温度检测与控制电路
空调控制电路原理
空调控制电路原理空调控制电路是指用于控制空调运行和调节室内温度的电路系统。
一般由传感器、控制器和执行器等组成。
其原理主要包括温度检测、信号处理、控制逻辑和执行操作等环节。
一、温度检测:空调控制电路中的温度检测是实现自动温度调节的基础。
一种常见的温度检测传感器是温度传感器,如热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
这些传感器通过测量环境温度将其转化为电信号,并输入给控制器进行处理。
二、信号处理:控制器对从温度检测传感器获取到的信号进行处理,将其转化为数字信号,并进行电平调整、滤波、放大等工作。
同时,还会对信号进行与设定温度的比较,判断是否需要开启或关闭空调,并确定空调工作的模式和方式。
三、控制逻辑:空调控制电路的控制逻辑是根据目标温度和当前室内温度之间的差异来决定空调的开启和关闭。
当室内温度高于设定温度时,控制器将发送信号给执行器,使之工作,从而开启空调。
当室内温度达到设定温度时,控制器将发送信号给执行器,使之停止工作,关闭空调。
四、执行操作:执行器是空调控制电路中的一个重要部分,通过接收控制器发出的信号,来控制空调的制冷、制热、送风等工作模式。
执行器一般包括继电器、开关、电机等。
继电器接收到控制器发出的信号后,将电能转化为其他形式的能量,如热能、机械能等,从而控制空调的开关。
开关则用于控制空调的工作方式,如制冷、制热、送风、除湿等。
电机则用于驱动空调的压缩机、风扇等设备,实现空调系统的运转。
除了以上基本原理外,现代空调控制电路还常常加入了多种功能,以提高空调的使用效果和节能性。
例如,可以加入温度补偿功能,根据室内外温度差异调整设定温度,以适应不同季节。
还可以加入自动运行调节功能,根据特定的时间段和需求自动启动和停止空调,以减少耗能。
此外,还可以加入通信功能,使空调能够与其他设备进行联动控制,以实现自动化的智能化控制。
综上所述,空调控制电路的原理是基于温度检测、信号处理、控制逻辑和执行操作等环节,通过不同的传感器、控制器和执行器等组成,实现室内温度的自动调节和空调工作模式的控制。
温度测量与控制电路
温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。
温度的测量和控制技术应用十分广泛。
在工农业生产和科学研究中,时常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动的控制、调节该系统的温度。
本设计主要结合摹拟电子技术和数字电子技术的基本知识来实现温度测量与控制,温度测量电路运用铂热电阻温度传感器,控制电路是通过两个电压比较电路来实现,声光报警装置采用 LED 和蜂鸣器构成。
工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过A\D 转换电路将电信号转换成数字信号,并通过与之连接的译码电路中显示出来,译码显示部份应用有内置译码器的四输入数码管完成,而 8 位二进制数到 8421BCD 码的转换由 74185 来实现。
同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或者是低电平,进而控制下一个电路单元的工作状态。
调温控制电路中,测量温度大于设定温度时,控制电路接通降温设备对其降温,测量温度小于设定温度时,控制电路接通加热设备对其加热。
报警系统是将测量温度与上下限温度通过电压比较器比较。
温度传感器差动放大电路二阶低通有源滤波器 A/D 转换电压比较器控制温度声光报警1. 测量温度范围为 20℃~165℃,精度 0.50℃;2. 被测量温度与控制温度均可数字显示;3. 控制温度连续可调;4. 温度超过设定值时,产生声光报警。
1.方案比较方案一:系统方框图如图 1 所示, 温度传感器测量被测量的温度, 转换成电压信号后经过滤波消 除干扰信号, 放大电路将所测信号幅度与后续电路的工作范围做一匹配, 所得实用信号经过 A/D 转换专职转换成数字信号。
此数字信号经三条路径:其一,进入超限报警装置与所设定 的温度范围进行比较,若超限则发出声光报警;其二,经过码制转换后进入数码管显示当前 所测温度; 其三, 进入数字比较器与输入的控制温度进行比较, 产生温度控制机构的工作信 号, 同时显示输入的控制温度。
此系统可以对被测体的温度进行实时跟踪测量, 并进行有效 控制,总体上实现了温度的测量与控制。
温度控制电路原理
温度控制电路原理
温度控制电路原理是基于热敏元件的特性来实现的。
一个常见的温度控制电路原理是通过一个热敏电阻来感知环境温度的变化,并将变化的信号转换为电信号。
热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的元件。
当环境温度上升时,热敏电阻的电阻值下降,反之亦然。
因此,通过测量热敏电阻的电阻值,可以得出当前环境的温度。
