温度测控系统的设计与实现

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本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文题目PID温控系统的设计及仿真学生指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间年月摘要温度是工业控制的主要被控参数之一。

可是由于温度自身的一些特点，如惯性大，滞后现象严重，难以建立精确的数学模型等，给控制过程带来了难题。

要对温度进行控制，有很多方案可选。

PID 控制简单且容易实现，在大多数情况下能满足性能要求。

模糊控制的鲁棒性好，无需知道被控对象的数学模型，且在快速性方面有着自己的优势。

研究分析了PID 控制和模糊控制的优缺点，把两者相互结合，采用了用模糊规则整定P K 、I K 两个参数的模糊自整定PID 控制方法。

本研究以电烤箱为控制对象，用MATLAB 软件对PID 控制、模糊控制和参数模糊自整定PID 控制的控制性能分别进行了仿真研究。

仿真结果表明PID 对于对象模型复杂和模型难以确定的控制系统具有很大的局限性，不能满足调节时间短、超调小的技术要求。

由于模糊控制的理论（如量化因子和比例因子的确定问题）并不完善，其可能获得的控制性能无法把握，而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。

参数模糊自整定PID 控制吸收前两种方法的长处，满足了调节时间短、超调量为零且稳态误差较小的控制要求。

因此本论文最终确定采用参数模糊自整定PID 控制方案。

本系统硬件采用了以 AT89C52 单片机为核心的温度控制器，选用 k 型热电偶为温度传感器结合MAX6675芯片构成前向通道，同时双向晶闸管和SSR 构成后向通道，由按键、LED 数码显示器及报警单元等组成人机联系电路。

关键词：单片机，PID ，模糊控制，仿真ABSTRACTTemperature is one of the main parameters in the industrial process control.Yetthere are difficultiesto have a good control oftemperature becauseof the characteristics of the temperature itself:the temperature inertia is great, its time-lag is serious and it is hardto establish an accurate mathematical model.There are many methods to be selected in order to control a system. The PID controlis simple,easily realized andin most casesit meetsthe control demand. Fuzzy control has the advantage of quickness,itsrobustness is good and there is no needto know theobject ’smathematical model.This paper analyses the advantages and disadvantages of both PID control and fuzzycontrol and es to the method of bining them together,fuzzy self-tuningPID control. In this method,P K and I K of the PID controller are adjusted by fuzzy control rules ．In the paper simulations of PID control, fuzzy control and fuzzyself-tuning PID control are done by MATLAB to control a electric oven.Conclusions are that for those control objects of which models are plicated or hard to establish,the PID method has limitation and doesn ’t meet the control demand. As the fuzzy control method theory is not perfect, a good control performance cannot be expected. And it could easily cause the steady-state error for it is restricted by limited grades of the fuzzy rules.Finally the fuzzy self-tuning PID control method is selected, since it meets the control demands.In this paper AT89C52 is used as controller, toward access is posed of K which is used as the temperature sensor and MAX6675.Backward access is posed of bidirectional thyristor and SSR. Man-machine circuit is posed of keyboard, LED and warning unit, etc.Key words ：Micro Controller, PID Control, Fuzzy Control, Simulation目录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 课题的提出及意义11.2 控制系统背景介绍11.3 当代温控系统及智能算法2第二章温控系统的设计52.1 温控系统的总体设计52.1.1 温控系统设计的基本原则52.1.2 温控系统的结构及设计62.2 温控系统的硬件设计72.2.1 前向通道设计72.2.2 后向通道设计102.2.3 人机通道设计11小结15第三章系统控制方案163.1 PID 控制163.1.1 PID的概述163.1.2 PID 控制的基本理论及特点163.2 模糊控制183.2.1 模糊控制的概述183.2.2 模糊控制的基本原理及特点183.3 模糊PID 控制19小结21第四章仿真研究224.1 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境simulink224.2 仿真和优选234.2.1 控制对象模型234.2.2 仿真和方案选择25小结32第五章总结与展望335.1 主要工作容335.2 工作小结335.3 存在的问题及未来的方向34结束语35参考文献36第一章绪论1.1 课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。

