自动温控系统的设计毕业论文
基于plc的智能温控系统毕业设计
基于plc的智能温控系统毕业设计基于 PLC 的智能温控系统毕业设计一、引言温度控制在工业生产、农业养殖、日常生活等众多领域都具有至关重要的作用。
传统的温控系统往往存在精度不高、响应速度慢、稳定性差等问题,难以满足现代生产和生活的需求。
随着可编程逻辑控制器(PLC)技术的不断发展,基于 PLC 的智能温控系统应运而生,其凭借着高精度、快速响应、稳定性好等优点,在各个领域得到了广泛的应用。
二、系统总体设计(一)系统需求分析在设计智能温控系统之前,首先需要对系统的需求进行详细的分析。
系统需要能够实时监测温度,并根据设定的温度值进行自动控制,同时还需要具备报警功能,当温度超出设定范围时能够及时发出警报。
此外,系统还需要具备良好的人机交互界面,方便操作人员进行参数设置和监控。
(二)系统总体结构基于 PLC 的智能温控系统主要由温度传感器、PLC 控制器、执行机构、人机交互界面等部分组成。
温度传感器用于实时采集温度信号,并将其转换为电信号传输给 PLC 控制器。
PLC 控制器对采集到的温度信号进行处理和分析,并根据设定的控制算法输出控制信号,控制执行机构(如加热器、冷却器等)的工作状态,从而实现对温度的精确控制。
人机交互界面则用于操作人员进行参数设置、监控温度变化等操作。
三、硬件设计(一)温度传感器选型温度传感器的选型直接影响到系统的测量精度和响应速度。
在本系统中,选用了高精度、响应速度快的热电偶温度传感器。
热电偶温度传感器具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点,能够满足系统的需求。
(二)PLC 控制器选型PLC 控制器是整个系统的核心,其性能直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在本系统中,选用了西门子 S7-200 系列 PLC 控制器。
该系列PLC 控制器具有功能强大、可靠性高、编程简单等优点,能够满足系统的控制需求。
(三)执行机构选型执行机构的选型需要根据系统的控制要求和实际工作环境来确定。
在本系统中,选用了电加热器和风扇作为执行机构。
温度控制系统设计论文
温度控制系统设计论文引言:温度是物体分子热运动的表现,是物体内部微观热量分布状态的体现,温度控制的目的是使温度维持在恒定的设定值附近,使物体处于稳定的温度环境中。
温度控制系统的设计对于许多工业和生活领域都至关重要,例如,空调系统、制冷系统、加热系统等等。
本文将介绍一个基于反馈控制的温度控制系统的设计。
一、系统分析1.温度分析:首先需要对温度的变化规律进行分析,例如,物体的温度变化的时间特性、传热过程等等,这些信息对于系统设计是非常重要的。
2.系统要求分析:基于应用领域对系统精度要求的不同,需要确定系统对温度的精度要求、响应速度要求以及稳定性要求等等。
3.传感器选择:根据系统要求分析的结果,选择合适的温度传感器,例如热电偶、热敏电阻等等。
二、系统设计1.控制器设计:根据系统要求分析的结果,选择合适的控制器,并设计反馈控制算法。
可以采用PID控制器、模糊控制器或者模型预测控制等等。
根据系统的特点,可以对控制器进行参数调整,以使系统达到良好的控制效果。
2.执行器选择:根据系统控制要求,选择合适的执行器。
如果需要制冷,可以选择压缩机、蒸发器等等;如果需要加热,可以选择加热元件等等。
执行器的响应速度与系统的控制性能密切相关,因此需要选择合适的执行器以提高系统的控制效果。
3.信号处理:由于传感器输出的信号可能存在噪声,需要进行信号处理以提高系统的稳定性和抗干扰能力。
可以使用滤波算法或者其他信号处理技术进行处理。
三、系统实现1.硬件设计:根据系统设计的要求,选择合适的硬件平台,例如单片机、PLC等等。
设计电路图和PCB布局,将硬件连接起来,并与传感器和执行器进行连接。
2.软件设计:根据系统设计的要求,编写系统控制程序。
程序需要实现温度数据的采集和处理、控制器的运算、执行器的控制等等。
3.系统调试:完成硬件和软件的设计之后,进行系统的调试,包括控制算法的调整、传感器和执行器的校准等等。
通过对系统的调试,可以验证系统设计的合理性和可行性。
温控毕业设计论文.doc
南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:智能温度检测与显示系统的设计专业:自动化班级:自动化051 学号:203050137学生姓名:张哲指导教师:宋丽蓉副教授起讫日期:2009.3~2009.6设计地点:工程实践中心Graduation Design (Thesis)Design of Intelligent temperature examination and display system南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)ByZhang zheSupervised byAssociate Prof. Song Lirong Department of Automation Engineering Nanjing Institute of TechnologyJune, 2009摘要近年来,形形色色家电器已经在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。
随着科学技术的不断创新,各种智能家电也渐渐的走进了人们的日常生活,其中温度控制方面在智能家电领域的应用将十分广泛。
本课题所研究的智能温度检测,采用目前市场普遍应用的数字温度传感器实现,加之其人性化的液晶显示功能,今后在家用电器领域具有广阔的应用前景。
系统主要的组成模块如下:键盘扫描模块(4个独立按键);检测信息提示模块(发光二极管);日期显示模块(通过DS1302时钟芯片实现);液晶显示模块(采用12864液晶显示芯片);温度控制模块(使用DS18B20温度传感器设计);其实现的主要功能为:(1)日期显示,用于实现实时的时间信息显示(2)加热模式,主要应用在智能热水器方面,用于控制水温。
(3)制冷模式,主要应用在智能冰箱方面,用于控制冷藏食物的温度。
(4)恒温模式,主要应用在空调方面,用于控制室内的温度,保持恒温。
(5)附加功能:体温检测模式。
由于目前世界各国人们正在遭受甲型H1N1流感的威胁,本设计所带的附加功能,主要完成初步检测的任务。
温度控制系统的设计_毕业设计论文
温度控制系统的设计_毕业设计论文摘要:本文基于温度控制系统的设计,针对工况不同要求温度的变化,设计了一种通过PID控制算法实现温度控制的系统。
该系统通过传感器对温度进行实时监测,并将数据传输给控制器,控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较,并通过PID算法进行控制。
实验结果表明,该温度控制系统具有良好的控制性能和稳定性。
关键词:温度控制系统;PID控制;控制性能;稳定性1.引言随着科技的发展,温度控制在很多工业和生活中都起到至关重要的作用。
温度控制系统通过对温度的监测和控制,可以保持系统的稳定性和安全性。
因此,在各个领域都有大量的温度控制系统的需求。
2.温度控制系统的结构温度控制系统的结构主要包括传感器、控制器和执行器。
传感器负责对温度进行实时监测,并将监测到的数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较,并通过PID控制算法进行控制。