为了实现温度控制,通常需要将热敏电阻与其他元件如运算放大器、比较器等组合在一起构成一个反馈控制系统。
该系统的作用是根据环境温度的变化,对输出信号进行调节,以实现温度的控制。
具体来说,可以将热敏电阻的电阻值与标准温度进行比较,并将比较的结果输入到比较器中。
根据比较结果,比较器可以产生一个高电平或低电平的输出信号。
该信号经过运算放大器的放大,然后通过控制器或执行器来实现温度的控制。
比如,当热敏电阻的电阻值高于设定的标准温度时,比较器将输出一个高电平信号,控制器会根据该信号来切断加热器的电源,从而降低环境温度。
当热敏电阻的电阻值低于标准温度时,比较器将输出一个低电平信号,控制器会根据该信号来打开加热器的电源,增加环境温度。
通过这样的反馈控制系统,可以实现对环境温度的精确控制。
当环境温度接近设定的标准温度时,反馈控制系统能够及时地
进行调整,以使环境温度保持在设定范围内。
除了热敏电阻,还可以使用其他热敏元件如热敏电容、热敏二极管等来实现温度控制。
它们的原理基本类似,都是通过测量热敏元件的特性来感知环境温度的变化,并通过反馈控制系统来实现温度的控制。
温度控制器的工作原理
温度控制器的工作原理温度控制器是一种用于调节、测量和控制温度的设备。
它广泛用于工业生产、电子设备、冷藏、恒温箱等领域。
温度控制器的工作原理基于传感器的温度检测和通过控制电路实现温度控制的两个关键步骤。
1. 温度传感器温度传感器是温度控制器的核心部件,它可以感知温度并将其转化为电信号。
常见的温度传感器包括热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
这些传感器根据材料的热敏特性来检测温度,并通过电信号将温度值传输到控制电路中。
2. 控制电路控制电路是温度控制器的另一个重要组成部分,它接收由温度传感器传输的温度信号并根据预先设定的温度范围来调节工作环境的温度。
控制电路通常由微处理器或专用的控制芯片实现。
温度控制器的工作原理如下:1. 检测温度温度控制器首先需要通过温度传感器检测当前环境的温度。
传感器会将温度转化为电信号,然后传输给控制电路进行处理。
2. 温度信号处理控制电路接收到温度传感器传输的信号后,会将其转化为数字信号以便进行处理。
这个数字信号代表了当前环境的温度值。
3. 温度值与设定值比较控制电路会将当前环境的温度值与预设的目标温度值进行比较。
如果当前温度值超过了目标温度值的上限或下限,则控制电路会触发相应的控制动作。
4. 控制动作根据温度比较的结果,控制电路会触发相应的控制动作来调节环境温度。
常见的控制动作包括开关灯、打开或关闭加热装置、调节风扇速度等。
5. 反馈调整温度控制器通常会引入反馈调整来提高控制精度。
它通过不断地检测温度,并根据目标温度值进行调整,以确保环境温度始终在预设范围内保持稳定。
总结温度控制器的工作原理基于传感器的温度检测和控制电路的温度调节。
传感器负责感知温度并将其转化为电信号,控制电路则接收这些信号并根据预设的温度范围来触发相应的控制动作。
通过持续不断地温度检测和调节,温度控制器可以有效地维持环境温度在所需范围内的稳定性,实现温度控制的目标。
温控电路温度的设定原理
温控电路温度的设定原理温控电路用于控制设备或系统中的温度,它能够根据设定的温度值自动调节系统状态,以使温度保持在预定范围内。
温控电路的设定原理主要包括以下几个方面:1. 温度测量:温控电路首先需要通过传感器或其他温度测量设备来测量当前环境或系统的温度。
常用的温度测量传感器包括热敏电阻、热电偶和红外传感器等。
这些传感器在受到温度影响时会产生相应的电信号,温控电路可以通过接收和解析这些信号来获取当前的温度数值。
2. 温度设定:温控电路中需要设定一个或多个目标温度值,这些设定值用于指示系统需要保持的温度范围。
例如,在家用空调中,用户可以设定期望的室内温度为25摄氏度。
3. 温度比较:温控电路通过将当前温度数值和设定温度值进行比较,以确定系统是否需要进行调节。
当当前温度大于设定温度时,温控电路会判断系统需要降温,相反,当当前温度小于设定温度时,温控电路会认为系统需要加热。
4. 控制输出:根据比较结果,温控电路将做出相应的控制输出。
通常情况下,温控电路会输出一个开关信号,根据需要开启或关闭对应的控制设备,如冷却风扇、加热器、压缩机等。
比如在空调系统中,当室内温度高于设定温度时,温控电路会发送信号给压缩机,使其开始工作以降低温度。
5. 反馈控制:为了实现更精确的温度控制,温控电路通常还会采用反馈控制的方式。
通过不断地检测和调整温度,温控电路能够及时反馈温度的变化,并根据反馈信息调整控制输出,以使系统能够更快速和精确地达到设定的温度值。
温控电路的设定原理基于控制理论中的反馈控制原理,并结合具体的传感器、比较器、控制器等电子元件来实现。
其核心思想是根据温度测量值和设定值之间的差异来控制系统输出,使温度保持在合适的范围内。
其中,温度测量和设定是关键的输入,而比较和控制输出是温控电路实现系统控制的核心。
