简易温度控制器的设计(DOC)
温度控制器设计
帮不帮温度控制器设计一、设计任务设计一个可以驱动1kW加热负载的水温控制器，具体要求如下：1、能够测量温度，温度用数字显示。
2、测量温度范围0〜100℃，测量精度为0.5℃。
3、能够设置水温控制温度，设定范围40〜90℃,且连续可调。
设置温度用数字显示。
4、水温控制精度W±2℃。
5、当超过设定的温度20℃时，产生声、光报警。
二、设计方案分析根据设计要求，该温度控制器是既可以测量温度也可以控制温度，其组成框图如图1所示。
图1温度控制器原理框图因为要求对温度进行测量显示，所以首先采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。
若要求温度被控制在设定值附近，则要求将实际测量温度的信号与温度的设定僮基准电压）进行比较，根据比较结果（输出状态）来驱动执行机构，实现自动地控制、调节系统的温度。
测量的温度可以与另一个设定的温度上限比较器相比较，当温度超过上限温度值时，比较器产生报警信号输出。
1、温度检测及信号处理温度检测是温控系统的最关键部分，它只接影响整个系统的测量、控制精度。
目前检测温度的传感器很多，其测量范围、应用场合等也不尽相同。
例如热电偶温度传感器目前在工业生产和科学研究中已得到了广泛的应用，它是将温度信号转化成电动势。
目前热电偶温度传感器已形成系列化和标准化，主要优点是：它属于自发电型传感器，测量温度时可以不需要外加电源；结构简单，使用方便，热电偶的电极不受大小和形状的限制；测量温度范围广，高温热电偶测温高达1800 c以上，低温热电偶可测-260℃以下，目前主要用在高温测量工业生产现场中。
热电阻温度传感器是利用电阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的，目前应用较为广泛的热材料是铜和铂。
在铜电阻和伯电阻中，伯电阻性能最好，非常适合测量-200〜+960℃范围内的温度。
国内统一设计的工业用伯电阻常用的分度号有Pt25、Pt100 等，Pt100即表示该电阻的阻值在0c时为100Q。
小型温度控制器课程设计
小型温度控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握小型温度控制器的基本原理与结构组成，理解温度控制的基本概念。
2. 使学生了解温度传感器的工作原理，并能正确读取温度数据。
3. 帮助学生掌握温度控制算法，了解PID控制的基本原理。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单温度控制系统的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确组装和调试小型温度控制器。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，能够针对温度控制过程中出现的问题进行调整。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力。
3. 增强学生的环保意识，认识到温度控制在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为物理学科实践课程，结合学生所在年级的知识深度，以小型温度控制器为载体，将理论知识与实践操作相结合。
学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实践活动有较高的兴趣。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新意识的培养。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、演示和实验，使学生掌握小型温度控制器的基本原理、结构和温度控制算法。
2. 技能目标：通过分组实践，培养学生动手组装、调试和优化温度控制器的能力。
3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对物理学科的兴趣，培养团队合作精神，增强环保意识。
二、教学内容1. 温度控制器原理：介绍温度控制器的作用、分类和基本工作原理，结合课本相关章节，让学生理解温度控制系统的基本组成。
- 教材章节：第三章“温度控制系统”2. 温度传感器：讲解温度传感器的种类、特点和应用，重点介绍热电阻、热电偶传感器的工作原理和使用方法。
- 教材章节：第四章“温度传感器”3. PID控制算法：阐述PID控制原理，分析比例、积分、微分控制的作用，结合实例进行讲解。
- 教材章节：第五章“控制算法”4. 小型温度控制器设计：指导学生进行温度控制器的设计，包括硬件选型、电路连接和程序编写。
基于STM32单片机的温度控制系统设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。
我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。
STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器，广泛应用于各类嵌入式系统中。
通过STM32单片机实现温度控制，不仅可以精确控制目标温度，而且能够实现系统的智能化和自动化。
本文将介绍如何通过STM32单片机，结合传感器、执行器等硬件设备，构建一套高效、稳定的温度控制系统，以满足不同应用场景的需求。