执行器根据控制器的输出信号进行操作,调节系统的温度。
3.PID控制算法PID控制算法是一种常用的控制算法,通过对控制器进行参数调节,可以实现对温度的精确控制。
PID算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制三部分,通过对每一部分的权值调节,可以得到不同的控制效果。
4.实验设计为了验证温度控制系统的性能,我们设计了一组温度控制实验。
首先,我们将设定一个目标温度值,然后通过传感器对实际温度进行监测,并将数据传输给控制器。
控制器根据设定值和实际值进行比较,并计算控制信号。
最后,我们通过执行器对系统的温度进行调节,使系统的温度尽量接近目标温度。
5.实验结果与分析实验结果表明,通过PID控制算法,我们可以实现对温度的精确控制。
在设定目标温度值为40℃的情况下,系统的稳态误差为0.5℃,响应时间为2秒。
在不同工况下,系统的控制性能和稳定性都得到了有效的保证。
6.结论本文基于PID控制算法设计了一种温度控制系统,并进行了相应的实验验证。
实验结果表明,该系统具有良好的控制性能和稳定性。
温度控制-毕业论文
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计院(部)名称:电气信息工程学院 __________ 学生姓名: ____________________专业: 测控技术与仪器学号:20070014指导教师姓名:____________________论文提交时间:_____________论文答辩时间:_____学位授予时间:________________________________摘要随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
阐述了以AT89C52单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
主要组成部分:AT89C52单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
而且设有超温报警程序。
测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,大幅提高了被控温度的技术指标。
温度信号由温度芯片DS18B2C采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测与温度控制电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。
关键词:温度自动控制,AT89C52 DS18B2Q PIDABSTRACTWith the developme nt of scie nee and tech no logy, temperature is used to be con trolled parameter i n in dustrial producti on. Con trolli ng con trolled parameter by microcontroller has been main trend in today's society. This paper introduces the desig n of digital temperature measureme nt and automatic con trol system .It con sists of AT89C52 microc on troller, temperature sen sor, show circuit and temperature control circuit. It is able to display and set temperature in real-time. The purpose is to achieve the control of temperature. Besides, it has over- temperature alarm program. Tests show that this desig n not only con trols temperature convenien tly and simply but also improve the tech ni cal in dicators of con trolled temperature greatly. With as the core of microc on troller, this desig n achieves the con trol of temperature. Temperature sig nal is collected by temperature chip DS18B20 and transmitted to microcontroller in the form of digital signal. This paper introduces the hardware of the system including temperature detect ion and temperature con trol circuit. Microc on troller achieves the purpose of temperature con trol by process ing sig n corresp ondin gly.KEY WORDS: automatic temperature con trol, AT89C52 , DS18B20, PID目录刖言 (1)第1章系统总体设计 (2)1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.2重点研究内容 (2)1.1.3 实现途径及方法 (2)1.2 系统总体方案设计 (3)第2章系统硬件各功能模块的设计 (5)2.1 主控模块的设计 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2温度传感器的选择 (6)2.1.3复位和时钟电路的设计 (9)2.1.4 温度采集电路 (10)2.2 人机接口设计 (11)2.2.1 键盘的设计 (11)2.2.2 显示电路的设计 (11)第3章软件设计 (13)3.1主程序模块 (13)3.2数据采集和显示模块 (14)3.3输入模块 (21)第4章PID控制和参数整定 (24)4.1 PID调节器控制原理 (24)4.2 PID控制的分类 (25)4.3数字PID参数的整定 (26)4.3.1 采样周期选择的原则 (27)4.3.2 PID参数对系统性能的影响 (27)4.4 PID计算程序 (29)第5章仿真 (36)5.1 PROTEUS^件简介 (36)5.2仿真 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录1:源程序 (40)附录2:原理图 (45)附录3:英文原文 (46)附录4:中文译文 (54)温度是表征物体冷热程度的物理量。
毕业论文-温度自动测控系统硬件设计
2 温度自动测控系统硬件设计本章将通过PID控制技术,设计一个温度自动测控系统,实现对加热系统温度的自动控制。
