和调试。
测试时可以使用温度计等工具对恒温箱的温度进行实时监测，以验证系统的稳定性和准确性。
调试时需要根据测试结果对程序进行优化和调整，以达到更好的控制效果。
综上所述，基于单片机的恒温箱控制系统设计需要选择适合的单片机、设计恒温箱的硬件电路、编写单片机的程序以及进行系统测试和调试。
这种控制系统可以实现对恒温箱温度的精确控制，提高恒温箱的使用效率和稳定性。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。
为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。
我们需要选择合适的单片机作为控制核心。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。
接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。
在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。
一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。
温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。
在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。
首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。
然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。
如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。
通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。
例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。
我们还可以设计一个温度曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。
此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。
在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。
首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。
其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。
基于单片机的恒温箱控制系统设计可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
通过合理的硬件设计和编程，我们可以实现恒温箱的智能化控制，提升系统的功能和性能。
这不仅可以满足实验室、医疗、食品加工等领域对恒温箱的需求，还可以为科研人员提供一个稳定、可靠的实验环境。
基于单片机的恒温箱控制系统设计方案
设计一个基于单片机的恒温箱控制系统涉及到硬件设计和软件编程两个方面。
下面是一个简要的设计方案：硬件设计：1. 传感器选择：选择合适的温度传感器，如DS18B20数字温度传感器，用于实时监测箱内温度。
2. 执行器：选择合适的加热器或制冷器作为执行器，用于调节箱内温度。
3. 单片机：选择适合的单片机，如Arduino Uno或STM32等，作为控制核心。
4. 显示器：可以添加LCD显示屏，用于显示当前温度和设定温度。
5. 输入设备：可以添加旋钮或按钮，用于设定目标温度。
软件设计：1. 温度读取：编写程序从温度传感器读取实时温度数据。
2. 控制算法：设计恒温控制算法，比如PID控制算法，根据实际温度和设定温度调节加热器或制冷器。
3. 用户界面：编写程序实现与用户的交互，包括设定目标温度和显示当前温度。
4. 安全保护：添加温度过高或过低的报警功能，保护箱内物品和系统安全。
5. 实时监控：实现实时监控功能，定时记录温度数据并可通过串口或WiFi上传至PC进行分析。
实施步骤：1. 进行硬件连接，将温度传感器、执行器和单片机连接好。
2. 编写单片机程序，包括温度读取、控制算法等功能。
3. 测试程序功能，确保可以准确地读取温度并控制箱内温度。
4. 调试控制算法，优化控制效果，确保恒温箱可以稳定工作。
5. 添加用户界面和安全保护功能，完善系统设计。
通过以上硬件设计和软件编程，可以实现一个基于单片机的恒温箱控制系统，能够稳定地控制恒温箱内的温度，满足不同实验或存储需求。
在实际应用中，还可以根据具体需求对系统功能和性能进行进一步优化和扩展。
恒温箱PLC控制系统毕业设计
摘要随着现在电子技术的发展，温度测量的利用在许多地方都有比较大的发展空间，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度检测控制和测量方面得到了较大的应用。
例如在日常生活、工业生产、和实验室当中恒温箱的的应用随处可以见到。
在生活中我们用恒温箱保存食物，在工业生产中一些原料的保存用到恒温箱，实验室里特别是生物的培养实验室恒温箱的应用更为广泛。
除此之外，在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等领域，都需要稳定而精确的温度。
与此同时随着社会的发展，温度、压力、液位和流量是四中最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量。
因此国内外对恒温箱的研究越来越深入，恒温箱的用途也越来越广泛，恒温箱plc控制系统不仅不仅促进了科技的发展和工业生产，也提高了人民的生活水平，因而这种低成本而又能打成需求者需要的恒温箱就有意义。
本次设计中，恒温箱控制系统的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能，与此同时采用以PLC为主控制器通过拨码开关设定初始输入温度，设定温度与所测温度进行比较，然后plc对数据进行处理，根据偏差信号的大小来驱动控制发热丝或冷水泵，从而使恒温箱达到温度恒定控制的目的。
本次恒温箱plc控制系统将基于plc设计完成，设计过程当中将应用的温度传感器、数码显示管、加热装置、冷却水泵、冷却器、储水箱、温度显示、阀门及状态指示不见。