在本文中，我们将首先分析温度控制系统的基本需求，包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。
随后，我们将详细介绍系统的硬件设计，包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。
在软件编程方面，我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写，包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。
我们将对系统进行测试，以验证其性能和稳定性。
通过本文的阐述，读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程，掌握相关硬件和软件技术，为实际应用提供有力支持。
本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计，主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。
系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台，能够实时采集环境温度，并根据预设的温度阈值进行智能调节，以实现对环境温度的精确控制。
在系统总体设计中，我们采用了模块化设计的思想，将整个系统划分为多个功能模块，包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。
这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性，同时也便于后续的调试与优化。
温度采集模块是系统的感知层，负责实时采集环境温度数据。
我们选用高精度温度传感器作为采集元件，将其与STM32单片机相连，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，供后续处理使用。
温控器说明书
说明书设计题目温控器设计姓名：张龙学号： 2011071128 专业：机械工程及自动化目录摘要 (3)1 设计内容与设计要求 (4)2、方案选择 (4)2.1 单片机的选择方案 (4)2.2显示器的选择方案 (4)2.3 模数转换芯片的选择 (5)3、元器件介绍 (5)3.1 AT89C51 (5)3.2 LCD1602液晶屏 (6)3.3 ADC0804 (8)3.4 NPN型三极管 (9)4.系统硬件设计 (10)4.1时钟电路 (11)4.2 复位电路 (12)4．3 ADC转换电路 (14)4.4 LCD1602液晶显示器 (14)4.5 独立按键控制电路 (15)4.6 继电器控制电路 (15)5.软件设计 (16)总结 (17)摘要温控器（Thermostat），根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，也叫温控开关、温度保护器、温度控制器，简称温控器。
或是通过温度保护器将温度传到温度控制器，温度控制器发出开关命令，从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果，其应用范围非常广泛，根据不同种类的温控器应用在家电、电机、制冷或制热等众多产品中。
其工作原理是通过温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控，当环境温度高于控制设定上限值时控制电路启动，温度下降。
当环境温度低于控制设定下限值时，控制电路不工作，温度上升。
主要应用于电力部门使用的各种高低压开关柜、干式变压器、箱式变电站及其他相关的温度使用领域。
关键词：温控器温度采样上限值下限值1 设计内容与设计要求基本内容：设计一个简易温控器基本要求：①可以设定上限温度和下限温度，温度高于上限温度上，主电路不工作，温度降低，温度低于下限控制电路时，主电路继续工作，温度升高。
③设定温度时，液晶屏上显示设定状态，设定完显示正常模式，并且设定的上下限温度，在液晶屏上都有显示。
⑤采集温度信号，转换成数字信号。
温度控制器毕业论文
题目：温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。
本设计以单片机（8031）为控制核心，外加硬件电路，将温度显示和数字控制集和于一体，实现智能温度控制。
并采取软件程序实现升温的调节，能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。
单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。
本文是通过热敏电阻和单片机等，来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。
