模电课程设计温度控制系统的设计
模电温控电路设计及仿真
水温测量与控制电路的设计与仿真1设计任务与要求温度测量，测量范围0～100 ℃；控制温度±1 ℃；控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V，10A）。
学习并运用proteus仿真软件，绘制电路图，进行基本的仿真实验对所设计的电路进行分析与调试。
2方案设计与论证温度控制器是实现可测温度和控制温度的电路，通过对温度控制电路的设计、调试了解温度传感器的性能，学会在实际电路中的应用。
进一步熟悉集成运算放大器的线性和非线性应用。
Proteus介绍：Proteus 软件是由英国 Labcenter Electronics 公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。
Proteus 软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线路设计与仿真软件。
Proteus软件和我们手头的其他电路设计仿真软件最大的不同即它的功能不是单一的。
它的强大的元件库可以和任何电路设计软件相媲美；它的电路仿真功能可以和Multisim相媲美，且独特的单片机仿真功能是Multisim 及其他任何仿真软件都不具备的；它的PCB电路制版功能可以和Protel相媲美。
它的功能不但强大，而且每种功能都毫不逊于Protel，是广大电子设计爱好者难得的一个工具软件。
Proteus具有和其他EDA工具一样的原理图编辑、印刷电路板(PCB)设计及电路仿真功能，最大的特色是其电路仿真的交互化和可视化。
通过Proteus 软件的VSM(虚拟仿真模式)，用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件等电子线路进行系统仿真 Proteus软件由ISIS和ARES两部分构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统原理设计和仿真平台软件，ARES是一款高级的PCB布线编辑软件。
模电课程设计 温度控制系统的设计
题目: 温度控制的设计初始条件：电阻、二极管、正负12V电源、UA741、电位器、LED、半导体制冷片，温度传感器LM35、开关要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）一、设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求（1）控制密闭容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和控温范围： 0℃~室温（4）控温精度±1℃三、发挥部分（1）测温和控温范围： 0℃~（室温+10℃）时间安排：（1）第18周理论讲解。
（2）第19周理论设计、实验设计及安装调试。
地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 EWB简介 (1)2 设计的技术指标及要求 (2)2.1设计任务及要求 (2)2.1.1设计任务 (2)2.1.2 设计要求 (2)2.2设计思想 (2)3 选定方案的论证及整体电路的工作原理 (3)3.1设计方案选择 (3)3.1.1可行方案： (3)3.1.2方案的讨论与选择： (3)3.2 选定方案的论证 (4)3.2.1选定温度传感器的论证 (4)3.2.2选定继电器的论证 (4)3.2.3选定运算放大器的论证 (4)3.3 整体电路的工作原理 (4)4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图 (5)4.1 测温单元 (5)4.2 信号处理单元 (5)4.3 温度比较单元 (6)4.4 控制单元 (7)5 单元电路的仿真及结果 (9)5.1 信号放大电路 (9)5.2 控制电路 (9)5.3 隔离及指示电路 (10)6 整体电路图、元件及器件明细 (12)6.1 整体电路图 (12)6.2元件及器件明细 (12)7 设计小结 (13)7.1 成果的评价 (13)7.2 本设计的特点 (13)7.3 存在的问题和改进的意义 (13)参考文献 (14)温度控制的设计摘要控制系统一般由温度测量部分和温度控制部分组成。
模电课设—温度控制系统的设计
目录1.原理电路的设计 (1)1.1总体方案设计 (1)1.1.1简单原理叙述 (1)1.1.2设计方案选择 (1)1.2单元电路的设计 (3)1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3)1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4)1.2.3电压表征温度单元 (5)1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6)1.2.5驱动单元——继电器 (7)1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8)1.3完整电路图 (10)2.仿真结果分析 (11)3 实物展示 (13)3.1 实物焊接效果图 (13)3.2 实物性能测试数据 (14)3.2.1制冷测试 (14)3.2.2制热测试 (17)3.3.3性能测试数据分析 (19)4总结、收获与体会 (20)附录一元件清单 (21)附录二参考文献. (22)摘要本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。
这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。
学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。
关键词：温度；测量；控制。
AbstractThis course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products.Key words: temperature ; measure ;control温度控制系统的设计1.原理电路的设计1.1总体方案设计1.1.1简单原理叙述先采集室内温度信号，将其转化为电压或者电流信号，并线性放大再用万用表测取，可以直接线性反映温度值。
温度控制系统设计——计算机控制技术课程设计.