恒温箱plc控制系统要求控制恒温箱的水温在20~80摄氏度之间某设定数值，当水温小于设定值时，采用电热升温。
当水温大于设定值时，放出热水部分，并且启动冷却风扇使水流经冷却器向恒温箱提供水。
本恒温箱plc控制系统以plc控制器为核心，同时本系统也应用了温度传感器、流量传感器、和液位传感器，设计恒温箱plc控制系统的硬件电路和软件程序，完成控制任务。
恒温箱plc控制系统的设计还对plc特殊功能扩展模块和BCD译码器做了简单的介绍。
关键词：PLC，传感器，恒温箱，PIDAbstractWith the current development of electronic technology, the use of temperature measurement in many places has a relatively large space for development, a number of good quality and inexpensive temperature sensor is designed and developed, in terms of temperature measurement and control and measurement applications have been larger. For example, in daily life, industrial production, and laboratory applications among the incubator can be seen everywhere. In life we saved with the thermostat food, some preserved in the industrial production of raw materials used in the oven, in particular the application of biological laboratory culture laboratory incubator is more extensive. In addition, the medical, aquatic products, specialty industrial, industrial inspection, photography and other fields, we need a stable and precise temperature. With the development of society at the same time, temperature, pressure, level and flow are the four most common process variables, where the temperature is a very important process variables. So researches on more in-depth incubator, incubators use has become increasingly widespread, incubators plc control system not only has not only promoted the development of technology and industrial production, but also improve the living standards of the people, so this demand for low cost and they can be labeled as an incubator needs to be meaningful The design, performance thermostat control system largely depends on the temperature control performance, at the same time adopt a PLC-based controller to set the initial input temperature via DIP switch, set temperature and the measured temperature comparison, then plc for data processing, based on the size of the error signal to the drive control heating wire or cold water pump, so that the oven temperature constant control purposes. The incubator will be based plc control system design is completed, the design process will be applied temperature sensors, digital display tubes, heating devices, cooling water pumps, coolers, storage tanks, temperature display, valves and status indication disappear. Plc thermostat control thermostat control system requires a set value of temperature between 20 to 80 degrees Celsius, when the water temperature is less than the set value, the use of electric heating. When the water temperature is greater than the set value, the release of hot water portions, and start the cooling fan to provide cooling water to flow through the incubator. The thermostat control system plc controller as the