关键词：测温；PID算法；单片机；温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3．1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4．1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4．28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4．32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6．2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7．1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7．20序 (20)7．3采样程序及其流程图 (24)7．4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
简单的温度控制器设计原理
简单的温度控制器设计原理温度控制器是一种用于控制某个系统或装置的温度的设备，可以自动调节温度并保持在特定范围内。
它通常由传感器、控制器、执行器等组成，通过不断监测环境温度，计算偏差并作出相应的调整来实现温度控制。
温度控制器的设计原理涉及到传感器、控制器和执行器的协同工作。
其中传感器用于检测环境温度，并将检测到的温度信号转化为电信号；控制器则对传感器的信号进行处理，计算出温度的偏差，并根据预设的控制算法作出相应的调节策略；执行器则根据控制器的指令，实现对系统的温度调节。
在温度控制器中，传感器是非常重要的一部分，通过传感器的准确测量，可以实现对环境温度的实时监测。
常见的传感器包括热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。
这些传感器可以将温度转化为电信号，并通过连接到控制器的电路进行传递。
控制器是温度控制器的核心部件，主要负责对传感器的信号进行处理，并生成控制信号。
控制器通常包括一个微处理器或控制芯片，用于计算温度的偏差，并根据预设的控制算法来调节温度。
控制器通常具有一定的的控制逻辑，可以根据具体的场景要求来进行温度的控制模式选择。
执行器则是根据控制器发出的指令来实现温度调节的部分。
常见的执行器包括加热装置、冷却装置、换向阀等。
执行器的作用是根据控制器的指令来实现相应的温度调节操作，例如调节加热元件功率、打开或关闭冷却设备等，以使系统的温度保持在目标范围内。
整个温度控制器的工作过程可以描述为下面的流程：首先，传感器不断地检测环境温度，并将检测到的温度数据转化为电信号。
然后，控制器接收到传感器的信号后，计算出温度的偏差，并根据预设的控制算法生成控制信号。
最后，执行器根据控制器发出的控制信号来进行相应的操作，从而实现对系统温度的调节。
温度控制器的设计目标是使系统的温度能够稳定地控制在预设的目标范围内，以满足特定的环境要求。
为了实现这个目标，温度控制器的设计需要考虑以下几个方面：首先，传感器的选择和校准是非常重要的，确保传感器能够准确地反映环境温度。
温度控制器的设计与制作
6.4实施—制作过程6.4.1硬件设计温度测量采用最新的单线数字温度传感器DS18B20，DS18B20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。
与传统的热敏电阻相比，它能够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。
可以分别在93.75ms 和750ms 内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。
因而，使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
降温控制系统采用低压直流电风扇。
当温度高于设定最高限温度时，启动风扇降温，当温度降到指定最高限温度以下后，风扇自动停止运转。
温控系统的温度显示和温度的设定直接采用综合实训板上的显示和键盘。
当环境温度低于设定的最低限温度值时，也采用综合实训板上的蜂鸣器进行报警。
用0#、1#键作为温度最高限、最低限的设定功能键；2#、3#键作为温度值设定的增加和减小功能键。
0#键：作为最高限温度的设定功能键。
按一次进入最高限温度设定状态，选择最高限温度值后，再按一次确认设定完成。
1#键：作为最低限温度的设定功能键。
按一次进入最低限温度设定状态，选择最低限温度值后，再按一次确认设定完成。
2#键：＋1功能键，每按一次将温度值加1，范围为1～99℃。
3#键：－1功能键，每按一次将温度值减1，范围为99～1℃。
6.4.2软件设计(1)温控系统采用模块化程序结构，可以分成以下程序模块：①系统初始化程序：首先完成变量的设定、中断入口的设定、堆栈、输入输出口及外部部件的初始化工作。
②主程序MAIN ：完成键盘扫描、温度值采集及转换、温度值的显示。
当温度值高于设定最高限时，驱动风扇工作；当温度值低于设定最低限时，驱动蜂鸣器报警。
③键盘扫描程序KEYSCAN ：完成键盘的扫描并根据确定的键值执行相应的功能，主要完成最高温度、最低温度的设定。
基于AT89C51的温度控制器设计毕业设计
题目: 基于AT89C51的温度控制器设计摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的广泛应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域。
数字式温度计以数字温度传感器作感温元件，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。
