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鱼缸温度控制器ppt

CC4098引脚图
加热器与开关串联
五、AD/DC电源变换电路
电源变换电路
如图，电路工作原理为右侧输入220V/50Hz的家用电，经过C3作用而降压，VD 作为整流二极管使用起到整流的作用，再经过DW的稳压， C4滤波，则在C4两端得到直流电压Vo，其值大约为12V，刚好用作直流电路供电。这样就完成了使用家用电来为直流电路供电的转换。另外，采用家用电供电还方便了加热器的供电，因为鱼缸专用的加温器或加热器都采用市电作为电源。
555时基集成耐压 4.5～16V Xc3=1/（2 πf C）
Ic3 = U / Xc
R1为510KΩ Rp为0-3.3MΩ C1为1000μ Td = 1.1（R1 Make Presentation much more fun
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温度控制器电路组成
利用555时基集成电路来实现，该系统的工作原理框图如图所示，主要由4部分组成：传感器电路部分、AD/DC电源变换、555时基集成电路和加热电路。通过传感器设定水温的控制范围为20至24度，当温度在此之间时电路都会周而复始的工作，从而达到可靠控制鱼缸中水温的目的。
电接点可调试水银温度计
二、555时基集成电路
管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR；脚③是输出端V，电流可达2000mA; 脚④是强制复位端MR；脚⑤是控制端VC，脚⑥为高触发端TH，也称阈值端; 脚⑦是放电端DIS; 脚⑧是电源正极VC。主要参数：电源电压4.5～16V。输出驱动电流为200毫安。作定时器使用时，定时精度为1％。作振荡使用时，输出的脉冲的最高频率可达 500千赫。使用时，驱动电流若大于上述电流时，在脚输出端加装扩展电流的电路，如加一三极管放大。

温度控制系统ppt课件

目录
研究意义研究背景研究内容研究方法硬件电路软件设计小插曲结论
➢研究意义
温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都紧密的与温度相联系。在很多生产过程中，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。
➢研究背景
近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。从工业控制器的发展过程来看，温度控制技术大致可分以下几种：定值开关温控法、PID线性温控法、智能温控法。
➢总结
同时本设计还存在着一些不足，例如：系统的硬件设计方面有待完善，可以增加各种保护功能和故障检测功能。还有可以用12864显示温度曲线，或者用电脑和单片机描出图形，使得PID参数更好的调节。通过本次毕业设计我感受很深，从中学到了很多东西。通过本次实践，不但培养了我们独立思考问题的能力，同时也增强了我的动手能力，为以后步入工作岗位奠定了基础。
➢小插曲
1.困惑与PID三个参数的调节，本来我是想从纯理论的方面去思索这个问题的后面与老师交谈了下才知道PID的参数调节是与实际环境相关的。 2.鬼影，LCD1602出现鬼影。本来我并不知道这个是鬼影，在网上搜索也就不知道检索什么关键词。后面请教了公司的一个毕业不久的学长得知是鬼影，解决方法是在VDD端和地之间串联个 10K的电位器，发现鬼影可调。
➢小插曲
5.矩阵键盘这块焊接的时候倒是发了我不少时间，以前都是看着的以为自己会。这次我真正的感受到动手和不动手的区别。矩阵键盘的程序也让我纠结了点时间。这里有个思维过程。首先我确定了我的这个电路是有按键按下是高电平的IO口会被拉低，比如说11110000会变成1011000，让P0口和 00001111继续位或运算在按位取反，就可以得到是第二列有按键按下，在赋值00001111就可以等到行就能确定是哪个按键按下。这里要理清硬件电路的关系才能编程。