core, but also the application of the system temperature sensors, flow sensors, and liquid level sensor, design incubator plc control system hardware and software programs, complete control tasks. Design incubator plc control system also plc expansion modules and special function BCD decoder to do a simple introduction.Abstract: PLC, sensors, thermostat，PID目录摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..1 Abstract (2)1 设计方案的确定 (6)1.1 各控制方案的比较 (6)1.2 PLC温控系统原理 (7)2 系统硬件设计 (9)2.1硬件分配 (9)2.3 恒温控制的PLC 控制装置示意图 (10)2.4工艺过程及控制要求说明 (10)2.5 I/O地址表 (12)2.6温度传感器 (12)2.7 PLC主机 (15)2.8 执行单元 (17)2.9 LED显示器显示方式 (17)2.10 各电器元件的选择 (17)3 系统的软件设计 (17)3.1恒温系统控制流程图 (18)3.2 恒温系统梯形图 (19)3.3 恒温控制系统程序 (29)参考文献 (32)致谢 (33)1设计方案的确定1.1 各控制方案的比较根据任务设计要求,恒温水箱的温度需要运用PID控制。
文献综述-恒温箱自动控制系统设计
恒温箱自动控制系统设计组员：院系：指导教师：【摘要】本组设计的恒温箱自动控制系统主要由中央处理器、温度传感器、半导体制冷器、键盘、显示、声光报警等部分组成。
处理器采用AVR Mega128单片机，温度传感器采用DS18B20，利用半导体制冷片一面制冷一面发热的工作特性进行升降温，用LCD12864作为显示输出。
温度传感器检测到温度数据传送给单片机，单片机再将温度数据与给定值进行比较，从而发出对半导体制冷器的控制信号，使温度维系在给定值附近（偏差小于±2℃），同时单片机将数据送与显示器。
【关键字】单片机温度传感器半导体制冷器控制一、设计方案比较1.1总体设计方案这里利用DS18B20芯片作为恒温箱的温度检测元件。
DS18B20芯片可以直接把测量的温度值变换成单片机可以读取的标准电压信号。
单片机从外部的两位十进制拨码键盘进行给定值设定，读入的数据与给定值进行比较，根据偏差的大小，采用闭环控制的方法使控制量更加精准。
控制结果通过液晶显示器LCD12864予以显示。
系统整体框图如图一所示：图一、系统整体框图1）温度检测元件的选择：方案一：这里所设计的是测温电路，因此可以采用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，检测并采集出随温度变化而产生的电压或电流，进行A/D转换后送给单片机进行数据处理，从而发出控制信号。
此方案需要另外设计A/D转换电路，使得温测电路比较麻烦。
方案二：上网查得温度传感器DS18B20能直接读出被测温度，并可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读取方式，它内部有一个结构为8字节的高速暂存RAM存储器。
DS18B20芯片可以直接把测量的温度值变换成单片机可以读取的标准电压信号。
与方案一比较更加简单实用，因此我们选择方案二。
2）显示方案选择：方案一：温度的显示可以用数码管，但数码管只能显示简单的数字，它有电路复杂，占用资源较多，显示信息少等缺点。
方案二：LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字，128个字符及64×256点阵显示RAM。
简述恒温箱的工作原理及应用
简述恒温箱的工作原理及应用恒温箱简介恒温箱是一种用于控制温度和保持恒温的设备。
它主要由控制系统、加热装置、冷却装置和温度传感器等组成。
恒温箱通过调节加热和冷却装置工作，使内部温度保持在设定的目标温度范围内。
恒温箱工作原理恒温箱的工作原理是基于热力学定律和温度控制技术。
其主要原理如下： 1. 温度感应：恒温箱内部配有温度传感器，用于感应箱体内部的温度变化。
2. 控制系统：控制系统接收温度传感器的信号，并与设定的目标温度进行比较，然后根据差异控制加热装置或冷却装置的工作。
3. 加热装置：当内部温度低于设定目标温度时，控制系统会启动加热装置，增加箱体内部温度。
4. 冷却装置：当内部温度高于设定目标温度时，控制系统会启动冷却装置，降低箱体内部温度。
5. 维持恒温：通过循环运行加热装置和冷却装置，控制系统能够维持恒温箱内部温度在设定目标温度范围内。
恒温箱的应用领域恒温箱具有广泛的应用领域，下面列举了几个常见的应用领域： - 实验室：在科学研究和实验室中，恒温箱常用于控制、保持和模拟特定的温度环境，以满足实验的需求。
- 医疗保健：医疗行业中，恒温箱用于存储和保持药品、疫苗和血液制品等的恒温状态，以确保其有效性和安全性。
- 食品工业：食品加工过程中，恒温箱可用于控制食品的发酵、融化、保温等工艺，以提高产品品质。
- 生物技术：在生物技术领域中，恒温箱常用于培养菌种、细胞培养以及DNA扩增反应等实验操作。
- 农业科学：在农业科学中，恒温箱可用于模拟不同的气候环境，以研究植物生长、病虫害防控等问题。
恒温箱在各个领域的应用都有助于提高工作效率和产品质量，并且能够为科学研究和工艺控制提供可靠的温度环境。
总结恒温箱是一种基于温度控制技术的设备，它通过加热和冷却装置的工作，以及温度传感器的反馈信号，来控制箱体内部的温度。
恒温箱被广泛应用于实验室、医疗保健、食品工业、生物技术和农业科学等领域。
它不仅能提高工作效率和产品质量，还能为科学研究和工艺控制提供稳定与可靠的温度环境。
恒温箱的工作原理
恒温箱的工作原理
恒温箱是一种可以保持固定温度的设备，其工作原理包括以下几个方面：
1. 温度控制系统：恒温箱具备一个温度控制系统，通过传感器来感知箱内温度，并按照设定的温度值进行控制。
2. 加热装置：恒温箱内通常设置有加热装置，例如电热丝或peltier元件。
当箱内温度低于设定温度时，加热装置会被激活，产生热量将温度提升至设定值。