下面首先介绍一下PID控制.2.1 数字PID控制器PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。
PID控制,实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
数字PID控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法,在冶金、机械、化工等行业中获得广泛应用。
下面介绍PID控制的基本原理、数字PID控制算法和几种常用的数字PID控制系统,并给出应用实例。
2.1.1 PID控制原理在控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。
常规PID控制系统原理框图如图2-1所示。
系统由模拟PID控制器和被控对象组成。
图2-1 模拟PID控制系统原理框图PID 控制器是一种线性控制器,它根据给定值r (t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t)=r(t)-c(t) (2-1)将偏差的比例(P)、积分(I) 和微分(D)通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制,故称PID 控制器。
其控制规律为0()1()()()t D P I T de t u t K e t e t dt T dt ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦⎰ (2-2) 或写成传递函数形式()1()1()P D I U s G s K S T s E s T ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭(2-3) 式中 P K —比例系数;I T —积分时间常数;D T —微分时间常数。
简单说来,PID 控制器各校正环节的作用如下:1.比例环节 即时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。
毕业设计论文-智能温度控制系统
摘要智能温度控制系统近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计编程的,其指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
使硬件在软件的控制下协调运作。
根据本温度系统的设计要求,该系统是由单片机和温度传感器与一体的综合设计,由于是用单片机采集温度信号,所以在之前必须对温度信号进行放大和转换,就应该选择放大器和A/D转换器,本系统要实现人工智能化,就必须有对温度进行设定,所以还需要设计键盘与单片机系统进行沟通。
关键字:单片机温度传感器键盘 A/D转换器放大器目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章设计要求 (2)2.1 设计课题工艺过程简介 (3)2.2 控制任务指标及要求: (4)第三章系统设计思想 (4)第四章硬件的选择 (6)4.1 单片机的选择 (6)4.2 温度传感器的选择 (6)4.3 显示器的选择 (7)4.4 键盘的选择 (7)4.5 温度控制部分 (8)4.6 自动推舟控制部分 (8)4.7 实现方案 (9)第五章硬件设计 (10)5.1单片机基本系统: (10)5.1.1 单片机8051 (11)5.1.2 8155简介 (17)5.2前向通道 (24)5.2.3 温度传感器: (24)5.2.4 运算放大器 (29)5.2.5 A/D转换器: (33)5.3 后向通道.................................................................................... 错误!未定义书签。
水温自动控制系统毕业设计_论文
水温自动控制系统毕业设计_论文水温自动控制系统设计作者姓名:专业班级:电子信息科学与技术指导教师:摘要温度是工业控制对象主要被控参数之一,在温度控制中,由于受到温度被控对象特性(如惯性大、滞后大、非线性等)的影响,使得控制性能难以提高,有些工艺过程其温度控制的好坏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。
为了实现高精度的水温测量和控制,本文介绍了一种以Atmel公司的低功耗高性能CMOS 8位单片机为核心,以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统,其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232接口等电路。
该系统可实现对温度的测量,并能根据设定值对温度进行调节,实现控温的目的。
关键词:AT89S52;温度控制;PT1000;PIDDesign of Temperature Automatic Control SystemAbstract:The temperature is one of the mainly charged parameters which are industrial control targets. It is difficult to enhance the control performance due to the characteristics of the temperature charged object. Such as inertia, hysteresis and non-linear, etc…Its temperature control process will have a direct impact on the quality of the product in some technological process. Therefore it is absolute valuable to design a ideal temperature control system.In order to realize the high accuracy survey and control of water temperature. Systematic core is AT89S52, which is a low-power loss, high-performance8-bit MCU of Atmel Company. The system unifies PID control algorithm and PID parameter tuning to control the water temperature. Its hardware circuit also includes temperature gathering, temperature control and temperature display, keyboard input and RS232 interfaces. The system can realize to survey the water temperature, and it can adjust the temperature according to the setting value.Keywords:AT89S52; temperature control; PT1000; PID目录论文总页数:331 引言11.1 课题背景11.2 国内外研究现状11.3研究方法12 系统方案12.1 水温控制系统设计任务和要求12.2 水温控制系统 CPU(Computer processing Unit)中央处温度控制系统算法分析33系统硬件设计73.1 总体设计框图及说明73.2 外部电路温度采集温度控制电路93.3 单片机系统电路设系统框 A/D转换电串口通讯部分电键盘设置电程序框架结构174.2 程序流程图及部分程主程序模系统初始 A/D采样数据处PID计继电器控制265. AT89S52单片机简介286.系统安装调试与测试296.1 串口调试296.2 继电器测试29结论30致谢32第1章引言1.1 课题背景一些价格比较昂贵的观赏鱼,如蝴蝶鱼,银龙鱼等对于温度的要求比较苛刻。