传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。
因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器进行控制，这样易于智能化控制。
本次设计采用AT89C51单片机作为控制芯片，采用半导体集成温度传感器AD590采集温度信号来控制外围电路。
关键词：温度传感器；AT89C51单片机；AD590温度传感器ABSTRACTthe temperature detection and control is the process of industrial production is one of the typical applications, with the sensor in the production and life of the more widely used, use of novel single bus digital temperature sensor to realize the temperature measurement and control get faster development, with the era of progress and development, single-chip technology has spread to our life, work, research, each field. A digital thermometer with digital temperature sensor as a temperature-sensing element, with single bus connection, so that the circuit is greatly simplified. The traditional temperature detection mostly by the thermistor as a sensor, the sensor reliability, accurate temperature measurement rate and low circuit complexity. Therefore, the thermometer out of traditional method of temperature measurement using MCU, sensor control. It is easy to intelligent control.Key words: temperature sensor; AT89C51 microcontroller; AD590 temperature sensor目录1 系统总体方案设计 (1)2 系统硬件设计 (1)2.1 中央处理器 (1)2.1.1 AT89C51简介 (1)2.1.2特殊功能存储器 (2)2.1.3芯片擦除 (2)2.1.4复位电路的设计 (2)2.1.5时钟电路设计 (3)2.2 温度传感器AD590 (3)2.3 信号调理电路 (4)2.4 A/D转换 (5)2.5 LED显示 (7)2.6 控制电路 (9)3 系统软件设计 (10)3.1程序初始化 (12)3.2主程序 (12)3.3 A/D转换子程序 (13)3.4 标度转换子程序 (14)3.5控制子程序 (14)3.6 键盘子程序 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1 系统总体方案设计本次设计采用MCS-51单片机作为控制芯片，采用半导体集成温度传感器AD590采集温度信号。
温度控制器的设计与制作
温度控制器的设计与制作一、功能要求设计并制作一个温度控制器，用于自动接通或断开室内的电加热设备，从而使室内温度达到设定温度要求，并能实时显示室内温度。
当室内温度大于等于设定温度时，控制器断开电加热设备；当室内温度比设定温度小2时，控制器接通电加热设备。
控温范围：0~51控温精度：≤1二、硬件系统设计1．硬件系统由七部分组成，即单片机及看门狗电路、温度检测电路、控制输出电路、键盘电路、显示电路、设置温度储存电路及电源电路。
（1）单片机及看门狗电路根据设计所需的单片机的内部资源（程序存储器的容量、数据存储器的容量及I/O口数量），选择AT89C51-24PC较合适。
为了防止程序跑飞，导致温度失控，进而引起可怕的后果，本设计加入了硬件看门狗电路IMP813L，如果它的WDI脚不处于浮空状态，在1.6秒内WDI不被触发（即没有检测到上什沿或下降沿），就说明程序已经跑飞，看门狗输出端WDO将输出低电平到手动复位端，使复位输出端RST发出复位信号，使单片机可靠复位，即程序重新开始执行。
（注：如果选用AT89S51，由于其内部已具有看门狗电路，就不需外加IMP813L）（2）温度检测电路温度传感器采用AD590，它实际上是一个与绝对温度成正比的电流源，它的工作电压为4~30V，感测的温度范围为-550C~+1500C，具有良好的线性输出，其输出电流与温度成正比，即1μA/K。
因此在00C时的输出电流为273.2μA，在1000C时输出电流为373.2μA。
温度传感器将温度的变化转变为电流信号，通过电阻后转变电压信号，经过运算放大器JRC4558运算处理，处理后得到的模拟电压信号传输给A/D转换部分。