总结起来,温控电路的设定原理是通过温度测量、温度设定、温度比较和控制输出等步骤,以实现对系统温度的自动控制。
这一原理在诸多领域和设备中得到了广泛应用,从家电中的空调、电冰箱到工业设备中的热处理系统都需要使用温控电路来实现精确的温度控制。
设计一个温度监测和显示报警电路
设计一个温度监测和显示报警电路温度监测和显示报警电路是一种用于监测环境温度并在超出设定温度范围时发出声音或光提示的电路。
它广泛应用于各种需要对温度进行实时监测和控制的场合,例如工业生产、仓储管道、实验室等。
下面,我将详细介绍一个基于温度传感器、控制IC和蜂鸣器的温度监测和显示报警电路的设计方案。
设计材料准备:1.温度传感器(例如DS18B20)2.控制IC(例如LM35)3.蜂鸣器4.面包板5.连接线6.电阻7.LED电路连接:1.将温度传感器的三个引脚(VCC、GND、DATA)分别连接到面包板上的电源模块(+5V、GND)和数字引脚上。
2.将控制IC的电源引脚(VCC、GND)连接到面包板的电源模块上。
3.将蜂鸣器的两个引脚连接到面包板的数字引脚上。
4.将LM35的输出引脚连接到面包板的模拟引脚上。
5.将一个电阻连接到LED的负极,再将另一端连接到面包板上的数字引脚上。
电路原理:1.温度传感器和控制IC共同组成了温度检测模块。
温度传感器负责检测环境温度,并将温度值以数字信号传递给控制IC。
2.控制IC负责接收温度传感器的数据,并将其转换为模拟信号,通过模拟引脚输出。
3.模拟信号经过一个电阻划定电流范围,并将电流传递给LED,控制LED的亮度,实现温度的可视化显示。
4.如果温度超出设定的范围,控制IC将通过数字引脚控制蜂鸣器发出声音报警。
电路设计思路:1.首先,根据具体需求确定温度报警的上限和下限。
2.将温度传感器的引脚连接到面包板上。
3.根据温度传感器的规格书和控制IC的数据手册,确定它们的使用电压范围。
4.根据温度传感器和控制IC的电压需求,选择适当的电源模块供电。
5. 连接电路后,利用Arduino等开发板进行代码编写,实现温度的实时监测。
6.编写代码,让控制IC判断当前环境温度是否超出设定的温度范围。
7.根据超出设定温度范围与否的判断结果,控制蜂鸣器的状态。
在设计和搭建电路时需要注意的一些问题:1.确保连接的准确性,例如正确连接传感器的引脚。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造,温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求,其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统,可根据实际需要任意设定温度值,并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。
另外,还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强,结构简单,拥有很大的扩展空间等。
关键词:AT89C51;DS18B20;LM016L;报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的。
温度测量与控制电路设计
目录第1章摘要 (1)第2章设计目的与意义 (2)第3章案论证与确定 (3)3.1系统方案的确定 (3)3.1.1方案一 (3)3.1.2方案二 (3)3.2测量显示方案的确定 (4)3.2.1方案一 (4)3.2.2方案二 (5)3.3 温度传感模块 (5)3.3.1方案一 (5)3.3.2方案二 (6)3.4 数字显示与温度范围控制模块 (9)3.4.1 A/D转换部分 (9)3.4.2 控制温度设定与温度超限判断部分有两种方案: (10)第4章系统工作原理分析 (12)4.1 AD转换 (12)4.2 码制的转换 (14)4.3译码显示 (17)4.4 控制温度设定 (18)4.5 温度超限判断 (20)总结 (22)参考文献 (23)第1章摘要温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。
本次设计主要运用基本的测控技术知识及其基本的温度传感器知识,从基本的单元电路出发,实现了温度测量与控制电路的设计。
总体设计中的主要思想:一、达到设计要求;二、尽量应用所学知识;三、设计力求系统简单可靠,有实际价值。
温度传感选用高精度摄氏温度传感器LM35进行数据采集,通过UA741芯片构成同相比例器实现放大。
AD转换部分使用集成芯片AD5740;二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现;显示译码部分用4511和七段数码管实现;温度控制范围设定采用数字设定方式,用十进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现;温度的判断比较通过数值比较器74LS85的级联实现。