鱼缸温度控制系统

鱼缸温度控制系统
目录
CONTENTS
• 系统概述 • 硬件组件 • 软件组件 • 系统设置与调试 • 系统的使用与维护 • 未来发展与改进方向
01 系统概述
系统定义与功能
定义
鱼缸温度控制系统是一种用于自动调节鱼缸水温和保持水温恒定的装置。
功能
该系统能够实时监测鱼缸水温，并根据设定的温度范围自动调节加热或制冷设备，以保持水温稳定。
02 硬件组件
温度传感器
温度传感器是鱼缸温度控制系统的核心组件之一，用于监测鱼缸内的温度。
温度传感器的精度和稳定性对整个温度控制系统的性能有很大影响，因此选择高精度、高稳定性的温度传感器是必要的。
常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶等类型，它们能够将温度转换为电信号，以便控制器进行处理。
数据传输
通过有线或无线方式将温度数据传输至控制器。
3
定时采集
设置定时采集时间间隔，确保数据的实时性和准确性。
温度数据处理
数据滤波
采用滤波算法对采集到的温度数据进行处理，去除噪声和异常值。
温度范围判断
根据设定的温度范围，判断鱼缸内的温度是否正常。
数据存储
将处理后的温度数据存储在控制器或上位机中，便于后续分析。
温度控制策略
控制算法
采用PID控制算法或其他适合的温度控制算法，实现快速、准确的温度控制。
加热/制冷设备
根据控制策略，自动调节加热棒或制冷机的工作状态。
报警机制
当温度异常时，触发报警机制，通知用户及时处理。
人机界面设计
界面布局
设计简洁、直观的用户界面，方便用户查看和操作。
数据展示
实时显示鱼缸内的温度数据和设备状态。

09测控-鱼缸温度控制系统

2011华东交通大学第八届电子设计大赛设计报告项目名称：鱼缸温度控制系统小组成员：刘圣阳乔卉卉所在系（院）、年级：09测控填表时间：2011年6月2日摘要:本系统的硬件系统主要由ATMEL公司的AT89S52单片机为核心，配合DALLAS公司的DS-18B20数字温度传感器以足够频率进行温度采集，对比标准温度，通过软件设计PID算法快速得出最优的控制方案，系统通过AT89S52标准I/O口控制脉宽制L298电机驱动模块和TWH8751电子开关，采用PWM控制技术对水泵和加热器进行无级调速。

系统在对温度进行控制的整个执行过程中的温度动态，加热速度及水泵供水速度等都通过LCD1602直观显示。

系统具有一定的容错能力，能够及时对错误进行警告，并强制停止加热系和水循环系。

温度采样周期低于50ms。

PWM频率高于1KHZ。

关键词：AT89S52，PID算法，PWM脉宽调制，加热系，供水系。

Tract: The hardware of the system mainly use the AT89S52 microcontroller of the ATMEL company as the core, with the company's DS-18B20 DALLAS digital temperature sensor with sufficient frequency temperature acquisition, compared to standard temperature, through the software optimal PID control algorithm we can get the best Program fast, the system through the AT89S52 standard I / O port control PWM motor drive system module and TWH8751 L298 electronic switch, the use of PWM control techniques for variable speed pump and heater. The LCD1602 can show the activity temperature, heat pump water speed, and visual display of speed and so on, in the whole process that the system controlling the temperature. System has certain fault tolerance, the timely warning of errors, and forced to stop the heating system and water supply system. Sampling period the temperature is lower than 50ms. PWM frequency is higher than 1KHZ.目录一、总体设计方案选择 .................................................................................................................... - 1 -二、各模块方案论证及设计............................................................................................................. - 2 -1、温度采集模块 (2)2、程序算法模块 (2)3、驱动模块及执行控制模块 (3)三、硬件概述..................................................................................................................................... - 3 -1、AT89S52单片机 (3)2、DS-18B20数字温度传感器 (3)3、L298电机驱动芯片 (3)4、TWH8751功率开关 (3)四、电路与程序设计......................................................................................................................... - 4 -1、电路设计 (4)（1）供电模块 .......................................................................................................................... - 4 -（2）单片机最小系统模块 ...................................................................................................... - 4 -（3）单片机系统外围模块 ...................................................................................................... - 4 -2、部分核心程序 (5)（1）温度转换 .......................................................................................................................... - 5 -（2）PID算法部分 ................................................................................................................... - 5 -(3)PWM输出部分 ....................................................................................................................... - 6 -一、总体设计方案选择方案一、AT89S52单片机为控制系统，利用热敏电阻与AD转换器结合采集温度信号，由单片机推算出偏差，通过查表法得出控制方案。