A/D转换器选用ADC0804，它是用CMOS集成工艺制成的逐次逼近型模数转换芯片，分辨率8位，转换时间100μs，基准电压0~5V，输入模拟电压0～5V。
（3）控制输出电路控制信号由单片机的P1.4引脚输出，经过光耦TLP521-1隔离后，经三极管C8550直接驱动继电器WJ108-1C-05VDC，如果所接的电加热设备的功率≤2KW，则可利用继电器的常开触点直接控制加热设备，如果加热设备的功率>2KW，可以继电器控制接触器，由接触器直接控制加热设备。
蔬菜大棚温湿控制器设计(毕业设计完整版)
蔬菜大棚温湿控制器设计（毕业设计完整版）河南理工大学毕业设计（论文）说明书大棚温度湿度控制器设计摘要：温室是蔬菜大棚生产中必不可少的设施之一，不同种类蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，本设计就是控制大棚的温湿度，为它们提供一个良好的生存环境，给我们带来巨大的经济效益。
关键词：传感器、温湿度、控制电路、温度报警电路Abstract: Greenhouse production of greenhouse vegetables are an essential facilities, different types of vegetables, such as temperature and humidity on the growth of the necessary requirements are not the same, the design is to control the greenhouse temperature and humidity, to provide them with a goodthe living environment, has brought us huge economic benefits.Key words: sensors, temperature and humidity, control circuit, temperature alarm circuit12河南理工大学毕业设计（论文）说明书1 引言随着改革开放，特别是90年代以来，我国的温室大棚产业得到迅猛的发展，以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花，随着政府对城市蔬菜产业的不断投入，在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是21世纪最具活力的新产业之一。
温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类的蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，从而可以通过提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。
【精品】计算机控制技术课程设计温度控制系统设计
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2014年6月24日课程设计任务书题目：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，对象的特性为二阶惯性系统,惯性时间常数为T1＝20秒，滞后时间常数为τ＝10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9日查阅和准备相关技术资料,完成整体方案设计6月10日—6月12日完成硬件设计6月13日-6月15日编写调试程序6月16日-6月17日撰写课程设计说明书6月18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：年月日本次课程设计我设计的题目是温度控制系统。
通过专业课程的学习，我将引入计算机，单片机,传感器，以及PID算法来实现电炉温度的自动控制，完成课程设计的任务.计算机的自动控制是机器和仪表的发展趋势,它不仅解放了劳动力，也比以往的人为监控更准确,更及时。
一旦温度发生变化，计算机监控系统可以立即检测到并通过模拟量数字通道传送到计算机。
计算机接收到信号后通过与给定值进行比较后，计算出偏差，再通过PID控制算法给出下一步将要执行的指令。
最后通过模拟量输出通道将指令传送到生产过程，实现机器仪表的智能控制.本次课程设计用到了MATLAB这一软件，通过编写程序，将被控系统离散化。
再通过MATLAB中的simulink 仿真功能，可以看到随着Ki,Kp，Kd改变波形发生的改变,从而可以通过波形直观地看出PID参数对系统动态性能的影响。
温度调节控制器(DOC)
电路实践系列讲义温度调节控制器2012-4-18温度调节控制器（一）温度调节控制器要求设定温度可调：20℃--29℃。
设定温度用数码管显示。
当电路检测到的环境温度高于设定温度时，表示控制信号的发光二极管亮，否则表示控制信号的发光二极管不亮。
设计思路；电路必须有温度传感器，将环境温度信号转换为电信号。
可用温度传感器采用LM35。
附：LM35资料 如图为温度传感器LM35的实物图，从图中我们可知LM35各管脚名称，以便我们正确安装这个器件。
1脚接电源+V C ，3脚接地（GND ）或者接负电源，2脚为信号输出端。
电源电压范围为+4V —+20V ，输出端输出直流电压与温度的对应关系为10mV/℃，即当温度为20℃时，器件输出电压为200mV=0.2V 。