基于PLC的温度控制系统的设计

1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。

在许多场合，及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的。

近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。

1.2 设计内容主要是利用PLC S7-200作为可编程控制器，系统采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为为一定值，并能实现手动启动和停止，运行指示灯监控实时控制系统的运行，实时显示当前温度值。

1.3 设计目标通过对温度控制的设计，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。

培养团队精神，科学的、实事求是的工作方法，提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。

2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。

S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。

S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式，即主机中包括定数量的I/O端口，同时还可以扩展各种功能模块。

S7-200PLC由基本单元（S7-200 CPU模块）、扩展单元、个人计算机（PC）或编程器，STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。

表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。

它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。

温度测控系统设计

温度测控系统的设计目录一、设计要求,,,,,,,,,,,,2二、设计目的,,,,,,,,,,,,2三、设计的具体实现,,,,,,,,,21、温度控制系统的总体结构,,,,22、系统硬件选择和设计,,,,,,33、系统各部分功能模块介绍,,,,44、系统流程图,,,,,,,,,,75、系统调试,,,,,,,,,,116、程序,,,,,,,,,,,,1―/ J12四、结论与展望,,,,,,,,,,18五、心得体会及建议,,,,,,,,18、°六附录,,,,,,,,,,,,,丨2」J J J J J J J J J J J J J19七、参考文献,,,,,,,,,,,24、设计要求利用ADC080酥用中断式设计一个温度测控系统，在LED数码显示器上显示温度值，并对温度进行测试和控制，当检测温度达到温度上限60 T时开启风扇（即开启电机），低于下限温度30C时关闭风扇，LED 上的显示内容为：XX C （采用十进制显示）。

二、设计目的课程设计是学生理论联系实际，提高实际综合运用能力的一个保障，也是工程师基本训练的重要环节，电子信息工程专业的学生在学完了《微机原理与接口技术》课程后，已经具备了对微机系统进行设计的初步能力。

通过对一个具体微机系统软硬件系统的设计和调试，培养学生运用该课程的理论知识和技术知识解决工程实际问题的能力，学习微机系统的设计方法：学生通过对实验室系统的实验调试，进一步培养和提高科学实验能力，因此，本课程设计为学生提供了一个良好的理论联系实际的机会和场所，有利于为学生树立微机是一个整体系统的概念，同时加强了学生编制和调试程序的能力，进一步培养学生的独立工作能力。

因此，它是教数学计划中必不可少的重要环节。

本课程是电子信息工程专业的必修课。

本设计的目的是以8086微处理器为控制器，将温度传感器输出的小信号经过放大和低通滤波后，送至A/D 转换器；微控制器实时采集、显示温度值（要求以摄氏度显示），同时系统还应可设定、控制温度值，使系统工作在设定温度。

基于PLC的温度控制系统的设计

1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类平常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。

在许多场合，及时准确获得目的的温度、湿度信息是十分重要的。

近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，可以在工业、农业等各领域中广泛使用。

1.2 设计内容重要是运用PLC S7-200作为可编程控制器，系统采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为为一定值，并能实现手动启动和停止，运营指示灯监控实时控制系统的运营，实时显示当前温度值。

1.3 设计目的通过对温度控制的设计，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完毕工程项目中所应具有的基本素质和规定。

培养团队精神，科学的、实事求是的工作方法，提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。

2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。

S7-200 是一种小型的可编程序控制器，合用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运营中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。

S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式，即主机中涉及定数量的I/O端口，同时还可以扩展各种功能模块。

S7-200PLC由基本单元（S7-200 CPU模块）、扩展单元、个人计算机（PC）或编程器，STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。

表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。

它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。

计算机控制课程设计温度控制系统的设计与实现

课程设计说明书题目：温度控制系统的设计与实现学生姓名：学院：电力学院系别：自动化专业：自动化班级：指导教师：二〇一年一月十四日内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：计算机控制系统课程设计学院：电力学院班级：自动化07-3班学生姓名：石鑫学号：指导教师：刘磊李志明摘要温度控制系统是一种典型的过程控制系统，在工业生产中具有极其广泛的应用。

温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。

温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。

本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一种温度控制系统建模与控制，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。