声光报警利用555定时器构成多谐振荡器组成。
温度控制执行部分采用继电器控制的加热制冷装置来实现。
此模块的存在,提高了该系统在工业上的实用性。
【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显示、555定时器第2章设计目的与意义随着电子技术的高速发展,对电子方面人才的要求越来越高,不仅要求其具备相关的专业理论知识,还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。
温度开关 工作原理
温度开关工作原理
温度开关是一种能够通过检测温度变化来控制电路开关状态的装置。
通常由温度感应元件和控制电路组成。
工作原理如下:
1. 温度感应元件:温度开关通常使用温度感应元件,如热敏电阻(PTC或NTC)、温度传感器(如热电偶或热敏电阻)等。
这些感应元件具有随温度变化而产生相应电阻或电压变化的特性。
2. 控制电路:控制电路用于检测温度感应元件的电阻或电压变化,并根据设定的温度阈值来控制电路的开关。
控制电路通常包括比较器、放大器、开关电路等。
当温度超过设定阈值时,控制电路会输出信号,将电路切换到关闭状态或打开状态。
3. 温度控制:温度开关可用于实现自动温度控制。
当温度超过设定阈值时,控制电路将触发,关闭电路或切断电源,从而防止温度进一步升高。
当温度降低到阈值以下时,控制电路将再次触发,打开电路或恢复电源,从而恢复正常工作。
总之,温度开关通过检测温度感应元件的电阻或电压变化,并根据设定的温度阈值来控制电路的开关状态,以实现温度控制和保护的功能。
温控电路的工作原理
温控电路的工作原理
温控电路是一种能够自动调节温度的电子装置。
它通常由温度传感器、比较器、控制元件和执行元件组成。
温度传感器是温控电路的关键部分,它能够感知周围环境的温度,并将所测得的温度信息转换成电信号。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和温度传感器芯片等。
传感器将温度转化为电信号后,将信号传送给比较器。
比较器是温控电路的核心部分,它用于将传感器输出的电信号与预设的参考电压进行比较。
比较器将传感器信号与参考电压进行比较后,会产生一个开关信号,用于控制执行元件的工作状态。
控制元件根据比较器输出的开关信号来决定执行元件的工作状态。
控制元件可以是继电器、场效应管或三极管等。
当比较器输出高电平时,控制元件会通电,执行元件开始工作;而当比较器输出低电平时,控制元件断电,执行元件停止工作。
执行元件是温控电路中实际执行调节温度的部分。
常用的执行元件是电热丝或风扇等,它们能够根据控制元件的开关信号来提供加热或散热功能,从而调节温度。
当温度传感器检测到温度高于或低于设定温度时,比较器会发送一个开关信号给控制元件,控制元件则相应地启动或关闭执行元件,以达到调节温度的目的。
反之,当温度达到设定温度时,比较器将不再发送开关信号,控制元件停止通电,执行元
件停止工作。
总的来说,温控电路通过温度传感器感知温度,比较器对传感器输出的信号与参考电压进行比较,然后根据比较结果控制执行元件的工作状态,以实现自动调节温度的功能。
NTC温度监测及控制电路
大庆石油学院课程设计电子技术课程设题目NTC温度监测及控制电路院系电气信息工程学院自动化系专业班级自动化07-2班学生姓名李连会学生学号070601140215高金兰指导教师徐建军2009年6 月29 日大庆石油学院课程设计任务书课程电子技术课程设计题目NTC温度监测及控制电路学号070601140215 专业李连会自动化姓名主要内容:运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
基本要求:(1)、检测电路采用热敏电阻Rt(NTC)作为测温元件。
(2)、用100Ω/2W的电阻元件作为加热装置。
(3)、设计温度检测电路和温度控制电路。
(4)、具有自动指示“加热”与“停止”功能。
(5)、写出完整的设计及实验调试总结报告。
参考资料:[1] 孙淑燕,张青.电子技术教学实践指导书[M].北京:中国电力出版社,2005.10.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东:石油大学出版社,2003.[3] 廖先芸,郝军.电子技术实践教程[M].北京:石油工业出版社,1998.5.[4] 汪学典.电子技术基础实验[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.8.[5] 彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2009.6.29至2009.7.3指导教师专业负责人2009年6 月27 日目录1 设计要求 (1)2方案设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体方案方框图 (1)2.3基本原理 (2)3总体方案的选择和设计 (2)3.1 PTC温度控制电路 (2)3.2 NTC温度监测及控制电路 (3)4单元电路的设计 (3)4.1含有热敏电阻的桥式放大电路 (3)1、测温电桥 (3)2、差动放大电路 (4)4.2 滞回比较器 (5)4.3 输出警报和控制电路 (6)4.4元件参数的计算及选择 (6)1、差分放大电路 (6)2、桥式测温放大电路 (7)3、滞回比较器 (7)5总电路图 (8)6总结 (8)参考文献 (9)附录 (10)电子技术课程设计(报告)1 设计要求运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