3. 冷却装置：恒温箱内还通常设置有冷却装置，例如制冷剂或peltier元件。
当箱内温度高于设定温度时，冷却装置会被激活，将温度降低至设定值。
4. 绝缘与密封：为了保持箱内温度的稳定性，恒温箱通常采用绝缘材料和密封结构，避免温度的外泄或干扰。
5. 循环风系统：恒温箱中还会配备循环风系统，以确保箱内温度的均匀分布。
循环风可以将箱内空气均匀地循环，避免温度差异较大的区域。
综上所述，恒温箱通过温度控制系统、加热和冷却装置、绝缘和密封以及循环风系统等组成部分，实现对箱内温度的精确控制和稳定维持。
恒温箱温度控制系统
恒温箱温度控制系统
（一）原理图：
（二）原理分析：如图Ａ所示是一个用电阻丝加热的恒温箱温度控制系统。
控制变压器活动触点的位置改变了输入电压，则通过电阻丝的电流将产生变化，使恒温箱得到不同的温度。
所以，控制活动触点的位置可以达到控制温度的目的。
这里的被控变量是恒温箱的温度，经热电偶测量并与设定值比较后，其偏差经过放大器放大，控制电动机的转向，然后经过传动装置，移动变压器的活动触点位置。
结果使偏差减少，直到温度达设定值为止，系统的框图如图Ｂ所示。
（三）各环节组成及作用：
被控对象：恒温箱
被控制量：恒温箱里的温度
检测元件：热电偶，检测恒温箱内的温度值
比较元件和控制元件：放大器，把检测元件检测出来的温度值与设定值进
行比较并放大，如果发现有偏差，马上经过已经规
定好的比例、微分、积分等算法进行计算，把计算
的结果输出给下一个环节
执行元件：电动机，接收控制器的控制信号，改变电动机的工作频率，继
而来调节恒温箱内的温度
（四）系统框图：。
恒温恒温箱系统原理简介
恒温恒温箱系统原理简介
恒温恒湿试验箱是有控制系统、加热系统、温度系统等组
成的.这些系统都分别属于电气和机械制冷两个方面.以下就初步的介绍这几个系统的原理和工作过程.
控制系统是综合试验箱的核心,它决定了试验箱的升温速率、精度等重要指标.现在试验箱的控制器大都采用PID控制,也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式.恒温振荡器由于控制系统基本上属于软件的范畴,而且此部分在使用
过程中一般不会出现问题.
加热系统:恒温恒湿试验箱的加热系统相对制冷系统而言是
比较简单.它主要有大功率电阻丝组成,由于试验箱要求的升温速率较大,因此试验箱的加热系统功率都比较大.而且在试验箱的底板也设有加热器.
恒温恒湿箱温度系统:分为加湿和除湿两个子系统.
（1）加湿:试验箱的加湿方式一般采用蒸汽加湿法,即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿.这种加湿方法加湿能力好、速度快、加湿控制灵敏（尤其在降温时容易实现强制加湿）. （2）除湿:试验箱的除湿方式有两种:机械制冷除湿和干燥除湿.机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以
下,使大于饱和含湿量的水汽凝结析出,这样就降低了湿度;干燥器除湿是利用气泵使试验箱内的空气抽出,将干燥的空气注入的同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥,干燥。
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学科代码：080601学号：************ 贵州师范大学（本科）毕业论文题目：恒温箱自动控制系统学院：机械与电气工程学院专业：电气工程及其自动化年级：2010级*名：**指导教师：吴志坚（讲师）完成时间：2014年5月5日摘要恒温箱主要是用来控制温度,它为农业研究、生物技术测试提供所需要的各种环境模拟条件，因此可广泛适用于药物、纺织、食品加工等无菌试验、稳定性检查以及工业产品的原料性能、产品包装、产品寿命等测试。
恒温箱供科研机关及医院作细菌培养之用;也可以作育种、发酵以及大型养殖孵化等用途。
恒温箱控制系统能够自动温度控制、人工干预温度控制、远程温度控制等多功能的高性能装置。
可以形成规模化和产业化，大范围的应用到现代化工业生产。
本论文结合工厂中如何实现恒温箱控制，讨论大多数工业生产情况下对恒温箱中的温度进行有效控制的方法。
因此采用以单片机为基础的恒温箱控制系统，单片机系统包括89C52处理器、扩展存储器27512及6264，并行接口芯片8255、8253、ADC0809、8279、掉电保护和复位以及看门狗电路等。
具体方法是使用铂锗-铂热电偶进行温度数据采集，经过放大和滤波电路进行A/D转换，转换后的值再根据标准分度表转换成温度值，同时显示出来。
并且通过CAN总线传输控制参数关键词: 单片机、恒温箱、热电偶、 CAN总线AbstractThe thermostat is mainly used to control temperature. It can provide many kinds of simulated conditions which are needed for agricultural research and biological technology tests.So the thermostat is widely used for the sterility testing of medicine,textile industry,food processing, and stability check and all tests on industrial product,including the material properties of products,product packaging and product life.The thermostat can supply scientific research institutions and hospitals with germiculture.In addition,the thermostat can be used for breeding,fermentation and large scale breeding incubator.The thermostat is a high performance device with many functions,which can automatically control temperature,conduct manual intervention and remotely control temperature