关键词：温度控制；建模；自动控制；过程控制；PIDAbstractIn industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance.This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well.Keywords：Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control;Process control; PID目录第一章概述..........................................................................................................................................1.1 题目背景及应用意义...........................................................................................................1.2 本文内容及工作安排 (1)第二章系统组成及被控对象分析（被控对象数学建模） (3)2.1 系统组成 (3)2.1 被控对象分析（被控对象数学建模） (5)第三章控制策略设计及仿真研究 (11)3.1 控制策略设计 (11)3.2 仿真研究 (15)第四章控制策略实现 (18)4.1 组态环境下控制策略编程实现 (18)4.2 力控软件 (18)4.3 运行结果分析 (20)第五章总结 (22)参考文献 (23)第一章概述1．1 题目背景及应用意义在近四十年的时间里，电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段，尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展，七十年代初诞生了一代新型的电子计算机——微型计算机，使得计算机应用日益广泛；目前，计算机应用已渗透到各行各业，达到了前所未有的普及程度。

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计本文介绍了一种适用于实验室条件下实验、研究和二次开发的数字式温度测控装置。

该器件采用新型集成温度传感器AD590作为温度测量元件，并提供两个控制单元进行实验比较。

通过测量和控制恒温器中的温度，获得了令人满意的结果。

1.引言对于导弹武器和设备等大型系统，其性能往往受到外部环境和自身运行条件的影响。

其中，温度的影响往往起着非常重要的作用。

因此，温度检测和控制一直是许多研究者关注的焦点。

然而，一些温度测控装置精度低，温度控制不准确，一些新仪器成本高，难以推广。

特别要指出的是，过去开发的温度测控系统通常是一个独立的系统，一物一用，很难被其他系统采用，存在维护困难、维修不便等问题。

为此，作者根据目前流行的模块化设计原理，开发了一种适用于实验室条件下研发的高精度温度测控装置。

2.工作原理图l为WCZ-98型温度测控装置的电气原理图。

其工作原理为：以AD590为一桥臂的测温电桥采取到的温度信号，经差动放大并进行缓冲隔离后一路送至数显表进行数字化温度显示，另一路与设定值相比较。

比较出来的差值由开关K控制可选择送人两路调节控制器。

其中一路由比较放大器和继电器组成，以此为调节控制器可使该装置形成一个无需与计算机相连的独立的测控温设备;另一路由PID调节器(由A/D、D/A与装有PID调节软件的计算机构成)和可控硅组成。

从调节控制器出来的信号通过控温执行元件实现温度控制。

下面就其中几个部分的原理进行分析。

AD590是美国AD公司生产的专用集成温度传感器，属于电流输出型。

图2所示为AD590在三个不同温度下的电流一电压特性曲线。

在一定温度范围内，它相当于一个高阻电流源，其电流温度灵敏度为lμA/K。

它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。

此外，它还具有体积小、测温精度高、线性好和互换性强等特点，非常适用于远距离测控，同时也适用于本文所要求的模块化、分体式结构的特点。

其主要技术指标为：a.测温范围：一55.150℃;b.电流输出(标定系数)：lμA/K;c.电源电压：直流4—30V;d.线性度：在满量程范围内小于±0.5℃;e.重复性：±0.1℃;f.输出阻抗：约为10MQ;g.长期漂移：±0.1℃/月。

基于PT100的温度测控系统的设计与仿真

基于PT100的温度测控系统的设计与仿真王青【摘要】温度测控在现代工业生产过程中起着非常关键的作用,也是设备按照预定的方案正常运行的必要条件;针对目前工业设备温度控制系统电路稳定性差、精度低、实时显示效果差等缺点,设计了基于PT100的温度测控系统;该系统采用电桥对PT100传感器输出的电信号进行采样;采用LM741设计差分放大电路消除线路阻抗引起的测量偏差;采用ADC0808逐次逼近法消除温控系统的非线性误差;采用STC高性能单片机作为主控芯片进行数据处理、并能够实时显示温度数值和具有设定上下限的功能,最后通过继电器实现对被控对象通断进行控制;系统通过Proteus软件仿真运行验证了电路设计的合理性、温度显示数据的高精度和系统正常运行的鲁棒性.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2019(027)009【总页数】5页(P47-50,56)【关键词】PT100;温度;Proteus仿真【作者】王青【作者单位】南通理工学院电气与能源工程学院,江苏南通226002【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言温度是表征物体冷热程度的物理量，它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量，通过研究发现金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的稳定性，利用铂的这种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器[1]。