温控电路介绍
温控电路介绍
温控电路是一种用于控制温度的电路。
它通常由传感器、比较器、控制器和执行器等组成。
传感器是温控电路的核心部分,用于感知环境的温度变化。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和硅温度传感器等。
比较器是用于将传感器所测得的温度值与设定的温度阈值进行比较,并产生相应的控制信号。
当温度超过设定阈值时,比较器会输出一个高电平信号,反之则输出低电平信号。
控制器是根据比较器的输出信号来控制执行器的工作状态。
控制器通常采用微处理器或单片机等电子芯片,可以根据需求进行编程,实现复杂的控制算法。
执行器是根据控制器的指令来实现温度调节的装置。
常见的执行器有继电器、可控硅和三极管等。
当控制器输出高电平信号时,执行器会使温度上升,反之则使温度下降。
温控电路广泛应用于各种温度控制系统中,例如家用电器、工业设备、医疗设备和汽车等。
它可以实现精确的温度控制,提高设备的稳定性和可靠性,同时节约能源和保护环境。
温度检测与控制实验报告
实验三十二温度传感器温度控制实验1.了解温度传感器电路的工作原理2.了解温度控制的基本原理3.掌握一线总线接口的使用这是一个综合硬件实验,分两大功能:温度的测量和温度的控制。
1.DALLAS 最新单线数字温度传感器 DS18B20 简介Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
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。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或者过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V 的电压范围,使系统设计更灵便、方便。
DS18B20 测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C 范围内,精度为±0.5°C。
DS18B20 可以程序设定 9~12 位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中,掉电后依然保存。
DS18B20 内部结构DS18B20 内部结构主要由四部份组成: 64 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。
DS18B20 的管脚罗列如下: DQ 为数字信号输入/输出端; GND 为电源地; VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
光刻ROM 中的 64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看做是该DS18B20 的地址序列码。
64 位光刻 ROM 的罗列是:开始 8 位(28H)是产品类型标号,接着的 48 位是该 DS18B20 自身的序列号,最后 8 位是前面 56 位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。
光刻 ROM 的作用是使每一个 DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20 的目的。
DS18B20 中的温度传感器可完成对温度的测量,以 12 位转化为例:用 16 位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以 0.0625℃/LSB 形式表达,其中 S 为符号位。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)姓名:_____孔亮______ 学号:____0928401116____一、元件介绍:1、热敏电阻MF53-1:2、LM324:LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,lm324原理图如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