水族箱温度控制系统硬件设计

摘要摘要现在越来越多的家庭和公共场所都摆上了各种水族箱。

但作为大部分小型的家庭水族箱设备，都需要人为的手工操作，这给饲主带来了很大的不便。

人们有时会因繁忙的工作，忽视了对观赏鱼的照顾。

本文通过对目前大多数水族箱控制设备应用现状的分析和研究，提出了一种多功能的观赏鱼缸智能控制系统的设计方案。

该控制系统基于89系列单片机的家庭水族箱控制系统。

整套系统以STC89C51单片机为核心芯片，结合传感器技术、继电器原理、C语言编程等技术，集多种控制功能于一体，包括恒温、自动换水、自动喂食、自动水循环等，并可根据需要增加控制参数，通过选择不同元器件控制成本。

本文从功能设计、元器件选择、硬件电路设计和软件设计等几个方面对该控制系统进行阐述。

通过调试期间的运行，表明该控制系统运行稳定可靠、操作简单方便、具有多种节电工作模式。

同时该系统设计灵活、结构简单、成本低廉，易于规模化生产，可广泛用于家庭和宾馆等安装观赏鱼缸的场所。

关键词自动控制；单片机；水族箱；传感器技术AbstractNow, more and more families and public places are put on all kinds of aquarium. As most of the small home aquarium equipment need artificial manual, which brought great inconvenience to the owners. It is sometimes due to busy work, ignoring the care of ornamental fishThis article through to the present most aquarium control device application present situation analysis and research, put forward a kind of multifunctional ornamental fish design scheme of intelligent control system. The control system based on the 89 Series MCU family aquarium control system. The entire system to the STC89C51single-chip microcomputer as the core chip, combined with the sensor technology, relay principle, C language programming technology, sets a variety of control functions, including temperature, automatic water, automatic feeding, automatic water circulation and so on, and may need to increase the control parameters, through the selection of different components of cost control. This article from the function design, components selection, hardware circuit design and software design aspects of the control system are described.Through long time operation test, it shows that the control system is stable and reliable, the operation is simple and convenient, has a variety of energy-saving operation mode. At the same time the system flexible design, simple structure, low cost, easy mass production, can be widely used in families and hotels and other places of installation of ornamental fish.Keywords: automatic control Series MCU aquarium sensor technology目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4课题研究的步骤 (3)2 系统的总体设计 (4)2.1概述 (4)2.2系统的设计要求 (4)2.3 系统总体方案功能 (5)2.3.1 系统的功能组成与控制参数 (5)2.3.2 系统的硬件结构框图 (5)2.4 本章小结 (6)3 系统的硬件设计 (8)3.1硬件总体结构 (8)3.2主要元器件的选取 (9)3.2.1 单片机的选取 (9)3.2.2 3-8译码器和LED数码管动态显示的选取 (11)3.3 各模块硬件设计 (13)3.3.1 时钟电路设计 (13)3.3.2 键盘控制与显示模块设计 (14)3.3.3 温度控制模块 (15)3.3.4 其他模块设计 (16)4 系统的软件设计 (22)4.1 主程序工作流程 (22)4.1.1 主程序工作流程图 (22)4.2 时间和温度读取模块 (23)4.2.1 读取DS1302的时钟 (23)4.2.2 读取DS18B20的温度 (24)4.4 E2PROM模块 (25)4.5 本章小结 (26)5 总体设计的展望 (27)5.1 创新点与应用范围 (27)5.1.1 设计总结 (27)5.1.2 创新点 (27)5.1.2 应用范围 (28)5.2 展望 (28)5.3 本章小结 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1 (32)1 绪论1.1选题背景随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消费档次与水平都在提高，人们的生活品味越来越高，环境的个性化、环保化也越来越受到人们的重视，与之相关的休闲、居家装饰等行业相应的日显蓬勃发展趋势。