学号：课程设计题目温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师2013 年 6 月26日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：自动化学院题目: 温度控制系统设计要求完成的主要任务:被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。
可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为T1＝40秒。
1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受K p、T i、T d、T及β的值；3）通过数据分析T i改变时对系统超调量的影响。
4）撰写设计说明书。
时间安排：6月26日查阅和准备相关技术资料，完成整体方案设计6月27日—6月28日完成硬件设计6月29日—6月30日编写调试程序7月1日—7月4日撰写课程设计说明书7月5日提交课程设计说明书、图纸、电子文档指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (1)1 设计任务及分析 (2)1.1 设计任务要求 (2)1.2 设计系统分析 (2)2 方案设计 (3)2.1 硬件系统设计 (3)2.2 软件流程图 (4)3 控制算法 (5)3.1 PID控制算法 (5)3.2 积分分离的PID控制控制算法 (6)4 系统仿真 (7)4.1 仿真程序及图形 (7)4.2 仿真结果 (8)4.3 结果分析 (10)5 心得体会 (11)参考文献 (12)附录仿真程序及仿真图 (13)本科生课程设计成绩评定表摘要比例-积分-微分控制（简称PID控制），是控制系统中应用最为广泛的一种控制规律。
实际运行的经验和理论的分析都表明，这种控制规律对许多工业过程进行控制时，都能得到满意的效果。
利用计算机可以很好地使用PID算法对控制对象进行控制，具有较高的精度，并且可以很方便的改变PID参数，以达到不同的控制效果。
空调温度控制器-模拟电子技术课程设计
模拟电子技术课程设计课题名称：空调温度控制器班级：学号：姓名：指导教师：目录一、引言 (1)二、设计目的 (2)三、设计任务与要求 (2)四、实验设备及元件 (3)五、方案设计与论证 (8)六、单元电路设计与实验调试 (9)七、整体电路制作调试说明 (11)八、调试中出现的问题 (12)九、总结与心得 (13)十、设计成果展示 (14)十一、参考文献 (15)一、引言温度控制电路广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。
文献[2 ]提出改进的、电路,采用主回路无触点控制,克服继电器接触不良的缺点,且维修方便,缺点是温度控制范围小,精度不高。
本设计要求温度可以设定，并要求温度被控制在设定的值附近，所以该系统应该是一个闭环控制系统。
实现对温度控制的方法很多，有采用模拟电路实现的，也有采用计算机构成的智能控制。
模拟控制温度的方法主要有开关式控制法、比例式控制法和连续式控制法。
开关式控制是将检测的温度信号和设定的温度值通过比较器比较后，驱动一开关器件（一般是继电器）控制加热器的通断。
如当测量的温度低于设定的温度值时，驱动电路使继电器接通加热器的电源，使温度上升；当温度高于设定的温度时，驱动电路使继电器断开加热器的电源，停止对加热器的加热，温度将下降。
这样继电器反复动作，温度将被控制在设定值附近。
开关式温度控制方法的优点是电路简单，缺点是控制精度较低，并且在设定温度附近，频繁启动继电器，影响继电器的使用寿命。
比例式控制是选择一个固定的时间T作为控制周期，选择控制周期的长短一般根据加热的热容量选取，热容量大的可选择控制周期长一些，一般选择T=10~15秒。
当温度低于设定的温度较多时，在一个控制周期T内接通加热器电源的时间就比较长（假设为t），随着温度的升高，加热时间t逐渐减少；当温度高于设定的温度时，加热时间t等于零，温度逐渐下降，最后使温度接近稳定。
基于AD590的温度控制系统的模拟电子技术基础课程设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 温度控制系统的设计初始条件：温度传感器AD590、半导体制冷器（Tec）、继电器。