lm324引脚图见图2。
图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED——发光二极管LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。
据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。
一般LED工作时,加10mA足以使之正常工作,故电阻值为V o/10mA,即为外加电阻的值,如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理:检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件;采用LM324作比较电路;用发光二极管实现自动报警。
报警分三级:温度>20O C,一个灯亮;温度>40O C,二个灯亮;温度>60O C,三个灯亮。
三、M ultisim仿真:仿真电路设计图说明:该仿真电路图以5kΩ的电位器模拟热敏电阻MF53—1在不同温度下的阻值,并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较,当其电位大于事先计算好的电位时,运放输出高电平,点亮LED,达到报警的效果。
电路温度传感与测量如何测量和控制电路中的温度
电路温度传感与测量如何测量和控制电路中的温度在电子设备的运行过程中,温度的控制是非常重要的。
过高的温度会导致电路的故障和损坏,而过低的温度则可能影响电子元件的正常工作。
因此,电路温度的测量和控制就显得尤为重要。
本文将介绍电路温度传感与测量的原理,以及如何控制电路中的温度。
一、电路温度传感与测量的原理电路温度传感与测量的原理一般是利用热敏电阻或热电偶等传感器来实现。
其中,热敏电阻是一种随温度变化而改变电阻值的元件,而热电偶则是利用两个不同金属导线的热电效应来测量温度变化。
这些传感器的特性使得它们能够将温度变化转换成电信号输出。
在电路中,一般会借助运算放大器等电路来将传感器的电信号放大,并通过模数转换器将其转换成数字信号。
然后,再通过微处理器或单片机进行信号处理和数据显示。
整个过程中需要注意的是,要根据具体的传感器特性和测量要求来选择合适的电路元件和参数。
二、电路温度传感与测量的方法1. 热敏电阻法热敏电阻法是一种常见且简单的电路温度测量方法。
它利用热敏电阻的温度特性,通过测量电阻值的变化来推算温度的变化。
具体使用该方法时,需要将热敏电阻安装在需要测量温度的位置上,然后通过电路将电阻与电源相连。
当环境温度发生变化时,热敏电阻的电阻值也会随之发生变化。
通过测量电阻值的变化,可以推算出对应的温度变化。
2. 热电偶法热电偶法是另一种常用的电路温度测量方法。
它利用两个不同金属导线形成的热电偶,在温度变化下产生的热电效应,通过测量热电偶的输出电压来推算温度的变化。
使用该方法时,需要将热电偶的焊点部分安装在需要测量温度的位置上,然后通过电路将热电偶的两个导线与电压测量电路相连。
当环境温度发生变化时,热电偶的焊点处会产生一定的温差,进而在两个导线之间产生电势差。
通过测量这个电势差,可以推算出对应的温度变化。
三、控制电路中的温度除了测量电路温度外,还需对电路的温度进行控制,以确保电路的正常运行。
常见的控温方法有以下几种:1. 风扇散热风扇散热是一种简单有效的控温方法。
温度传感器及温度控制实验(AD590)
温度传感器及温度控制实验(AD590)一、实验目的1、熟悉半导体型温度传感器AD590的基本性能。
2、应用AD590实现对温度的检测和简单控制。
二、实验所用单元保温盒(内附温度传感器)、温度传感器转换电路板、温度控制电路板、玻璃管水银温度计、直流稳压电源、低压交流电源、数字电压表、位移台架三、实验原理及电路1、温度传感器电路如图23-1所示。
AD590能把温度信号转变为与绝对温度值成正比的电流信号I 0,比例因子为1μA/K 。
通过运算放大器实现电流运算102I I I -=,在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压U O 。
通过调节电位器RP 1和RP 2,可以使U O 在被测温度范围内具有合适数值。
例如被测温度范围为0~100℃,则可在0℃时,调节RP 1使U O 为0V ;在100℃时,调节RP 2使U O 为5V ,这样被测温度每变化1℃对应U O 变化50mV 。
图23-1 温度传感器实验原理图在本实验中,由于0℃和100℃这两个温度不便得到,因此温度/电压的标定采用理论值推算的方法。
在0℃下AD590的电流理论值为273.2μA ,要使输出电压U O 为0V ,则I 0与I 1相等:A 2.273RP R V 5I I 1101μ=+==,那么Ω=μ=+K 31.18A2.273V5RP R 11100℃下AD590的电流理论值为373.2μA ,此时要使U O 为5V ,则:A 100I I RP R U I 1022O 2μ=-=+=,那么Ω=μ=+K 50A100V5RP R 222、如果将转换电路的输出电压连接到加热及温度控制电路中(图23-2)的电压比较器,通过继电器控制保温盒电热元件的通电或断电,这样根据电压比较器调温端的基准电压大小,就能使保温盒内的温度保持在某一数值范围内。