金属铂电阻温度传感器精度高、稳定性好，在工业测量方面有广泛的应用。

1 PT100测温工作原理通常所说的PT100是指铂电阻温度传感器在0 ℃时对应的电阻值为100 Ω，电阻变化率为0.385 1 Ω/ ℃，PT100的分度表如表1所示。

根据电阻值和摄氏温度的具体关系，可以推算出变化电阻对应的温度值。

由于PT100是中低温区(-200～650 ℃)最常用的一种温度传感器，故环境温度下具体的电阻取值关系为。

RPT=R0[1+AT+BT2+C(T-100)T3](1)式(1)中R0为摄氏温度在0 ℃时金属铂电阻温度传感器对应的阻值，T为实时环境温度值，ABC分别表示系数值A=3.908*10-3;B=-5.775*10-7;C=-4.183*10-12，RPT为实时环境温度T对应PT100的电阻值[2]。

温度检测系统的设计【文献综述】

毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化温度检测系统的设计温度检测与控制在国外研究较早，始于20世纪70年代。

先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。

80年代末出现了分布式控制系统。

目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。

现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

在国内，我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。

我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。

我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。

在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。

我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。

近些年来，一些科学家通过对温度检测研究发现太阳辐射或许是气温变暖主要因素温度检测的设计中，单片机是这个系统的核心部分。

单片微型计算机简称单片机，典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

一种单片机多功能温度测控系统的设计与实现

机组成ＤＳ分布式控制系统．Ｃ
由于电脑的串口是Ｒ２２电平，Ｓ３电压一ｌ０Ｖ～＋１而单片机的串口是ＴＬ电平，０Ｖ，Ｔ电压是０Ｖ～５Ｖ，两者之间采用专用芯片ＭＡ２２进行电平转换，图４所示．Ｘ３如
２
测温单元
根据测温范围和误差要求，温度传感器采用数字式温度传感器Ｄ１Ｂ０作三线制应用，线数据传输Ｓ８２．单总线端口Ｄ，Ｑ外供电源线ＶＤ，用地线ＧＤ接口电路如图２所示，Ｄ共Ｎ．传感器输出信号经４７．Ｋ的上拉电阻
直接接到单片机的Ｐ．１０引脚上．Ｓ８２Ｄ１Ｂ０测温电缆线可采用带屏蔽层的４芯双绞线，中两根线分别接信其号线与地线，另两根线依次接ＵＤ和地线，Ｄ屏蔽层在源端单点接地．采用外部供电方式实现Ｄ１Ｂ０传Ｓ８２
Ｖ０ＪＮｏ２ｌ２１．
Ｊｎ２２ｕ．０１
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ｏ：０３６／．ｓ．０７—０３．０２０．３ｓ８４２１．２０１
一
种单片机多功能温度测控系统的设计与实现
冯卓
０引言
在工业行业生产过程中，温度是一个比较重要的物理量，是最为普遍的行业参数之一，度参数的测量温和控制要求越来越高．

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计摘要：本系统由TL431精密基准电压，NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集，A/D和D/A转换，单片机STC89C51为核心的最小控制系统，LCD1602的显示电路等构成。

温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。

该系统能够测量范围为0~100℃，测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值，并能够回调选定时刻的温度值，能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差，且有越限报警功能。

由于采用两个水泥电阻作为控温元件，更有效的增加了温度控制功能。

关键词： NTC TL431 温度线性转换Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D andD/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy +1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function.Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion目录1方案设计与论证 (3)1.1 整体设计方案比较和选择 (3)2 系统设计 (5)2.1 总体设计 (5)2.2各单元模块功能介绍及电路设计 (5)2.2.1 学习板电路 (5)2.2.2测温通道电路 (7)2.2.3 模数转换电路 (8)2.3 特殊器件的介绍 (8)3 软件设计 (9)3.1 软件流程图 (9)3.2 线性转换处理--线性插值 (10)4 系统测试 (11)4.1测试方法 (11)4.2 测试结果 (12)4.3结果分析 (14)5 结论 (14)参考文献 (14)附录： (15)附1：元器件明细表 (15)附2：仪器设备清单 (15)附3：电路图图纸 (16)附4：程序清单 (17)1方案设计与论证1.1 整体设计方案比较和选择温度测量和控制系统，基于NTC热敏电阻的特性进行设计。