温度控制系统设计毕业设计论文
目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。
现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。
随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
毕业设计毕业论文温度控制系统的设计
本科生毕业论文温度控制系统的设计独创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计)是本人在指导老师指导下取得的研究成果。
除了文中特别加以注释和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。
与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:年月日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文(设计)的规定,即:有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文(设计)的复印件和磁盘,允许毕业论文(设计)被查阅和借阅。
本人授权许昌学院可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文(设计)。
本人论文(设计)中有原创性数据需要保密的部分为(如没有,请填写“无”):签名:年月日指导教师签名:年月日摘要该设计采用单片机AT89C52控制DS18B20数字温度传感器对温度的控制(PROTEUS软件仿真)。
电路的精确度和集成度都比老式的温度控制电路提高很多,并且添加了警示灯和报警器,使得温控系统的安全性更高,直观性更强。
当温度低于预设温度值(20℃)时系统开始加热,(此时黄色发光二极管点亮);当温度超过预设温度值(100℃)时,红色发光二极管点亮,同时喇叭发出警示,温度由LCD显示(含当前时间显示)。
关键词:温度控制;AT89C52;DS18B20;PROTEUSABSTRACTThis design adopts SCM AT89C52 controls temperature of digital temperature sensorDS18B20(PROTEUS software simulation).The accuracy and integration of this circuit is more perfect than old circuit.By means of adding warming light and alarm,which makes this design more safer and intuitive.When water temperature belows the preset temperature,the system starts heating(lightening yellow led says heating condition),When the temperature reaches the preset temperature,the red led starts lightning,meanwhile the speaker starts whistling.The temperature is showed by LCD.(displaying the current time)Key words:Temperature;AT89C52;DS18B20;Control;PROTEUS目录1 绪论 (1)1.1温度控制系统设计的背景、发展前景及意义 (1)1.2温度控制系统的目的 (1)1.3温度控制系统的功能 (1)2温度控制系统总体设计方案 (2)2.1方案一 (2)2.2方案二 (2)2.3方案三 (2)3单片机 AT89C52 (3)3.1单片机AT89C52的简介 (3)3.2 AT89C52的管脚说明 (4)3.3 时钟电路 (6)3.4 复位电路 (7)3.5单片机的发展 (8)4 DS18B20温度传感器 (9)4.1 DS18B20温度传感器简介 (9)4.2 DS18B20主要特性 (9)4.3 DS18B20的外形和内部结构 (9)4.4 DS18B20的使用方法 (10)4.5温度转换 (12)4.5.1 DS18B20的分辨率与配置寄存器的关系 (12)4.5.2 实际温度与数字输出的转换 (13)4.6 DS18B20测温流程 (14)5单片机接口设计 (14)5.1接口设计原则 (14)5.2 引脚链接 (14)5.2.1 串口引脚 (14)5.2.2晶振电路 (15)5.2.3其他引脚 (15)6系统整体设计 (16)6.1系统硬件电路设计 (16)6.1.1各部分电路 (16)7 系统软件设计 (19)7.1系统软件整体设计思路 (19)7.2系统程序流图 (20)7.3调试与仿真 (21)7.3.1调试 (21)7.3.2仿真结果 (21)总结与展望 (24)参考文献 (25)附录(C程序) (26)致谢 (37)1 绪论1.1温度控制系统设计的背景、发展前景及意义随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器的在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向,近年来,温度控制系统已经应用到人们生活的各个方面。
自动加热控制系统设计毕设论文
题目:自动加热控制系统设计摘要目前,很多场合都需要自动加热控制系统,如锅炉、金属热处理等工业生产中。
自动加热控制系统改善了生产条件差、控制精度低、资源利用率低等问题。
本文设计了一个可用于金属热处理的自动加热控制系统,系统采用STC89C52单片机作为系统控制处理核心,采用数字化的温度传感器DS18B20采集水箱温度信息,并与设定值比较,计算出偏差,由固态继电器作为电加热炉的控制开关,控制器其导通时间。
实测温度与给定值由LED显示。
此外,还设置了温度报警功能,当期望值与实测值温差较大时进行故障声光报警。
论文着重介绍了系统的硬件及软件设计。
初步试验表明:该系统达到设计任务要求。
该系统的电路结构简单,具有人工设定、自动调节、报警显示等功能。
本系统采用单片机控制,具有成本低、可靠性好、结构简单、控制能力强等特点。
因此,可很多领域都得到应用。