1图23-2 加热及温度控制电路图四、实验步骤1、固定好位移台架,将内装温度传感器的保温盒置于位移台架上,将水银温度计插入保温盒内,轻靠在温度传感器上。
温度控制电路的原理
温度控制电路的原理
温度控制电路是根据输入的温度信号,通过对电路中的电流、电压或频率进行调节,以达到控制目标的一种电子设备。
温度控制电路通常由传感器、比较器、开关元件以及反馈环路等组成。
其工作原理大致如下:
1. 传感器:温度控制电路首先要使用传感器来感知环境温度,常见的传感器包括热敏电阻、热电偶和温度传感芯片等。
传感器将环境温度转化为相应的电信号,并输入到比较器中。
2. 比较器:比较器是温度控制电路中的核心部件,它根据传感器输入的电信号和设定的温度阈值进行比较,产生一个输出信号。
如果温度信号超过设定的阈值,则输出高电平,否则输出低电平。
3. 反馈环路:比较器的输出信号经过反馈环路返回给开关元件,用于控制开关元件的状态。
反馈信号通过比较器输出信号的正负逻辑判断,可以实现温度升高时的加热与降温时的冷却等控制行为。
4. 开关元件:开关元件负责根据比较器的输出信号控制温度控制电路中的加热或冷却设备。
常见的开关元件包括晶体管、继电器和可控硅等。
当比较器输出高电平时,开关元件闭合,电流通过加热设备实现加热控制;当比较器输出低电平时,开关元件断开,停止加热。
通过以上的工作原理,温度控制电路可以实现对加热或冷却设备的精确控制,使得环境温度稳定在所设定的范围内。
温度检测控制与报警电路原理
温度检测控制与报警电路原理
温度检测控制与报警电路是一种电子设计方案,用于检测和控制温度,并在达到预设阈值时触发报警信号。
其基本原理如下:
1. 温度传感器:温度传感器是温度检测控制与报警电路的核心部件,用于检测环境温度。
常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等。
2. 示波器:示波器用于观察温度信号的波形,以判断传感器测量是否准确。
示波器通常连接在温度传感器输出信号的前端。
3. 放大器:放大器用于放大传感器输出的微弱信号,增强信号的幅度,以便后续的信号处理和控制。
4. 控制开关:控制开关用于根据温度值控制电路,如触发报警器、控制加热器或制冷器等。
5. 报警器:报警器用于在温度超过预设阈值时发出报警信号,以便及时采取措施。
报警器通常采用声光结合的方式,如蜂鸣器和LED灯等。
温度检测控制与报警电路可应用于许多领域,如智能家居、医疗设备、汽车电子等,为人们提供更加便捷和安全的生活和工作环境。
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温度检测与控制电路设计报告
一. 设计要求
运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器、继电器等设计温度监测与控制电路, 检测电路中用热敏电阻Pt100(或热电偶)作为测温原件,对实时温度进行监控采集,当温度超过设定值(如60±2˚C)时,能自动停止加热,否则将继续加热,具有自动指示“加热”与“停止”功能(不设计加热电路),并用单片机控制A/D转换和实时温度显示。
1、根据要求设计温度检测电路和温度控制电路的原理图;
2、运用multisim仿真软件对所设计的电路进行仿真,并确定连接实物时所需采用的原件,连接实物图;
3、制作PCB电路板图;
4、编写用单片机控制A/D转换和温度显示的程序,并在单片机实验箱上进调试;
5、分析实验现象,记录实验结果。
二. 设计的作用、目的
学习运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路的方法,学会电子电路的组装、调试和测量方法;同时掌握运用单片机试验箱即时显示温度的原理和单片机试验箱的使用。
三.设计的具体实现
1.系统概述
运用双臂电桥、差动集成运放搭建温度采集电路,Pt100热电阻作为双臂电桥的一个桥臂,当温度变化时,Pt100对应的阻值也会发生变化,电桥会产生差压,通过差动集成运放对差压信号进行放大,并送给滞回比较器进行电压比较,从而决定滞回比较器的输出电位(“高”或者“低”),控制二极管的亮灭。
同时将放大的信号送入单片机,通过温度与阻值,阻值与电压值的对应关系编写程序来实现温度显示。
系统结构框图:
2.单元电路设计、仿真与分析
用multisim仿真电路图如下:
3.用Protel绘制电路原理图和PCB电路板图
用Protel绘制的电路原理图:
电气规则检查:
PCB电路板图:
4.电路的安装与调试
①设计实现
根据multisim仿真原理图连接实物图如下:
连接时,首先要注意电路设计板的导通方式,窄条的插孔为横向导通、较宽条的插孔则为纵向导通;其次,因为电路元件较多,插线较为复杂,所以要注意设计板上元件的分布,切勿杂乱无章,这样有利于在出现故障时检查电路;再次,由于此实物连接只是插板,并没有制板焊接,因此电路连接可能不稳,导线连接时要注意露出端不要和电路的其他部分接触,防止电路发生短路,损坏元件。
受实验条件的限制,无法准确采集热电阻在某一温度值时的电阻值,只能用温度源给定大致的温度,粗略测量一下热电偶对应的电阻值,并与查表所得的热
电阻阻值进行比较校正(查表结果如下)。
通过滑动变阻器得到下表中的不同温
度条件下的电阻值,以此来代替热电阻接入电路中采集不同温度时电路输出电压值。
其中输出电压包括送入滞回比较器的比较电压和送入A/D转换器的显示电压。
通过上表可以看出,热电阻Pt100的温度与阻值之间近似呈线性关系。
送入滞回比较器的比较电压是指当温度恰好达到设定值(60o C)时,一级差动集成运放的输出电压。
当加热热电阻达到60o C时,发光二极管刚好由亮转灭。
因为缺少稳定的温度源,故我们调节滑动变阻器阻值为Pt100在60o C时的阻值,并将其接入电路中,此时调节控制滞回比较器的正端电压值的滑动变阻器,使发光二极管刚好由亮转灭,固定此时滑动变阻器的位置,便于以后使用方便。
送入A/D转换器的显示电压是指滑动变阻器不同阻值时对应的输入电压值。
用万用表测量滑动变阻器不同阻值时对应的电压值如下
由上表得下图:
温度与电压的对应关系:U= 0.048T + 0.360
(1)
通过查阅相关的资料,我们了解到TLC549是一种逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
TLC549的八位输出口以255个精度来显示。
可将参考电压设定为4V,这样就使输入电压范围为0-4V,显示精度为4/255=0.0158V,由温度与电压的关系可知,温度变化每1 o C,电压变化0.0485V,即显示误差不到1/3V,满足了精度要求。
单片机试验箱连接图如下:
在单片机输出显示时,需要将TLC549转化出的数字电压信号与相应的温度对应上。
不做调整的情况下,数显值:
x=U*255/4 (2)将(2)代入(1,)数显值转化为温度显示值,关系如下:
T=(x-25)/3 (3)(3)式就是单片机显示转换的对应关系,这样就实现了温度的显示。
TLC549每隔128us采集一次数据,即每隔128us采集显示一次温度值。
这样也就实现了温度的及时采集显示。
(在实际的实验中对温度信号的采集显示存在滞后现象)
②仪器设备
温度源(只用于电路调试和关系确定,不用于实验演示)、单片机实验箱、不同阻值电阻、电容等(参考元件清单)。
③实验结果
开启电源,将程序写入单片机,此时数码显示管上显示室温(18o C),将Pt100放入热水中使其温度升高,数码显示管显示温度值逐渐升高。
此时,二极管始终处于发光状态,即加热;当数码显示管显示温度值60o C,发光二极管开始不停的闪烁直至熄灭,之后继续升温,二极管始终熄灭。
取出Pt100,放入冷水中,当温度降至60o C时,二极管开始闪烁直至放光,当温度在60o C以下时,二极管始终发光。
四.心得体会及建议
这次实习让我对之前所学的电路知识得以巩固,且对集成运放,双臂电桥,滞回比较等有了更加深刻的认识和更深入的了解,这是对我们课堂所学知识的学以致用,是课堂学习的延伸。
如果当初学习电路的时候就能接触这些实践内容,我认为对课本所学知识掌握的会更加牢固。
另外对单片机的应用,让我对本学期学习的单片机知识进行了复习。
对于我来说,本次实习的难点在于实际电路的连接。
条件有限,不能焊接电路是一个原因,主要还是自己缺乏耐心,面对复杂的电路,有点无从下手,而且总希望一次能够连接成功,不喜欢重复检查电路中出现的问题。
但是当调试出现问题时,现实让我不得不硬着头皮,一遍又一遍的仔细去检查。
“功夫不负有心人”,最后看到实验成功时,心中无比的喜悦,这是自己辛勤付出换来的。
从中我体会到了“耐心、细心、专心、用心、恒心”的重要性,对我以后的学习和工作受益匪浅。
对于这次实习,我也有一些小小的建议:个人认为实习的条件有些“艰苦”,导致最后得到的实践成果也相应的有些欠缺。
主要表现在以下几个方面:(1)机房设备差,经常是做着做着电脑就死机了,有些没有及时存盘的文件丢失,还得重新来完成,影响仿真的进度;(2)程设计中虽然有制作PCB这一要求,但是并没有印刷电路板,且元件提供不是特别充足,不敢进行实际电路板焊接,在插板过程中经常会出现连接的电路不稳,连接点容易断开,对实际参数的测定造成了一定的影响。
五.附录
六.参考文献
1.单片机/微机实验系统使用说明及实验指导书·北京精仪达盛科技有限公司
2.李良荣·电子设计技术·机械工业出版社·2007.8
3.清源科技·Protel 99 SE 电路原理图与PCB 设计与仿真·机械工业出版社·2007.7
4.康华光·电子技术基础(模拟部分)·高等教育出版社·2006.1。