基于PLC的温度测控系统的设计与实现

四线制传输方式中，供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的，即供电电源和变送器输出信号分别用二
根导线传输。
传感器与变送器的区别及联系
1、变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器，传感器则是将物理信号转换为电信号的器件，过去常讲物理信号，现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能：诸如控制，显示等功能的仪表。
传感器的分类
1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。
2、按传感器工作原理分类，可分为电感、电容、电阻、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器
。 3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或
2、传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。变送器则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。
对象互不接触，又称非接触式测温仪表。
非接触式温度传感器的优点：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快。测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。
接触式温度传感器
变送器
变送器的定义：传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准信
谢谢观看
代码的数字型传感器。

基于单片机的智能温度检测控制系统设计

1 概述在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。

温度是工业生产、现代农业乃至人们日常现实生活中经常会需要测量的一个重要物理量，如石油化工、环境控制、食品加工、实验研究、农业大棚等[1]。

温度的检测与控制是工业生产自动控制系统的重要任务之一，因此，各行各业对温度检测系统的便捷性、精确性、智能化要求越来越高。

由此可见，温度的检测和控制是非常重要的。

测量温度需要使用温度传感器，传统的温度传感器是模拟的，如热敏电阻、热电偶等[2]。

热敏电阻采集温度变化的实质是电阻值，所以在实际使用过程中需要额外的辅助器件将其转化为电压信号并且通过调整后送到模拟-数字转化器件（A/D）才能让单片机处理，数字温度传感器的产生解决了这个问题。

本文采用内部集成了A/D 转换器、电路结构简单的数字化温度传感器DS18B20，与单片机技术相结合实现智能温度检测控制系统的设计。

系统只需要占用单片机的一个I/O 口，就能够实现实时温度检测，这使得系统具有很强的扩展性，并且应用前景广泛、实用价值高。

2 系统总体设计本系统设计的基于单片机的智能温度检测控制系统，总体设计框图如图1所示，主要包括单片机最小系统、温度采集电路、实时时钟电路、独立式按键电路、显示电路、报警电路、加热电路和散热电路，其中主控芯片采用功耗低、性能高的单片机STC89C52，温度采集电路采用数字温度传感器DS18B20，显示电路采用LCD1602液晶显示器，报警电路采用蜂鸣器、一个LED 指示灯设计实现声光报警，独立式按键用来设置当前实时时间（年、月、日、时、分、秒）和设定不同时间段温度报警的上下限阈值。

当实测环境温度值大于设定时间段的温度上限值时，系统自动进入散热模式，直流电机运转带动风扇工作，同时蜂鸣器响、LED 指示灯点亮；若低于设定时间段的温度下限阈值，系统自动进入加热模式，继电器控制加热设备工作，同时蜂鸣器响、LED 指示灯点亮；若当前温度处于设定时间段的温度上下限阈值之间时，关闭散热、加热及报警，从而使温度控制在设定的范围内。

雷达发射机温度测控系统的设计与实现

机的可靠性就下降６０％。当前，在雷达系统中，普遍采用空调系统对雷达发射机组件进行温度调节，而空调系统只能按照常规固有模式运行，不能根据季节环境温度以及发射机工作过程中温度的变化进行智能调节，将发射机温度控制在合理的范围内，造成降温效果不理想，影响发射机的性能和使用寿命。针对上述问题，本文设计一种能够实时监测和控制雷达发射机工作环境温度的测控系统。该系统以ＰＩＣ１８Ｆ８７Ｋ９０单片机为控制器，采集雷达发射机各测温点的温度值，并通过ＲＳ４８５总线发送到雷达监控计算机，当监测温度超过设定闽值时，能够及时发出预警提示；同时在雷达监控平台界面上，能够对空调系统的温度进行控制，达到快速、有效降温的目的，从而使雷达发射机工作在适宜的环境中，保证发射机的安全，延长发射机的使用寿命。２．系统结构设计及系统工作流程２．１系统结构设计雷达发射机温度测控系统由监控计算机、监控测控板、温度传感器节点和发射机空调系统组成。
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雷这发射讥温度测控系统的设计与宾现
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍ

基于WindowsCE的温度测控系统设计与实现

中图分类号：Ｈ１，Ｐ７．文献标识码：Ｔ６Ｔ２４２Ａ
１引言
传统的工业测控系统一般都采用Ｐｃ机作为远程监控机，单片机作为工业现场控制器核心。这种 “ 上位机一下位机” 架构的测控系统机制使得控制与监测管理相脱节，并且系统体积庞大、设计繁琐、成本较高。为改变这种状况，以工业领域中常见的电阻炉作为控制对象，提出了一种以Ｐ／４Ｃ１模块作为硬件系统核心，０嵌入式操作系统ＷｉｄｗＥ作为软件平台的测控一体化解决方案。ｎｏｓＣ
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林蕃段建民
（京工业大学电子信息与控制工程学院，北北京１０２）００２
ＤｅｉｎａｄｒａｉａｉｎｏｎｏｓｇｎｅｌｔｆｗｉｄｗｓＣＥ－ａｅｅｚｏａｂｓｄｔｍｐｒｔｒａｕｅａｄｃｎｒｌｙｔｍｅａｕｅｍｅｓｒｎｏｔｏｓｅｓ
；ＷｎｏｓＥｙｅｄｅｈｄｒｅｔｎｌｔｉｓｅｈｖｄＵｉｍｅｄｄｃ＋ｔｉｗｓｍａｒｅｓｉｒｒｓａａｏｈｅａｉｅ．ｓｇｂｄｅｄＣｓｔｎｐ￣ｒｄｖｐｔｎａｂｎｃｅａｎｎＥＶ＋ｏ：：ｄｖｌｖｕｅｃｏｄｍｎｏｎｓｍ，ｄｔｏｆｚ－Ｉｏｔｌｔｅｙｉｒｉａｃ：ｅｅｐ。ｉａｄｔｔｎａｏｉｒｇｓｔａｅｆｕｙＰＤｃｎｏｓａｇｓｔｅｏｓｌｅｉｎｔｉｙｅｎｈｚｒｒｔｎｅｓｎ

基于单片机的智能温度测控系统的设计

第２卷第３８期
２１０２年５月
齐齐哈尔大学学报
Ｊｕｎｌｆｑｈｒｉｅｓｔｏｒａห้องสมุดไป่ตู้ ｉａｖｒｉｏＱｉＵｎｙ
Ｖｏ．８．．１２Ｎｏ３Ｍａ２ｙ，０１２
基于单片机的智能温度测控系统的设计
刘向举 ’ ，刘丽娜
２１．．扩展板设计２
扩展板电路主要包括温度采集模块、继电器模块、键盘模块和蜂鸣器模块。其电路原理图如图３所示。
图３扩展板原理图
第３期
基于单片机的智能温度测控系统的设计
２１．温度采集模块．．１２
温度由一线式数字温度传感器Ｄ１Ｂ０Ｓ８２采集。Ｄ１Ｂ０Ｓ８２是美国ＤＬＡ半导体公司继Ｄ１２之后最ＡＬＳＳ８０
（．１安徽理工大学计算机科学与工程学院，安徽淮南２２０；２安徽理工大学测绘学院，安徽淮南２２０）３０１．３０１
摘要：介绍了基于单片机Ａ８Ｓ１Ｔ９５的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器Ｄ１８０采集温度Ｓ８２数据，液晶显示屏显示温度数据。当温度低于设定的下限时，单片机启动加热设备；当温度高于设定的上限时，单片机启动制冷设备；当温度超过可控范围时单片机启动报警设备。给出了系统总体框架、程序流程图，并在硬
ｌ系统描述（系统工作原理）
系统由单片机最小系统和扩展板系统组成。系统主要包括单片机控制模块、温度采集模块、温度显示
模块、键盘模块、继电器模块和蜂鸣器报警模块。具体框图如图１所示。