关键词:单片机,DS18B20,固态继电器ABSTRACTAt present, many occasions the need for automatic heating control system, such as the boiler, the heat treatment of metals in industrial production.Automatic heating control system to improve the production conditions are poor, low control precision, resource utilization rate is low problem.This paper introduces the design of a can be used in metal heat treatment automatic heating control system, the system adopts STC89C52 chip as the system control processor core, the application of digital temperature sensor DS18B20 temperature information collection water tank, and is compared with the set value, calculate the deviation, by solid state relay as the electric heating furnace control switch, controller of the conduction time.The measured temperature and a given value by the LED display.In addition, also set up a temperature alarm function, the desired value and the measured value of large temperature difference when the fault alarm.This paper mainly introduces the system hardware and software design.Preliminary experiments show that: the system reach the design requirements.The system has the advantages of simple circuit structure, with artificial settings, automatic control, alarm display and other functions.This system adopts single-chip microcomputer control, has the advantages of low cost, good reliability, simple structure, strong control ability and other characteristics.Therefore, many areas have been applied.KEY WORDS:Single chip microcomputer,DS18B20,Solid State Relay第一章前言1.1选题的背景意义随着我国经济的迅速发展,能源短缺已成为制约我国工业发展的重要阻碍,社会各界都对此积极关注。
水温控制系统毕业设计论文
一.引言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,再经过采样/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。
本文介绍单片机结合DS18B20水温控制系统设计,因此,本系统用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路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。
二.设计目的设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。
水温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控制,以保持设定的温度基本不变。
利用单片机AT89S52实现水温的智能控制,使水温能够在40-90 度之间实现控制温度调节。
利用仪器读出水温,并在此基础上将水温调节到我们通过键盘输入的温度(其方式是加热或降温),而且能够将温度显示在我们的七段发光二极管板上。
三.系统功能 1. 可以对温度进行自由设定,到那时必须在0-100摄氏度单位内,设定时可以适时的显示说设定的温度值,温度是可以自由设置的,传感器的检测值与设定的温度比较,可以显示在七段发光二极管上。
2. 温度由1台1000w电炉来实现,如果温度不在40-90度之间,则在LED上显示“8888”,表示错误。
3. 能够保持不间断显示水温,显示位数4位,分别为百位,个位,十位,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)四.系统设备ME300B 最小系统板DS18B20 数字温度传感器(集成了A/D转换功能)1000W 电炉温度计继电器风扇盛水器皿五.温度控制总体方案与原理1.系统模块图系统模块分为:DS18B20模块,显示模块,继电器模块,键盘输入模块,DS18B20可以被编程,所以箭头是双向的,CPU(89S52)首先写入命令给DS18B20,然后DS18B20开始转换数据,转换后通过89S52来处理数据。
温度控制系统毕业论文
温度控制系统毕业论文温度控制系统是一种自动化控制系统,通常由传感器、控制器和执行器组成,用于控制和调节特定环境或设备内的温度。
在工业、农业、医疗、建筑和家庭等领域中都得到了广泛的应用。
本文将介绍温度控制系统的设计与实现。
一、系统设计本温度控制系统基于单片机控制,通过传感器与检测温度变化,并通过控制器对执行器的控制来实现自动控制。
系统的硬件部分包括单片机、温度传感器、LCD显示屏、电源、继电器、电阻器和电容器等元件。
软件部分主要是单片机程序设计。
1.硬件设计(1)单片机本系统采用AT89C52单片机。
该单片机具有充足的存储器,可以存储大量的程序。
此外,该单片机的接口丰富,可以通过串口和LCD显示屏进行通信。
在本系统中,单片机通过串口接收传感器的数据,并通过LCD显示屏输出控制结果。
(2)温度传感器本系统采用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20是一种集成了温度传感器和数字转换器的芯片,具有精确度高、响应速度快和线性度好等优点。
该传感器采用单总线制式,具有使用方便和成本低廉的优点。
传感器将检测到的温度数据传输到单片机,通过程序分析实现控制。
(3)LCD显示屏本系统使用16×2字符LCD显示屏,用于显示传感器数据和控制结果。
该显示屏具有低功耗、可靠性高、通信简单等特点,易于控制。
显示屏由单片机控制,通过引脚连接和串口通信实现。
(4)继电器和电阻器本系统采用继电器和电阻器实现温度控制功能。