测量温度的范围0℃--100℃（LM35CZ 还可测温度的范围－40℃ -- +110℃，但要增加负电源供电，请读者查阅相关资料）。
功耗非常小，器件在不同温度下使用时从电源吸收的电流为恒定的50μA ，所以一般不到1mW 的功率。
由于设定温度信号通过计数器后是以数字信号形式出现的，注意到环境温度信号是以模拟信号形式出现的，两者不统一，考虑到模拟信号大小的比较非常容易，所以将设定温度的数字信号转化为模拟信号。
所以必须有一个数字信号转化为模拟信号的电路（即数/模转换电路D/A）。
是否输出控制信号，是由环境温度信号和设定温度信号的大小关系来决定的，当环境温度高于设定温度（即环境温度对应的电压高于设定温度对应的电压）时，电路输出控制信号，表示控制信号的发光二极管亮。
当环境温度低于设定温度（即环境温度对应的电压低于设定温度对应的电压）时，电路不输出控制信号，表示控制信号的发光二极管不亮。
因此，需要一个电压比较器。
设定温度显示电路，表示十位的数字用一个数码管就可以了，让它固定地显示“2”。
十进制计数器输出的就是个位设定温度数字，所以让计数器输出接七位数码解码驱动器74LS48，用74LS48直接驱动数码管，所显示的就是设定温度的个位数。
基于单片机的智能温度控制器设计课程设计
单片机类课程设计题目：智能温度控制器目录论文总页数23页一、引言 (2)二、关键字 (3)三、设计的题目 (3)四、课程设计的基本要求 (4)五、方案设计 (4)六、系统设计方案及框图 (5)6.1智能温度控制器总体方案 (5)6.2设计原理框图 (6)七、数字信号采集和处理 (6)7.1、DS18B20产品的特点 (7)7.2、DS18B20的引脚介绍 (7)7.3、DS18B20的使用方法 (8)八、系统硬件电路 (11)8.1 控制器内部结构 (12)8.2 控制器具体电路 (13)九、系统扩展电路 (13)9. 1 数字温度感应模块接口电路 (13)9. 2 液晶显示电路 (14)9. 3 系统输入电路 (15)十、系统总电路 (15)10.1Altium Designer电路设计软件绘制的总电路原理图 (16)10. 2电路仿真软件PROTEUS下系统实时仿真 (16)10. 3 系统总电路PCB图的设计 (17)十一、系统软件 (18)十二、总结与体会 (20)十三、参考文献 (21)一、引言随着科技的不断发展，二十一世纪已经进入电子信息时代的轨道。
为了能够更好的适应社会的发展和需要，学好电子方面的知识对于我们这些二十一世纪的大学生是尤为重要的，单片机更是如此。
与此同时，设计一些新的电子产品对我们在学校所学知识的一种掌握和巩固。
许多情况下需要测量温度参数。
通常测温系统的主要器件是热敏电阻，由于它体积小、重复性好、测量方法简单，所以在测温系统中广泛应用。
但采用热敏电阻的测温系统需要A／D转换，而且测量精度不高。
本设计中采用Dallas公司生产的一种新型温度传感器DS18B20，它集温度测量、A／D转换于一体，其测量范围宽(-55℃～+125℃)，精度高(0.0625℃)，DS18B20是一款具有单总线结构的器件。
另外再搭配Dallas 公司生产的另一种实时时钟芯片DS1302用以产生精确的时、分、秒信号来实现实时温度测量，显示电路采用1602液晶。
自动化电子技术课程设计任务书
自动化121501电子技术课程设计任务书一、数字式简易温度控制器设计任务与要求：1 。
1. 能够实现温度的检测与转换，检测精度为C2. 系统温度给定值由拨码盘设定，当检测值温度小于给定值时将加热器打开，否则关闭加热器。
3. 利用LED数码管显示检测到的温度值。
4. 系统的控制时间间隔设定为5s。
二、峰值检测系统设计任务与要求：1. 用传感器和检测电路测量某建筑物的最大承受力。
传感器的输出信号为0~5mV。
2. 测量值用数字显示，显示范围为0000~1999。
3. 峰值电压保持稳定。
三、数字程控放大器设计任务与要求：1. 设计一个可编程增益放大器。
2. 增益可调，8位二进制数字量程。
3. 要求输入信号为幅值为5V的正弦波信号，输出信号幅度从0~5V可调，量程可用数字量调控。
提示：可用D/A转换器和运算放大器设计。
四、压频转换电路设计设计任务与要求：1. 以ADC0809为主设计一个压频转换电路。
2. 要求设计电路的输出频率随输入电压成线性关系。
3. 说明压频转换关系。
提示：参考电路原理框图如下输出脉冲输入电压模拟量送入A/D转换器，A/D转换器输出的数字量作为二进制计数器的预置数，由多谐振荡器产生的时钟脉冲送给数字计数器，计数器进位端作为输出端，此进位端同时也控制着预置数的载入。
控制输入电压的大小就改变了计数器的预置数，从而改变计数器的输出频率，达到用模拟电压控制频率的目的。
关键：考虑可预置计数器输入一个固定频率的时钟f0，那么其输出进位脉冲和f0以及预置数之间的关系。
五、8位数码管动态显示电路设计设计任务与要求：1. 设计个8位数码管动态显示电路，动态显示1、2、3、4、5、6、7、8。
2. 要求在某一时刻，仅有一个LED数码管发光。
3. 该数码管发光一段时间后，下一个LED发光，这样8只数码管循环发光。
4. 当循环扫描速度足够快时，由于视觉暂留的原因，就会感觉8只数码管是在持续发光。
5、研究循环地址码发生器的时钟频率和显示闪烁的关系。
毕业设计166温度控制器的设计_大学课程设计