水族箱温度控制系统

水族箱温度控制系统水族箱温度控制系统（一）系统的概述本系统以AT89C51单片机为控制核心的测控仪，主要是为了对水族箱内的温度控制而设计的。

该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。

（二）系统的要求本系统通过单片机AT89C51控制,用18B20数字温度计采集温度。

通过LCD 显示屏显示当前温度，当温度高于20℃，马达将带动风扇的转动，实现自动控制水族箱里的温度.并且随着温度每升高2℃，马达的转动速率提高一倍。

当检测到的温度高于25℃时，发出报警信号。

本设计将实现水族箱温度的自动化控制。

用protues软件绘制电路原理图，再根据电路原理图捍接电路板。

捍接的电路板实现温度的自动化控制。

（三）系统的主要模块１．本系统的主要组成部分本系统为一个全自动温度检测与控制系统，由以下几个部分组成：AT89C51单片机，温度检测，显示电路，马达，及报警装置等组成。

组成图如图1-1。

温度检测装置AT89C51显示设备马达控制报警装置图 1-1 温度自动控制主要组成部分由图1-1所示，本系统的核心部分是AT89C51，此芯片是该电路的枢纽。

由它先控制着温度的检测，用检测到的温度实现马达的自动控制，以及显示。

若检测到的温度高于设定的值，则发出报警信号。

２. 各部分的功能（１）AT89C51单片机：它是系统的中央处理器，担负着系统的控制和运算。

（２）温度检测装置：18B20数字温度计对水族箱内温度进行采集，将温度转换成数字。

（３）显示设备：主要是用于显示检测到的水族箱温度。

（４）马达：主要用于带动风扇的转动。

（５）报警装置：产生报警信号。

二、系统的硬件组成电路设计系统的硬件组成部分包括：主控制器AT89C51单片机、温度传感器DS18B20、显示电路LED、马达、报警装置等构成。

AT89C51连接各模块的主控制端口，初步选定将要运用到的电子元器件，再用Protues绘制原理图，再根据原理图捍接电路板。

水族箱温度控制系统

水族箱温度控制系统（一）系统的概述本系统以AT89C51单片机为控制核心的测控仪，主要是为了对水族箱内的温度控制而设计的。

该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。

（二）系统的要求本系统通过单片机AT89C51控制,用18B20数字温度计采集温度。

当检测到的温度高于25℃时，发出报警信号。

本设计将实现水族箱温度的自动化控制。

用protues软件绘制电路原理图，再根据电路原理图捍接电路板。

捍接的电路板实现温度的自动化控制。

组成图如图1-1。

温度检测装置AT89C51显示设备马达控制报警装置图 1-1 温度自动控制主要组成部分由图1-1所示，本系统的核心部分是AT89C51，此芯片是该电路的枢纽。

由它先控制着温度的检测，用检测到的温度实现马达的自动控制，以及显示。

若检测到的温度高于设定的值，则发出报警信号。

２. 各部分的功能（１）AT89C51单片机：它是系统的中央处理器，担负着系统的控制和运算。

（２）温度检测装置：18B20数字温度计对水族箱内温度进行采集，将温度转换成数字。

（３）显示设备：主要是用于显示检测到的水族箱温度。

（４）马达：主要用于带动风扇的转动。

（５）报警装置：产生报警信号。

二、系统的硬件组成电路设计系统的硬件组成部分包括：主控制器AT89C51单片机、温度传感器DS18B20、显示电路LED、马达、报警装置等构成。

AT89C51连接各模块的主控制端口，初步选定将要运用到的电子元器件，再用Protues绘制原理图，再根据原理图捍接电路板。

鱼缸温度控制器

1.设计目的、意义现代都市生活使更多人需要得到精神的安慰，饲养宠物已经成为一股经久不息的潮流。

然而现在由于禽流感和狂犬病的泛滥，关于动物之类的新型病也传的沸沸扬扬，层出不穷，这样使得人们常常饲养的鸟类和猫狗的生存与人类的安全冲突不断。

在这样的新的形势下，饲养几条热带鱼有可能将成为最新的趋势。

现在市场上的热带鱼价格也挺高的，感觉比较娇贵，因此人们在饲养的过程中往往十分细致，特别是鱼儿的生存环境是人们最值得关注的一部分，因而鱼缸的选择至关重要。

随着现代科技术日新月异的发展，特别是自动控制系统的发展，给人们带来了很多新的想法，自动控制的智能鱼缸便应运而生了，而且市场前景非常令人期待。

鱼缸是养鱼的必备用具，有了科技的发展，具有各种附加功能的新型鱼缸也在市场上层出不穷。

有的鱼缸可以对缸内的水温进行调节，有的鱼缸可以通过喷氧来改善水质，还有装备定时喂食装置的鱼缸等等，并且逐渐迈向了智能化，自动化，使得这些鱼缸都具有一定的科技含量，为喂养热带鱼提供了方便。