要求完成的主要任务:一、设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求（1）控制密闭容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和控温范围： 0℃~室温（4）控温精度±1℃三、发挥部分（1）测温和控温范围： 0℃~（室温+10℃）时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1.绪论 (5)2.方案论证及工作原理 (6)2.1基本设计思路 (6)2.2温度控制系统主要元件的选定 (6)2.2.1温度传感器的选择 (6)2.2.2半导体制冷器的信息 (9)3.温度控制系统各模块介绍 (10)3.1温度采集模块 (10)3.2信号处理模块 (10)3.2.1信号处理 (11)3.2.2温度显示 (12)3.3温度比较模块 (12)3.4温度控制模块 (13)4.整体电路图及元件明细 (16)4.1整体电路图 (16)4.2元件清单 (17)4.3部分元件内部电路 (18)4.3.1 温度传感器AD590 (18)4.3.2半导体制冷器 (18)4.3.3继电器 (19)5．实物 (20)6.设计小结 (21)7.参考文献 (22)8.附录 (23)8.1Multisim简介 (23)摘要温度控制系统能将一个密闭容器内的温度控制在指定的温度下，其主要有两大部分：温度测量、温度控制。
温度测量主要是有温度传感器采集温度，温度控制则是由电压比较器输出的信号来决定是否加热。
当温度超过人为设定的温度时，由继电器控制半导体制冷器停止加热，从而达到控制容器温度的目的。
关键词：温度、测量、控制。
温度控制器课程设计书
目录1 前言 (1)2 总体方案 (2)3 单元模块设计 (3)3.1 DS18B20温度检测电路 (3)3.2单片机电路 (4)3.3显示电路 (5)3.4报警电路 (5)3.5 DS18B20温度传感器简介 (6)3.5.1 温度的采集和转换 (6)3.5.2 DS18B20的工作原理 (7)4 软件设计 (10)4.1 系统调试读出温度子程序 (11)4.1 系统调试写入子程序 (12)5 系统调试 (13)6 总结与体会 (14)7参考文献 (15)附录：设计程序 (16)1 前言社会在发展，科技在进步，测温仪器在各个领域的应用，各种温度控制系统迅速发展。
近年来，温度控制系统已广泛应用各个方面，然而温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是一个重要的物理量，它反映了物体的冷热程度，与自然界中的各种物理与化学过程相联系，再生产过程中，各个环节都与温度有紧密联系，因此人们非常重视温度的测量。
温度概念的产生及温度的测量都是以热平衡为基础，当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热,换热，换热结束后两物体处于平衡状态，因此他们具有最本质的性质。
温度控制系统对温度进行检测和控制，任何工厂在生产过程中如果没有合适的温度环境，很多的器件甚至是电子设备都不能正常的工作，从而多生产的产品质量有很大的影响，所以各行各业对温度的要求的愈来愈高，所以，温度控制系统的作用非常重要。
温度控制系统的控制系统是温度，在我们日常生活中，温度控制使非常重要的，在温室、水池、电源等场所不能对温度有效的控制，则会出现很多事故，所以为了避免此类事故的发生，温度控制应当受到重视。
本设计不仅实现了对温度的检测，还实现了温度控制、显示功能，当温度大于设定的温度时，报警器报警；当温度小于设定的值时，报警器不报警，从而实现对温度的控制，并且还可以实现按键复位功能。
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计引言温度控制是在很多工业和生活应用中至关重要的一项技术。
随着计算机控制技术的发展和普及，利用计算机控制温度已经成为一种常见的方法。
本文将介绍一个基于计算机控制技术的温度控制系统设计。
系统设计系统框架本系统采用分布式控制结构，由三个主要组成部分组成：传感器模块、控制模块和执行模块。
系统框架系统框架传感器模块负责实时采集温度数据，并将数据传送给控制模块。
控制模块根据传感器模块的数据和预设的设定值进行逻辑判断和决策，然后将决策结果发送给执行模块。
执行模块根据控制模块的结果来控制实际的温度执行设备。
硬件设计本系统需要以下硬件组件：•温度传感器：用于实时采集温度数据。
•控制器：用于运行控制模块的程序。
•执行器：用于控制温度执行设备。
软件设计本系统需要以下软件组件：•控制程序：负责接收温度传感器传输的数据，进行逻辑判断和决策，并将结果发送给执行程序。
•执行程序：根据控制程序的结果控制实际的温度执行设备。
•用户界面：提供友好的用户界面，用于设定温度控制的设定值和查看实时的温度数据。
系统流程系统主要分为三个阶段：温度数据采集、控制决策和执行控制。
温度数据采集1.温度传感器开始采集温度数据。
2.传感器将采集到的温度数据发送给控制程序。
控制决策1.控制程序接收到温度数据。
2.控制程序根据预设的设定值和温度数据进行逻辑判断。