前言随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，应用逐渐广泛，并且开始由模拟式向着数字式、单总线式、双总线式和三总线式方向发展。
而数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。
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。
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。
1 设计任务与要求1.1 基本要求高温锅炉在炼制底属时是必须严格控制温度的，要求熔炉中的温度变化范围在1℃以内，以免在融化所要炼制的金属的同时也融化了其他杂质，以致炼出的金属纯度不够高。
温度的范围可以人工设定。
（低熔点金属的比如铅、锡、铝等的熔点温度都比较低）。
1.2 性能指标①温度控制范围-50℃~500℃，要求精确到0.1℃；②可人工设定温度范围内的任一温度点；③由单片机控制显示当前电炉内的温度；④系统性能稳定、误差范围小、操控性好。
2 系统分析与论证2.1 方案分析方案一：由220V交流电压给电炉供电，在电炉内壁接入铂电阻感温元件PT100，感温元件所探测到的温度信号被转为很微小的电压信号，经过放大器放大后送入A/D转换器中得到一定精度的数字信号，再数字信号输入单片机内进行处理，判断出该对继电器发送通或断的控制信号。
继电器主要由一个三极管和一个电阻线圈构成，当线圈通电时，它产生的电磁力使电炉的开关吸合，以提升炉内的温度；当线圈断电时，电磁力消失，电炉的开关自动断开，以降低炉内的温度。
智能温度控制系统设计
智能温度控制系统设计摘要:在日常生活中,温度和温差对我们的生活都有非常大的影响。
目前在大城市许多的高档公寓已经实现自动控温,然而在普通公寓并没有实现此类控温系统,因此同高档公寓形成了对比,为实现更多的地方使用自动控温系统,本设计通过单片机实现对温度的恒定控制，更廉价,更方便,适用于普及大多数家庭的使用。
对我们的生活会有很大的帮助。
智能自动控温全面实现全自动化、无人化,都可减少可控因素带来的损失．设计智能自动控温系统,利用温度感应器、报警器、ＬED显示器通过对单片机的控制实现智能自动控温，解决由于温度不稳定而带来的一系列问题。
本次设计主要以AT89C51单片机为主控核心,与ＬＥD显示器、键盘、报警模块等相关电路结合。
利用单片机为设计主核心，外接电路连接ＬED显示器、键盘、报警模块。
预定温室内部温度,当温室内部温度有所升高或降低时,此时通过外接电路连接的报警模块发出警报，通过电加热器来调节温室内部温度从而达到温室内部温度恒定。
关键词：单片机，温度传感器，键盘,LED显示器，电加热器Dｅｓignｏf ａＴempｅratuｒe-Ｃoｎtrol SysｔｅmAｂstraｃtIn eveｒｙday life ，the temperature aｎｄthe ｔｅｍpeｒａｔｕre diｆｆeｒｅnｃe to our liｖes ｈaｖe a veｒy biｇimpact．Currently ｍａnｙｏf the ｌuxury ａｐａrtmｅnts in big citiｅs hａve autｏmａtic temperature coｎtrol，hｏwevｅr，diｄｎot matｅrｉaliｚe in apartments such ｔemp ｅｒatｕre controｌsyｓtem , ｔhus fｏrming a cｏntrａsｔｗiｔｈthｅｈigh—enｄapａrtments , to achieve mｏre pｌaｃes to ｕse automａtｉc tｅmp ｅｒature coｎtroｌｓystem , ｔhｅdesign ｂｙMＣU ｃoｎstaｎt ｃonｔroｌoｆｔｅmperatuｒe, cｈｅaｐｅr,mｏre ｃonvｅnient,suiｔable f ｏr uｎiverｓal use in mｏst famｉｌies。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程设计说明书第页I简易温度控制器的设计摘要简易温度控制器是采用热敏电阻作为温度传感器,由于温度的变化而引起电压的变化，再利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或低电平从而对控制对象即加热器进行控制。
其电路可分为三大部分：测温电路，比较/显示电路，控制电路。
关键词：测温，显示，加热目录一、设计任务和要求 (1)1.1设计内容 (1)1.2设计要求 (1)二、系统设计 (1)2.1系统要求 (1)2.2系统工作原理 (1)2.3方案设计 (1)三．单元电路设计 (2)3.1 温度检测电路 (2)3.1.1电路结构及工作原理 (2)3.1.2电路仿真 (3)3.1.3、元器件的选择及参数的确定 (4)3.2 比较/显示电路 (4)3.2.1 电路结构及工作原理 (4)3.2.2电路仿真 (5)3.2.3元件的选择及参数的确定 (5)3.3、温度控制单元电路 (5)3.3.1 电路结构及工作原理 (5)3.3.2 温度控制单元仿真电路 (6)3.4电源部分 (7)四.系统仿真 (9)结论 (9)致谢 (10)参考文献 (10)一、设计任务和要求1.1设计内容采用热敏电阻作为温度传感器，由于温度变化而引起电压的变化，再利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，从而通过输出电平对加热器进行控制。