继电器是一种电气控制元件,由线圈和触点组成。
当电流流经线圈时,继电器将动作,触点也会随之闭合或断开。
在本系统中,继电器用于控制电源开关,实现加热或制冷功能。
电阻器则用于限制电流的大小,以保护系统元件。
2.软件设计本系统的软件部分是在Keil C编译器下编写的单片机程序。
程序主要分为三个模块:传感器接口、控制器和LCD显示。
(1)传感器接口传感器接口模块用于读取传感器数据。
由于本系统采用数字温度传感器,因此传感器接口模块需要进行数字信号转换。
温度控制系统 毕业论文
温度控制系统毕业论文温度控制系统引言温度控制系统是现代工业和生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过感知环境温度,并根据预设的目标温度进行调节,以维持系统内的温度在一个合适的范围内。
本文将探讨温度控制系统的原理、应用和未来发展趋势。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的核心原理是负反馈控制。
它通过传感器感知环境温度,并将这一信息反馈给控制器。
控制器根据预设的目标温度与实际温度之间的差异,调节执行器来实现温度的稳定控制。
这种负反馈控制的原理可以确保系统在不同环境条件下能够自动调节温度,以满足用户的需求。
二、温度控制系统的应用温度控制系统广泛应用于各个行业和领域。
在工业生产中,温度控制系统可以用于控制炉温、烘干设备、冷却设备等,以确保产品质量和生产效率。
在医疗领域,温度控制系统可以用于保持手术室、实验室和药品储存等环境的恒温,以确保医疗设备和药品的安全性。
在家庭生活中,温度控制系统可以用于调节空调、暖气和热水器等设备,以提供舒适的居住环境。
三、温度控制系统的优势温度控制系统具有许多优势。
首先,它可以提高工作效率和生产质量。
通过精确控制温度,可以确保工业生产过程中的稳定性和一致性,从而提高产品的质量和生产效率。
其次,温度控制系统可以节约能源和降低成本。
通过合理调节温度,可以避免能源的浪费和设备的过度运转,从而降低能源消耗和运营成本。
此外,温度控制系统还可以提供舒适的生活环境,改善人们的生活品质。
四、温度控制系统的发展趋势随着科技的不断进步,温度控制系统也在不断发展。
首先,传感器技术的改进使得温度控制系统能够更加精确地感知环境温度,从而提高控制的准确性和稳定性。
其次,智能化和自动化技术的应用使得温度控制系统更加智能化和便捷化。
例如,通过与智能手机的连接,用户可以远程监控和调节温度,提高用户体验。
此外,与其他系统的集成也是未来发展的趋势之一。
例如,将温度控制系统与能源管理系统相结合,可以实现能源的综合管理和优化利用。
水温自动控制系统毕业设计论文
水温自动控制系统毕业设计论文摘要本文设计了一种水温自动控制系统,用于控制水温自动调节和保持。
该系统基于单片机控制技术,具有灵活、精度高、稳定性好等优点,并且适用于各种大中小型水族箱的水温控制。
首先,本文分析了水温控制系统的原理和工作原理,讨论了其执行机理和功能。
其次,通过阐述硬件设计,包括测温原理、传感器选择、控制器密度和其他电路部分等。
在软件设计方面,本文采用C语言编程,实现了自动监测水温变化、自动开关附加加热器和调整温度等功能,并且采取多重保护措施,保证了该系统的安全性和稳定性。
最后,本文通过实验验证了该系统的可行性和实用性,在保证了水族箱内水体温度稳定的基础上,实现了节能和自动化控制的优势,为水族箱饲养提供了一定的实用性支持。
关键词:水温自动控制;水温计;单片机;附加加热器;C语言编程;节能。
AbstractThis paper designs a water temperature automatic control systemfor automatic regulation and maintenance of water temperature. Based on the single-chip control technology, the system has the advantages of flexibility, high accuracy and good stability, and is suitable for controlling the water temperature of various large,medium and small aquariums.Firstly, the principle and working principle of the water temperature control system are analyzed, and its executing mechanism and function are discussed. Secondly, by elaborating on hardware design, including temperature measurement principle, sensor selection, controller density and other circuit parts, and in software design, the paper adopts C language programming to achieve automatic monitoring of water temperature changes, automatic switching of additional heaters and adjusting temperatures, and takes multiple protection measures to ensure the safety and stability of the system.Finally, the feasibility and practicality of the system are verified through experiments, which has the advantages of energy saving and automatic control, and provides practical support for the breeding of aquariums by ensuring the stability of water temperature.Keywords:water temperature automatic control;thermometer;single-chip;additional heater;C language programming;energy saving.。
温室大棚自动控温系统设计本科学位论文
1前言1.1课题背景及研究目的温室大棚就是一种室内温室栽培装置,包括栽种槽、供水系统、温控系统、辅助照明系统和湿度控制系统;栽种槽是设于窗底或做成隔屏状,用来栽种植物;供水系统自动适时适量的供给水分;温控系统包括排风扇、热风扇、温度感应器和恒温系统控制箱,以适时的调节温度;辅助照明系统也包含植物灯和反射镜,装于栽种槽周边,在无日光时提供照明,让植物进行光合作用,并经光线的折射作用,呈现出美丽景观;湿度控制系统来配合排风扇而调节湿度和降低室内温度。
温室是以采光覆盖材料来作为全部或部分围护结构材料,我们可在冬季或其它不适宜露地植物生长季节供栽培植物的建筑。
温室就是采光建筑,因而透光率就是评价温室透光性能的一项最基本指标。