大学实验设计之太阳能智能温度测控系统设计及实现

节中经常涉及到应用简单原理和元件设计功能器件。本文设计了基于单ＪＩ机的智匏化温度测量和控制系统，斌系统能够对环境温度进行实时准确的监曩Ｉ显示，并可以方便的进行人工温度区间设定，当矗度截于下限灌度时，系统报警并自动启动加热
科教研究
ＣｈｉｎａＥｄＵＯ￣ｉｔｌｅ＃一Ｉｎ：＾ｄｖ自竺ｔ＝ｌ０ｈＨ：：ｅｒ：ａ．ｆｄ
大学实验设计之太阳能智能温度测控系统设计及实现 ①
董慧媛 ’ 杜锦丽（１．南京邮电大学理学院江苏南京２１００２３；２．中国药科大学理学院江苏南京２１１１９８）
实时准确的监测显示，并可以方便的进行增加了备用５Ｖ开关电源。人工温度区间设定，当温度低于下限温度时，系统报警并自动启动加热装置，当温度２元件选取
真。
仿真调试结束后，我们利用ｐｒｏｔｅｌ软件
１设计思路
本设计要求系统能够对环境温度进行
稳定的５Ｖ直流电源。另外为防止长时间阴其次，编译通过后利用ｐｒｏｔｕｅＳ软件搭建相雨致使太阳能电源不能正常工作，我们还关电路，将编写代码载入电路进行软件仿
报警装置（蜂鸣器响起，红色指示灯闪烁），成。由于蓄电池的输出电压为１２Ｖ，所以利（４）整个系统结构简单，使用方便，功耗继电器控制降温系统开始工作，当温度低用７８０５构成直流稳压电源，并采用５Ｖ开关低，价格低廉，有利于推广使用。

基于单片机的温度测控系统的设计

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Ｐ＝ａｌ［ｅ０ｔｂｅ＿］ｇ；ｄｌ（）ｅａ５；ｙ】ｖｉｍａ０ｏｉｄｎ／／主程序｛
ｕｈｒａＡ１Ａ２Ａ２，；ｃａ，，，ｔＡ３
单片机具有体积小、能强、价比高等特点，以广泛应用于电功性所子仪表、家用电器、节能装置、工业控制等多个领域，本文主要根据自己的设计经验介绍单片机在温度控制中的设计方法。系统功能ｌ检测温度并通过ＬＤ显示、Ｅ２报警功能、
００，７，ｘｆｘ７０７，３，ｘｅｘ９０７｝ｘ７Ｏｆ６，７，ｘｃ０９０５，７，ｘ；ｘＯＯｘ０１
／／数码
四、度传感器的选用温系统测温采用Ｌ３Ｍ１５系列温度传感器，它是美国Ｎｓ公司生产的单片集成感温传感器：Ｌ３Ｍ３５系列是精密、容易校准的集成温度传感器，作为一个两端齐纳管丁作，在＋０ｙ。Ｌ３１ｍ／Ｋ，Ｍ３５具有一个与绝对温度直接成正比的击穿电压，其动态阻抗低于１，ｎＴ作在４０Ａ５Ａ的电流范围上，０ｕ～ｍ其性能并无变化。当在２ ℃下校准时，１０２温度Ｌ３５在０￣的Ｍ２５的应用包括几乎所有的在一５＋５上的温度检测低阻抗和线性输出使其与５ ℃～１０读出或控制电路非常容易接口。它的主要特性如下：１在绝对温度下直接校准、２１的初始精度、℃ ３工作于４０Ａ～ｍＡ电流范嗣、０ｕ５４低于１的动态阻抗、ｎ５容易校准、６一５＋５宽工作温度范嗣、５ ℃～１０７２０Ｃ的过量程、０ｏ五、要硬件电路主硬件部分主要包括显示电路，片机电路，／单ＡＤ转换电路，报警电路等下面给出部分硬件电路原理图：