3.根据逻辑判断结果，控制程序生成相应的控制方案。
4.控制程序将控制方案发送给执行程序。
执行控制1.执行程序接收到控制方案。
2.执行程序根据控制方案控制实际的温度执行设备。
3.执行程序将执行结果反馈给控制程序。
功能设计温度设定功能用户可以通过用户界面设定温度控制的设定值。
用户界面将设定值发送给控制程序，控制程序将设定值存储在内存中。
实时数据显示功能用户界面可以实时显示温度传感器采集到的温度数据。
温度数据通过控制程序发送给用户界面，并在用户界面显示。
控制逻辑设计控制程序根据采集的温度数据和设定值进行逻辑判断，判断温度是否超过设定值的上限或下限。
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
模电课程设计--温度报警器的设计与制作一、设计要求在模拟电子线路课程设计的基础上，设计并制作一个温度报警器电路，满足以下要求：1.当环境温度超过设定温度阈值时，报警器能够自动发出声音和光信号。
2.报警器能够通过外部调节器手动调整温度阈值，以适应不同环境需求。
3.报警器的工作稳定可靠，具有较高的精度和可调性。
二、电路设计与实现1.温度传感器：使用模拟温度传感器作为环境温度检测元件，将环境温度转化为电压信号。
2.温度阈值设定：通过电位器与参考电压源构成电压比较器，实现可调的温度阈值设定功能。
3.报警器驱动：使用音频放大器和发光二极管驱动电路，控制声音和光信号的输出。
4.电源与继电器：通过电池供电，并利用继电器控制报警器的开关。
三、电路实现步骤1.温度传感器的选择和连接：选择合适的模拟温度传感器，并将其连接到电路中。
2.温度阈值设定电路的设计：设计一个比较器电路，使得可调电位器所接收的电压与参考电压进行比较，从而实现温度阈值的设定。
3.报警器驱动电路的设计：通过音频放大器和发光二极管驱动电路，将报警信号转化为音响和光照信号。
4.继电器的选择和连接：选择合适的继电器，将其连接到电路中，通过控制继电器的开关，实现报警器的开关控制。
5.电路中其他元件的选用和连接：根据实际需要，选择合适的电容、电阻及其他元件，并将其连接到电路中。
6.电路的布局和调试：将电路中的元件逐一连接，并进行布局和调试，确保电路正常工作和性能可靠。
四、实验结果与总结在实际制作过程中，可以根据实际情况进行调整和优化，保证电路的工作稳定性和精度。
实验结果表明，该温度报警器设计具有较高的灵敏度和可调性，并可以准确地报警。
在设计与制作过程中，需要掌握模拟电子线路的相关知识，如模拟传感器的选用与连接、比较器电路的设计与调试、音频放大器和发光二极管驱动电路的设计等。
此外，还需要熟悉电子元件的选用与连接、电路布局及调试等基本技能。
该课程设计通过实际操作和实验结果的观察，提高了学生的电子设计能力和实际动手能力，使学生对模拟电子线路的设计与制作有了更深入的理解和实践经验。
模电课设 温度控制器
模电课设温度控制器模电课设-温度控制器武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:温度控制系统的设计初始条件：ad590温度传感器，lm324n内置运算放大器，tec，电阻，电位器，二极管要求完成的主要任务:一、设计任务利用温度传感器件、内置运算放大器和tec(thermoelectriccooler，即为半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求（1）掌控密封容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和温控范围：0℃~室温（4）温控精度±1℃三、发挥部分（1）测温和温控范围：0℃~（室温+10℃）时间安排：1.第19周：搜寻并写作有关资料，掌控基本原理2.第20周：理论设计，实验室安装调试以及撰写设计报告3.第21周：答辩指导教师亲笔签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日1武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书温度控制系统的设计第一章温度控制系统设计.................................31.1温度控制系统总体方案................................31.2温度传感单元........................................41.2.1温度传感器的选择..................................41.2.2温度传感器测温的实现..............................51.2.3放大器应用中ri与rf的选择........................81.3温度比较环节........