透光率是透进温室内的光照量和室外光照量的百分比。
温室透光率是受温室透光覆盖材料透光性能与温室骨架阴影率的影响,随着不同季节太阳辐射角度的不同而不同,温室的透光率也随时变化。
温室透光率高低就成为作物生长与选择种植作物品种的直接影响因素。
通常连栋塑料温室在50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,而日光温室可达到70%以上。
加温耗能也是温室冬季运行的主要障碍。
提高温室保温性能,能降低能耗,提高温室生产效益的最直接手段。
温室的保温比就是衡量温室保温性能的一项基本指标。
温室保温比就是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积和热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。
如果保温比越大,说明温室的保温性能就越好。
温室建设必须要考虑到其耐久性。
温室的耐久性受温室材料耐老化性能、温室的主体结构的承载能力等其他因素的影响。
透光材料本身的耐久性除了自身的强度外,还表现在其材料透光率随着时间延长而不断衰减,透光率的衰减程度也是影响透光材料使用寿命决定性因素。
通常钢结构温室使用寿命在15年以上。
这就要求设计风、雪荷载用25年一遇的最大荷载;竹木结构简易温室的使用寿命5~10年,设计的风、雪荷载用15年一遇最大荷载。
温控系统毕业论文
温控系统毕业论文目录1 概绪 (2)1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (2)1.2 温度控制系统的目的 (2)1.3 温度控制系统完成的功能 (2)2 单片机人机接口系统的软件设计 (2)2.1四位数码管动态显示和任意浮点数显示 (3)2.2输入参数合成、计时器程序以及串口通讯程序等 (8)3 DS18B20温度传感器简介 (9)3.1 DS18B20的工作原理 (9)3.2 DS18B20的驱动程序 (12)4 温度控制模块设计 (15)4.1 光电隔离控制电路的设计 (15)4.2 风扇PWM驱动程序 (15)4.3 制冷片的控制以及程序设计 (17)5 温度测量试验与分析 (22)5.1 温度测量实验 (22)5.2 数据处理与误差分析(最大的引用误差) (22)6 温度控制试验与分析 (22)6.1升温 (22)6.2 降温 (22)6.3 恒温 (23)7 总结 (23)考文献参 (25)1 概绪1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数,随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但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,它反映了物体冷热的程度,与自然界中的各种物理和化学过程相联系。
在工、农业生产和日常生活中,各个环节都与温度紧密相联,温度的准确监测及控制占据着极其重要地位。
比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行等。
没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。
可见,温度的测量和控制是非常重要的。
毕业论文-温室温度自动控制系统设计
温室温度自动控制系统设计毕业论文摘要本系统以AT89C51单片机为控制核心,利用温度传感器AD590对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制,实现温室温度的自动控制。
本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。
可以通过按键设定温室的温度值,采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。
当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。
通过该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制,从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。
关键词:单片机;温度传感器;温度控制;温度显示;键盘输入;温室Automatic Temperature-Control System of GreenhouseLi **(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou, Hunan 416000)AbstractThis system takes the AT89C51 single chip as the control core, using the temperature sensor AD590 to carry on real-time gathering and controlling to the greenhouse of vegetables, so it can realizes auto-control to the greenhouse’s temperature. This system contains the miniature single chip system module, the temperature gathering module, the heater module, the drop-temperature module, the key pressed module and the display module. The gathering temperature or the setting temperature is displayed through the seven-seg LED. It can be established new temperature value in the greenhouse through pressing buttons, when this temperature value is higher than the gathering temperature value, then makes the heater work in order to achieve the defined value; Otherwise, the heater knocks off, and opens the ventilator as fast as to achieve the supposed temperature. It will be effective and reliable to exam and control the temperature of the greenhouse by using this system, thus guarants the crop growing fine under the best temperature condition, and enhances the crops’ quality and out put.Key words: Single chip; Temperature sensor; Temperature control; Temperature display; Keyboard entry; Greenhouse目录第一章引言 (1)第二章工作原理 (3)2.1设计思路 (3)2.2总体设计框图 (3)第三章硬件设计 (4)3.1基于AT89C51的单片机小系统 (4)3.2温度采集模块 (5)3.3显示模块 (8)3.4键盘扫描 (10)3.5WP型温室加热器 (12)3.6降温模块 (13)第四章软件设计 (14)4.1主程序 (14)4.2定时器T0中断 (16)4.3显示模块 (18)4.4按键扫描 (19)第五章测试分析 (22)结束语 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录1系统电路图 (26)附录2源程序代码 (26)第一章引言温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量[1]。