无线分布式温度测控系统的设计及应用

Ｖ１１Ｎ．ｏ３．ｏ５Ｏｔ０６ｃ．２０
无线分布式温度测控系统的设计及应用
樊杨鎏，琨，静李李
（明理工大学信息工程与自动化学院，昆云南昆明量点的环境中远距离有线传输的误差问题及不可靠性，出将基于射为提
Ａｂｔａｔｎｏｄｒｔｖｉｎｏ￥ａｄｉｓａｉｔｎｍｕｔ —ｐｉｔｔｍｐｒｔｒａｕｅｎｎｔｅｃｓｆｌｎｓｒｃ：Ｉｒｅａｏｄｅ＇ｏｒｎｎｔｂｌｙｉｌｉｉｏｎｅｅａｕｅｍｅｓｒｍｅｔｉｈａｅｏｏｇ
ｍｉｓｏｄｌｓｉｎｍｏｕｅ，ＭＣＵｎｅｏｅｃｍｂｎｄｔｅｌｚｈｕｐｓｆｗｉｅｅｓｄｓｒｂｔｅｅａｕｅｄｔｃａｄｓｎｓｒｂｏｉｅｏｒａｉｅｔｅｐｒｏｅｏｒｌｓｉｔｉｕｉｔｍｐｒｔｒｅｅ — ｎｇｉ．ＴｈｒｉｌｌｏｉｔｏｕｃｓｔｏｒｅｏｅｅａｕｅｍｅｓｅｎｎｅａｐｉａｉｎｏｒｎｍｉｓｏｒｇｎｅａｔｃｅａｓｎｄｅｈｅｃｕｓｆｔｍｐｒｔｒａｕｒｍｅｔａｄｔｐｌｃｔｆＲＦｔａｓｓｉｎｒｈｏｍｏｕｅｏｔｂｃｏｗａｅｏｓｎｇｍｅｔｄｌｓｔｏａｃｒｈｕｅｍａａｅｎ．Ｋｅｒｓ：ＲＦ；ＰｙｗｏｄＴＲ２００；ＭＣＵ；ｔｍｐｒｔｒｅｅｔｇ；１～ｗｉｅｔｍｐｒｔｒｅｏ；０ｅｅａｕｅｄｔｃｉｎｒｅｅａｕｅｓｎｓｒＤＳ１２０８

智能化测控系统的设计与实现

智能化测控系统的设计与实现在当今科技飞速发展的时代，智能化测控系统在各个领域的应用日益广泛，从工业生产到航空航天，从医疗设备到智能家居，都离不开智能化测控系统的支持。

智能化测控系统能够实现对各种物理量的精确测量、实时控制和智能化处理，大大提高了生产效率和产品质量，改善了人们的生活品质。

那么，如何设计和实现一个高效、稳定、智能化的测控系统呢？一、智能化测控系统的概述智能化测控系统是一种集测量、控制、数据处理和通信等功能于一体的综合性系统。

它通过传感器获取被测量对象的相关信息，经过信号调理和转换后，将其传输给控制器进行处理和分析。

控制器根据预设的算法和控制策略，生成控制指令，驱动执行机构对被测量对象进行调节和控制，从而实现对系统的精确测控。

同时，智能化测控系统还具备数据存储、显示、通信等功能，能够将测量数据和控制结果及时反馈给用户，并与其他系统进行交互和协同工作。

二、智能化测控系统的设计要求1、高精度和高可靠性智能化测控系统需要对被测量对象进行精确测量和控制，因此必须具备高精度和高可靠性。

这就要求在系统设计中，选择高精度的传感器、合理的信号调理电路和先进的控制算法，同时要考虑系统的抗干扰能力和容错能力，确保系统在恶劣环境下能够稳定可靠地工作。

2、实时性和快速响应在许多应用场景中，智能化测控系统需要对被测量对象的变化做出实时响应，以保证系统的性能和安全。

因此，系统的采样频率、数据处理速度和控制指令输出速度都要满足实时性要求，能够在短时间内完成测量、计算和控制操作。

3、智能化和自适应性随着科技的不断进步，智能化和自适应性成为了智能化测控系统的重要发展方向。

系统应具备自动检测、诊断和修复故障的能力，能够根据环境变化和工作条件的不同，自动调整控制参数和策略，以达到最佳的测控效果。

4、开放性和可扩展性为了适应不同的应用需求和技术发展，智能化测控系统应具备良好的开放性和可扩展性。

系统应支持多种通信协议和接口标准，便于与其他设备和系统进行集成和互联；同时，系统的硬件和软件应采用模块化设计，便于功能的扩展和升级。