................................91.4pid控制环节.........................................91.4.1pid理论..........................................91.4.2pid的参数调节...................................111.5tec控制单元........................................131.5.1控制温度元件的选择..............................131.5.2桥式推挽功率放大电路............................141.5.3btl上三极管选型.................................14第二章元件清单及总电路图..............................162.1元件及器件明细.....................................162．2总电路图...........................................16第三章课程设计总结.....................................18参考文献 (19)2武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书一、温度控制系统设计1.1温度控制系统总体方案方案一温度传感器发送温度信号，并转变为电信号处理，同时考量入温度传感器的线性度并将其转换成表观温度的电压信号，顺利完成温度测量。
模电课程设计---温控装置设计
模电课程设计---温控装置设计山东大学电子课程设计报告温控装置设计姓名:专业:班级:学号:指导教师:2013-6-6摘要本设计以LM358电压比较器和热敏电阻为核心，让热敏电阻、10K电阻来组成的分压电路，接LM358的反相输入端。
当环境温度大于或等于5℃时，热敏电阻阻值减小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使LM358输出端输出参考电压，令LED发光,蜂鸣器发出响声报警，提醒用户及时采取措施。
关键词：热敏电阻温度电压比较器参考电压目录山东科技大学 (I)温控装置设计 (I)摘要................................................................... I I 目录 (III)第一章课题背景 (5)1.1 引言 (5)1.1.1 背景 (5)1.1.2 设计目的与意义 (5)1.2 技术指标 (5)1.3 主要工作 (5)第二章元件介绍 (6)2.1 电压比较器LM358 (6)2.1.1 电压比较器的工作原理 (6)2.1.2 LM358的特点 (7)2.1.3 LM358参数功能特性 (7)2.1.4 LM358内部功能框图 (8)2.2 热敏电阻 (8)2.2.1 热敏电阻原理 (8)第三章方案论述 (11)3.1设计简介 (11)3.2 总体思路 (11)3.3 电路图 (11)3.4 说明 (12)3.5结论 (12)参考文献 (12)第一章课题背景1.1 引言1.1.1 背景温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。
温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。
日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。
利用热敏电阻器制作一个温度报警器，可通过调节微调电位器的阻值，改变电压比较器正向输入端的参考电压，可以改变电路报警时的温度。
模拟电子技术课程设计报告书- 温度测量与控制电路
电阻率大。电阻率大可使电阻体积做得小些，减小热惯性。
在测温范围内，物理、化学性质稳定。
电阻与温度的关系要接近线性，以便于分度和读数。
重复性好、复制性强，便于批量生产和互换。
价格便宜。
常见铂测温电阻的标称电阻值为100Ω，温度系数是3850×10-6/℃。标称值的误差影响偏置，而温度系数的误差影响增益。温度跨度越大误差也越大。标称值的误差可用一点调整，而温度系数的误差要由间隔温度的两点调整。当要求很细微的调整温度时，要选用温度系数一致的传感器。
F=1.44/[(R1+2R2)C2]=9.6KHZ
每一次发声持续的时间为： T=(R1+R2)CLn2≈1×10-4s
图6
4、A/D转换器：
A/D转换部分利用集成芯片AD574，再结合两片74LS283构成。该方案工作原理是先将模拟量转换成9位二进制数，再将最低一位和前八位相加这样就可以将测量精度提高到±0.5℃.