热带鱼一般生活在24～25℃的水温中，冬天往往要使用加热器加热，但是一般加热时候很难准确控制水温。

为此设计了一个简单的鱼缸水温自动控制器，以达到水温自动控制的目的。

主要利用温度传感器来进行感温，将水温的物理信号通过传感器转换为电信号，并接入一个测试电路兼控制电路，在特定条件下，通过加热来控制鱼缸内的水温，使鱼儿有一个稳定的生活环境。

并用数字显示被测温度。

数字式温度计不仅读数方便，而且测量精确，得到广泛应用。

2.设计内容2.1 总体设计方案简介系统的工作原理框图如图2.1所示，主要由4部分组成：传感器电路、控制电路、显示电路和加热电路。

当水温低于设定温度时，加热器通电加热，水温逐渐升高；当水温达到或超过设定温度时，加热器断电停止加温；当水温略低于设定温度时，重新开始加温，使得水温保持在设定温度附近。

同时输出温度值到显示模块以实现水温动态显示。

此方案更多的在于电路的设计，合理的设计好各部分电路是设计成功的关键。

鱼缸温度控制系统AT89S

编程与调试
使用C语言编写控制程序，并进行调试，确保程序能够正常运行并实现预期功能。
系统测试结果
01
02
03
测环境
在室内恒温环境下进行测试，模拟鱼缸水温变化，观察系统的响应速度和准确性。
测试数据
记录系统在不同设定温度下的实际水温变化情况，以及加热器的工作状态和工作时间。
测试结论
系统能够快速响应温度变化，控制加热器工作，使鱼缸水温维持在设定范围内。
软件设计
主程序流程
主程序主要完成系统初始化、温度数据采集、数据处理、加热器和冷却器控制等功能。
温度数据处理
对温度传感器采集到的数据进行滤波处理，去除噪声干扰，提高数据准确性。
加热器和冷却器控制
根据设定的温度阈值和当前水温，通过PID算法计算出加热器和冷却器的控制信号，实现水温的精确控制。
人机交互界面
AT89S芯片具备数据记录与存储功能，能够记录鱼缸温度的历史数据，方便用户进行数据分析和管理。
03
CATALOGUE
鱼缸温度控制系统设计
系统总体设计
01
总体架构
鱼缸温度控制系统主要由温度传感器、AT89S微控制器、加热器和冷却
器组成。
02 03
工作原理
温度传感器实时监测鱼缸水温，并将数据传输给AT89S微控制器。微控制器根据设定的温度阈值和当前水温，通过控制加热器和冷却器的开关来调节水温。
设计简单易用的人机交互界面，用户可以通过界面设定温度阈值、查看实时水温等参数。
04
CATALOGUE
系统实现与测试
系统实现过程
硬件选型
选择AT89S系列单片机作为主控制器，因其具有低功耗、高性能的特点，适合用于鱼缸温度控制

传感器设计—温度控制器—鱼缸水温自动加热系统

• 金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，其温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重。
鱼缸水温加热控制器
• 热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器的尺寸）、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系（最好呈线性关系）。
• 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜。铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和 R0=1000Ω等几种，其分度号分别为Pt10、Pt100、 Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，其分度号为 Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。
桥式整流滤波电路
变压器T、二极管D2~D5组成12v式桥式整流滤波电路，利用二极管的单向导电作用，它可将交流电变换为直流电。其中变压器T把220v交流输入电压转化为整流电路中12v交流电压。
• 555定时器
基本电路元件
基本电路元件
• 继电器电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。