and can form scale and industrialization and be widely brought in the modernization of industrial production.The paper explains how the thermostat realizes temperature control in factories and discusses the ways in which the factories effectively control the temperature of the thermostat in industrial production.The paper takes the thermostat based on single chip microcomputer as an example.Single chipmicrocomputer system consists of the 89C52 processor ,the Extended memory 27512 and 6264 ,Parallel interface chip 8255, 8253, 8279 and ADC0809, Power-fail protection and reset and watchdog circuit.The specific method is using PT ge - Platinum thermocouple to collect data on temperature, then amplifying and filtering the circuit to converse A/D,then according to the standard indexing table,converting the conversion value to the temperature value and showing the two values,the conversion value and the temperature value.Finally conveying the controlling parameter by the CAN bus transmission.Key words:Single chip microcomputer, Thermostat, Thermocouples, The CAN bus引言温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同。
因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
然而现有的温度传感元件大多为模拟器件（热电耦）体积大、应用复杂、而且不容易实现数字化等缺点，阻碍了应用领域的扩展。
本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机STC89C52作为主控芯片，液晶显示屏作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
目录：1系统方案 (1)1.1恒温箱控制系统设计任务和要求 (1)1.2恒温箱控制系统部分 (2)1.3温度控制系统算法分析 (2)2系统硬件设计 (5)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 (10)2.2.4 LCD显示电路 (12)2.2.5 报警电路 (13)3系统软件设计 (13)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 LCD显示程序 (15)3.2.3 DS18B20采集温度程序 (18)3.2.4 PID计算程序 (20)3.2.5 继电器控制程序 (21)4 结论与心得体会 (23)5 参考文献 (24)6 致谢 (24)7 附录系统源程序 (25)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0.5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。
另外还有显示部分以及报警部分（硬件的具体选择与应用我会在第二章做具体说明），总体框图如下（图2）图2 温控箱控制系统总体框图1.3温度控制系统的算法分析系统算法控制采用工业上常用的位置型PID数字控制，并且结合特定的系统加以算法的改进，形成了开关量控制—积分分离PID控制相结合的自动识别的控制算法。
该方法不仅减小了超调量，而且有效地克服了积分饱和的影响，使控制精度提高。
长期以来国内外科技工作者对温度控制器进行了广泛深入的研究，产生了大批温度控制器，如性能成熟应用广泛的PID调节器、智能控制PID调节器、自适应控制等。
目前在过程控制中应用较多的还是PI控制算法、PD控制算法和PID控制算法。
温度控制系统的控制对象具有热储存能力大，惯性也较大的特点，空气的流动或加热片热量传递都存在一定的阻力，因而可以归于具有纯滞后的一阶大惯性环节。
对于大惯性系统的过渡过程控制，一般可采用以下几种控制方案：比例控制(P控制)yt图4 比例控制比例控制的输出与偏差成比例关系，当负荷变化时，抗干扰能力强，过渡过程时间短，但过程终了存在余差；适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、允许被控量在一定范围内变化的系统。
如图4所示。
比例积分控制(PI控制)控制器的输出与偏差的积分成比例，积分的作用使过渡过程结束时无余差，但降低了系统的稳定性；PI控制适用于滞后较小，负荷变化不大，被控量不允许有余差的控制系统。
如图5所示。
yt图5 PI控制图6 PID 控制 比例积分加微分控制(PID 控制)微分的作用是使控制器的输出与偏差变化的速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果；在比例基础上加入微分作用，使稳定性提高，再加上积分作用，可以消除余差；PID 控制适用于负荷变化大、容量滞后较大、控制品质要求又很高的控制系统。
如图6所示。
由图7可知PID 调节器是一种线性调节器，这种调节器是将设定值w 与实际输出值y 进行比较构成偏差y w e -=并将其比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。