4.单元电路设计及主要元器件参数计算……………………………5
5.电路图………………………………………………………………14
6.设计总结……………………………………………………………15
7.参考文献……………………………………………………………15
8.附录元器件明细……………………………………………………16
二、各模块设计
1、温度传感器：
铂测温电阻
金属具有随着温度的升高电阻值增大的特性，其温度系数一般问（3000~7000）*0.000001/ 10-6℃。利用金属的这一特性，我们可以通过监测金属电阻的变化实现温度测量。制作测温电阻的材料除了铂以外还可以是铜活镍等，而铂的纯度大于99.999%，是最佳的测温材料。
基于模拟电路的温度控制系统
目录1前言 (1)2设计方案 (2)2.1方案论证： (2)2.2显示选：23单元模块设计： (4)3.1传感器检测电路： (4)3.2基准电压电路： (5)3.3温度指示电路: (6)3.4电压比较放大电路： (8)3.5电源电路： (9)3.6电压比较放大电路： (10)3.7 555多谐报警电路： (11)4．软件设计 (13)5．系统功能、指标参数 (14)6．系统调试： (15)7．设计总结 (18)7.1设计小结： (18)7.2设计收获体会： (18)7.3设计建议： (18)8．参考文献： (19)附录 (20)1 前言在钢铁、机械、石油化工、电力、等工业生产中，温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一; 随着科学技术和生产发展,需要对各种参数进行测量,温度是工业对象中主要的被控参数之一.在冶金工业,化工生产,电力工程,机械制造和食品加工等许多领域中,人们都需要对各种环境中的温度进行检测和控制,温度控制对于大型工业和日常生活用品等工程都具有广阔的应用前景.例如冶金工业中的炼钢炉温度控制、化工生产中的培养皿温度控制、食品加工车间的温度控制等。
温度控制一般指对某一特定空间的温度进行控制调节，使其达到并满足工艺过程的要求。
温度测量与控制系统是自动控制技术、计算机技术、电子技术和通信技术的有机结合，综合发展的产物。
其内容十分的丰富，它包括各种数据的采集和处理系统、自动测量系统、生产过程自动控制系统等，广泛应用于工厂自动化、商业自动化、实验室自动化等人类活动的各个领域。
随着工业的发展，对温度控制提出了更多更高的要求，因而热处理技术也向着优质、高效、节能、无公害方向发展。
温度控制是一种具有纯滞后的系统，加热材料、环境温度以及电网电压等都影响控制过程，目前的温度控制系统大多建立在一定的数学模型基础上，对被控对象中的非线性、时变性及随机干扰无能为力，因此，提高系统的抗干扰能力成为关键性的技术。
首先，控温精度要高。
模电课程设计——温度测量控制系统的设计与制作
xxxxxx学院课程设计报告( 2011 -- 2012年度第一学期)名称：模拟电子技术课程设计题目：温度测量控制系统的设计与制作学号：学生姓名：指导教师：成绩：日期：20xx年xx月xx日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)三、总体设计思想 (3)四、系统框图及简要说明 (3)五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4)六、总体电路 (8)七、仿真结果 (8)八、实测结果分析 (9)九、设计总结 (10)附录I：元器件清单 (11)附录II：总体电路图 (11)附录III：参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求（一）电子技术课程设计的目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。
通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
（二）电子技术课程设计的要求1．教学基本要求要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。
教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。
2．能力培养要求（1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
（2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
（3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。
硬件课程设计模拟温度控制
硬件课程设计模拟温度控制
设计一个模拟温度控制系统，需要考虑以下硬件组件：
1. 温度传感器：用于测量当前环境的温度。
2. 控制器：负责处理温度传感器的读数，并根据设定的温度范围控制其他硬件设备。
3. 加热设备：例如加热器或电炉，用于增加环境温度。
4. 冷却设备：例如风扇或制冷器，用于降低环境温度。
5. 显示屏：用于显示当前环境温度和设定的温度范围。
下面是一个简单的设计方案：
1. 将温度传感器连接到控制器的模拟输入口。
2. 将加热设备和冷却设备连接到控制器的数字输出口。
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3. 将显示屏连接到控制器的数字输出口，用于显示温度信息。
4. 在控制器中编写代码来读取温度传感器的读数，并与设定的温度范围进行比较。