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·看门狗(WDT)电路 ·软件设置空闲和省电功能
·灵活的isp字节和分页编程 · 双数据寄存器指针
2.2温度采集部分的设计
2.2.1.温度传感器DS18B20
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,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。
DS18B20温度传感器的部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器,结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息,第3和第4字节TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。第5个字节,为配置寄存器,它的容用于确定温度
值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1,TM是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为0,用户要去改动,R1和R0决定温度转换的精度位数,来设置分辨率。
此外,at89s51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有pdip、tqfp和plcc等三种封装形式,以适应
自动温控系统的设计毕业论文
摘要1
第1章绪论0
1.1数字温度计设计方案论证0
1.1.1方案一:热敏电阻0
1.1.2方案二:温度传感器DS18B200
1.1.3方案三:控制核不用单片机,用DSP0
第2章数字温度计详细设计0
2.1主控制器AT89S510
2.1.1 AT89s51的特点及特性:0
2.2温度采集部分的设计0
TO-92封装的DS18B20的引脚排列见下图,其引脚功能描述见表1。
(底 视图) DS18B20
表1 DS18B20详细引脚功能描述
序号
名称
引脚功能描述
1
GND
地信号
2
DQ
数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。
3
VDD
可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
总结0
致谢0
参考文献0
第1章 绪 论
1.1数字温度计设计方案论证
1.1.1方案一:热敏电阻
由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。热敏电阻如下图:
不同产品的需求。
主要功能特性:
·兼容mcs-51指令系统· 4k可反复擦写(>1000次)isp flash rom
·32个双向I/O口 · 4.5-5.5v工作电压
·2个16位可编程定时/计数器· 时钟Fra bibliotek率0-33MHz
·全双工UART串行中断口线 ·128x8bit部RAM
·2个外部中断源 · 低功耗空闲和省电模式
热敏电阻
1.1.2 方案二:温度传感器DS18B20
(1) 进而考虑到用温度传感器,在设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
(2) 方案二的总体设计框图
温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
DS18B20的性能特点如下:
●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;
●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;
●无须外部器件;
●可通过数据线供电,电压围为3.0~5.5V;
●零待机功耗;
●温度以9到112位数字;
●用户可定义报警设置;
●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;
●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作;
DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,其部结构框图如图2所示。
图2 DS18B20部结构
64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号,接着是每个器件的惟一的序号,共有48位,最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限。
3.3使用工具及仪表清单0
3.4显示电路0
3.5单片机电路0
3.6 DS18B20温度传感器电路0
3.7晶振控制电路0
3.8复位电路0
第4章系统软件设计23
4.1流程图1
4.2读出温度子程序1
图6读温度流程图0
4.3温度转换命令子程序0
4.4计算温度子程序0
4.5报警程序流程图0
4.6数字温度计程序清单0
2.2.1.温度传感器DS18B200
2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路0
2.2.3 DS18B20控制方法(操作指令)0
2.2.4 DS18B20的复位时序:0
2.2.5 DS18B20的读时序:0
2.2.6 DS18B20的写时序:0
第3章系统硬件电路设计0
3.1电路原理0
3.2电路原材料清单0
第2章 数字温度计详细设计
2.1 主控制器AT89S51
2.1.1 AT89s51的特点及特性:
40个引脚,4k bytes flash片程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片时钟振荡器。
图1 总体设计方框图
1.1.3 方案三:控制核不用单片机,用DSP
选定了温度传感器之后,再来考虑它的控制核,因为数字温度计的设计并不复杂,单片机完全可以处理的了,DSP是比较高端的控制核应用成本相对较高,所以选用单片机是即经济又实惠的选择。
从以上三种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。