5. 如果当前温度低于设定范围的下限，控制器会打开加热设备来增加环境温度。
6. 如果当前温度高于设定范围的上限，控制器会打开冷却设备来降低环境温度。
7. 当温度处于设定范围内时，控制器将关闭加热设备和冷却设备。
8. 控制器会周期性地更新显示屏上的当前温度信息。
这只是一个简单的设计方案，实际的温度控制系统可能还需要考虑更多因素，例如温度曲线的变化速率、安全保护机制等。
2。
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课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 温度控制的设计初始条件：电阻、二极管、正负12V电源、UA741、电位器、LED、半导体制冷片，温度传感器LM35、开关要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）一、设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求（1）控制密闭容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和控温范围： 0℃~室温（4）控温精度±1℃三、发挥部分（1）测温和控温范围： 0℃~（室温+10℃）时间安排：时间安排：（1）第18周理论讲解。
（2）第19周理论设计、实验设计及安装调试。
地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract ......................................................... I I 1 绪论 . (1)2设计任务及要求 (2)2.1设计任务及要求 (2)2.2设计思想 (2)3 选定方案的论证及整体电路的工作原理 (3)3.1 设计方案选择 (3)3.1.1可行方案 (3)3.1.2 方案讨论和选择 (4)3.2 选定方案的论证 (5)3.2.1选定温度传感器的论证 (5)3.2.2选定继电器的论证 (5)3.2.3选定运算放大器的论证 (5)3.3 整体电路的工作原理 (6)4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图 (7)4.1 测温单元 (7)4.2 信号处理单元 (8)4.3 温度显示单元 (9)4.4 控制单元 (10)5 整体电路图、元件及器件明细 (13)5.1 整体电路图 (13)5.2 实物图展示 (14)5.3 元件及器件明细 (15)6 设计小结 (16)6.1 成果的评价 (16)6.2 本设计的特点 (16)6.3 存在的问题和改进的意义 (16)参考文献 (17)摘要控制系统一般由温度测量部分和温度控制部分组成。
温度测量部分主要用来接收当前系统中的温度，然后发送到控制部分；温度控制系统主要是用来控制外部降温系统的，它接受来自温度测量部分的信号，然后与所要控制的温度信号进行比较，从而决定是否降温。
本设计同样采用这两大部分，通过对当前与控制温度的对比决定是否进行加热，从而达到控制温度的目的。
关键词：温度；测量；控制。
AbstractGeneral system for temperature is made of the part of measuring temperature and the part of controling temperature. The part of measuring is to receive the signal of current temperature. And then ,it will transfor this signal to the part of controling,which is to contorl if it should be heated up or cooled. The part of controling compare it to the controled temperature after receiving the signal from the forward. Then ,it is going to determine is the system need to be heated up or cooled. This design for water temperature is also made of these parts.This system control the temperature of water by comparing temperature to temperature to control to decide if to heat up.So that we can get the destination of controling temperature.Key words: temperature ; measure ;control1 绪论冬暖夏凉是人们对温度的第一感觉，而如果要对温度进行精确的测量，则要进行利用仪器进行测量，这就要用到温度测量和控制系统。
温度控制系统在工业生产，生活娱乐，仪器运行等很多方面都有着广泛的应用。
而现今很多的温度控制系统大多数都有很多的缺点，最主要的就是价格昂贵，反应速度慢或者是精度不高等。
这些缺点使得温度控制部分成为整个系统中的一个污点。
本设计通过本人自身的所学知识，以及所考虑到的问题，尽量设计比较完美的温度控制系统，希望通过设计这样一个简单而价格便宜的温度控制系统达到抛砖引玉的目的。
当然，现今应该是存在比我的系统更加完美的设计，如果可能，仅希望提供另外一种设计思路，也许会有某些火花的碰撞。
2 设计的技术指标及要求2.1设计任务及要求2.1.1设计任务根据技术要求和所给条件，完成对温度控制系统的设计，装配与调试。
2.1.2 设计要求一、设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求（1）控制密闭容器内空气温度（2）容器容积>5cm*5cm*5cm（3）测温和控温范围：0℃~室温（4）控温精度±1℃三、发挥部分（1）测温和控温范围：0℃~（室温+10℃）2.2设计思想本次设计使用温度传感器收集当前密室的温度，然后经过各部分电路处理，与所要控制的电路进行比较。
电路根据比较的结果决定是否对密室空气进行降温，如果需要制冷会自动开启半导体制冷片。
当温度低于所控制的温度后，控制部分要断开制冷电路。
在不制冷的情况下，密室会自动升温，当温度上升到控制温度以下的时候电路就会依照以前的步骤重新来一遍，然后对密室进行降温，然后循环往复执行这样一个周期性的动作，从而达到把温度控制在一定范围内的目的。
3 选定方案的论证及整体电路的工作原理3.1设计方案选择3.1.1可行方案：方案一：通过集成运放构成的比例器，把温度传感器获得的信号放大，再将信号传输给功放，带动半导体制冷片工作，从而实现对温度的控制。
功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。
测温部分通过测温度传感器输出端与基准端的电压，在转化为相应的温度值。
其中，基准端的电压有事先调试好。
方案二：利用集成运放在非线性工作区（即饱和区）的输出端电压为正负电源电压的特性，构造温度比较器，将温度信号离散成为高电平和低电平，高电平时制冷，低电平时加热，从而实现对温度的控制。
其中功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。
测温部分方案同方案一。
方案三：用半导体制冷片分别实现制冷功能，该方案中同样用比较器将温度信号离散为高电平和低电平，高电平时制冷片工作，低电平时，加热器工作，这样就可也实现对温度的控制。
其中功放电路采用两个独立的二级放大电路，且只用正电源。
测温部分方案同方案一。
3.1.2方案的讨论与选择：方案一可行，可是存在着许多缺点，如反应慢，且温度相近时，灵敏度也降低了。
方案二可行，它将变化的温度信息转变为离散的高电平和低电平，通过功放的作用，从而实现对温度的控制。
但是半导体制冷片一直工作在较大功率条件下，耗能较多，且加热器和制冷器始终有其一在工作中，所以会造成资源浪费，电路也相对复杂。
方案三可以很好得实现对温度的控制和测量，虽然方案三使用的电子器件较多且繁杂，电路也较复杂，但是对于控制电路来说更加准确，迅速，因为不需要对电路进行加热，则这个电路是不错的。
综合考虑之后，采用方案三作为具体实现方案。
3.2 选定方案的论证3.2.1选定温度传感器的论证根据设计要求，可以测量并控制0到室温的温度，精度要达到±1℃。
也就是说基本要求为传感器可以测量0到室温的温度，并且具有很好的稳定性。
再结合性能以及价格方面的原因，选择了集成温度传感器LM35。
LM35温度传感器在-55～150摄氏度以内是非常稳定的。
当它的工作电压在4到20v之间是可以在每摄氏度变化的时候输出变化10mv。
它的线性度也可以在高温的时候保持得非常好。
因此LM35完全符合设计要求。
3.2.2选定继电器的论证继电器是低压控制高压的部分，它的开启电压以及稳定性相当重要。
因为选用的电源电压是12V的，所以继电器的开启电压应当适当低于12V当接近它，因此选用开启电压为9V的比较适合。
另外，由于加热部分的电流比较大，所以继电器的承受电流要大，一般1000W的加热装置电流为4.5A，选择4.5A×2=9A 以上的比较适合。
3.2.3选定运算放大器的论证本设计对放大器的要求只是有较好的虚短和虚断特性，作为比较器时输出可以接近电源电压。
因此通用型的运算放大器便可满足要求。
因此选用通用型的ua741.3.3 整体电路的工作原理电路设计的总体思想是测温——比较——控温如图3.1所示图3.3.1 模块框图传感器采用封装形式，将其放入欲控制系统中。
收集温度所表征的信号，主要是电压信号。
这个由传感器所采集到的信号是非常微弱的，因此设计了一个信号处理单元，主要作用是对信号无损放大。
放大后的信号就可以送到温度比较单元了。
这个单元将处理后的信号与预订值进行比较，从而决定是否进行加热。
显示部分用来显示所测的密室和所要控制的温度。
4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图4.1 测温单元Vcc图4.1.1 测温单元电路图温度传感器需要放入水中，所以应该在电路中引出一个出口来接温度传感器。
LM35有三个引脚，其中0接正电源，2接地，这样在1脚就会输出随温度而现行变化的电压。
具体是每变化1摄氏度，输出电压变化10mV。
信号采集单元电路如图4.1.1所示。
4.2 信号处理单元LM35输出端的电压因温度改变1摄氏度而改变10mv ，很难检测。
所以必须经过一定的处理方可成为测量以及控制部分所使用的信号。
处理方法也就是将它无损的放大一定的倍数。
因控制或测量温度在30摄氏度的时候，LM35输出电压为300mv 。
温度在0摄氏度的时候输出为0mv 。
经下面计算：max v ×A 12V V ≤min v ×A 0V V ≥得max 120V VV A V ≤≤即0< Av < 40考虑计算的方便，以及最后输出测量的方便，放大倍数为30 为宜。