1.2设计要求首先通过电源变压器把220V的交流电变成所需要的5V电压；当水温小于40℃时，H1、H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热；当水温大于50℃，但小于70℃时，H1加热器打开，H2加热器关闭；当水温大于50℃时，H1、H2两个加热器同时关闭；当水温小于30℃，或者大于80℃时，红色发光二极管报警；当水温在30℃～80℃之间时，用绿色发光二极管指示水温正常[2]。
二、系统设计2.1系统要求系统主要要求将温度模拟量转化为数字量，再将其转化为控制信号，从而对显示电路和控制电路进行控制，从而自动的调节水温，2.2系统工作原理通过对水温进行测量，将所测量的温度值与给定值进行比较，利用比较后的输出信号至加热部分，让加热部分调控水温，从而实现对水温控制的目的。
同时也反应到显示部分，让其正确的表示温度的状态。
温度值的变化引起电阻值的变化，从而最终引起测温电路输出的电压值的变化，经过后边比较电路进行比较，从而控制显示电路和加热电路。
2.3方案设计为了使信号输出误差很小，选用桥式测压电路，这样可以得出较为准确的与温度相对应的电压值，关于比较部分可以选用比较器LM339构成窗口比较器，再利用滑动变阻器来调节上下限电压，将输出电压值与设定的电压值进行比较来控制三极管，以达到使绿色和红色二极管根据不同温度亮灭的目的。
同时也将第一部分输出的电压值在比较部分进行比较来控制继电器以达到控制外电路的目的。
通过对电路设计要求的全面考虑，使用LM324比较容易实现第一部分的功能，同时为了方便电路的调试，热敏电阻可以使用150欧姆的滑动变阻器代替，至于继电器和外部电路，可以用发光二级管将其代替，用发光二极管的亮灭来表示其是否对容器内的水加热，这样设计电路既可以节省电路板的使用空间和成本，而且可以有效的方便的调试工作[8]。
三．单元电路设计３.１温度检测电路3.1.1电路结构及工作原理图1如图1所示桥式温度测量电路，检测元件可采用铂电阻Pt100作为温度传感器,运放要选择输入电阻较大的，Pt100的阻值与温度之间的关系为R=R0(1+At+Bt×t) 式中，t为摄氏温度；R0为t=0时的阻值；A、B为常数。
由于此电路控制精度并不是很高，因此可以将二次项忽略，这样，铂电阻与温度之间的关系变为R=100Ω+0.386Ω/℃t 式中，100Ω为Pt100在0℃时的阻值。
为使运放在静态时两输入端平衡，令R1=R3,R2=R4。
图1如果设A3的输出为U0，则有U1=5×[(100Ω+0.386Ω/℃t)∕（2100Ω+0.386Ω/℃t）]VU2=5×(100Ω/2100Ω)VU0=（U1-U2）R2/R1=K(U1-U2) (其中K=R2/R1)=5K×[(100OΩ+0.386Ω/℃t)/(2100Ω+0.386Ω/℃t)-100Ω/2100Ω]V≈5K×0.386Ω/℃t /(2100Ω+0.386Ω/℃t)≈5K×0.386t/2100令t=100℃时,U0=5V,则K=54.4,故有R2/R1=54.4,取R1=5.6KΩ，则有R2=304.64K Ω，故有R1=R2=5.6KΩ，取R2=R4=300KΩ。
工作原理是当铂电阻阻值改变时,会给运放部分一个较小的电压，这个电压再经过运算放大器放大后输出一个电压信号，此电压信号是随铂电阻阻值变化即温度值而变化。
这个输出电压为后面的比较电路提供一个比较值,从而控制显示电路和加热电路。
3.1.2电路仿真图2图2则为在设计软件下仿真的截图，在末端可以加装电压表，调节滑动变阻器可以使输出电压改变，于是可以得出其已经具备将温度值转变为电压信号的能力[3]。
用滑动变阻器代替热敏电阻，调节滑动变阻器模拟热敏电阻阻值随温度的变化，由公式R=100+0.386tΩ可以得30℃、40℃、50℃、70℃ 80℃以及低于30℃和高于80℃水温对应的滑动变阻器的阻值，从而控制输出电压。
3.1.3、元器件的选择及参数的确定为了获得比较高的测量精度，电阻可以选用1%的五环金属膜电阻；或者采用电位器调节得到两只匹配的300k电阻，使阻值尽可能实现匹配，提高电路的共模抑制比，A1和A2要选择输入电阻较大的运算放大器，如TL082，A3要选择精度较高的，输入电阻较大，共模抑制比较高的运算放大器，如OP07，LF412等[6]。
3.2 比较/显示电路3.2.1 电路结构及工作原理图3图3为比较/显示电路，其中A4,A5两个运放构成窗口比较器，连接两个滑动变阻器,通过调节电位器来设定40℃和70℃相对应的电压值。
假设UR1和UR2分别对应40℃和70℃水温，则UR1和UR2可通过调节电位器R1和R2设定。
另一方面，UR1和UR2实际大小可通过实验测得。
对水加热，使得在水温为100℃时测温电路输出电压为5V，然后测得水温为40℃时A3输出电压UO即为UR1，水温为70℃时的输出电压即为UR2。
显示电路由两个三极管和红、绿发光二极管及其电阻组成。
当UR2>U0>UR1时，即水温在40度到70度之间时,窗口比较器输出为高电平，绿发光二极管点亮，红发光二极管熄灭，指示水温正常。
否则绿发光二极管熄灭，红发光二极管电亮，处于报警状态。
3.2.2电路仿真图4电路仿真如图4所示当U0在UR1和UR2之间时即水温在40℃和70℃之间，绿发光二极管点亮，表示水温正常。
在U1和U2的范围外时亮红灯，因此符合要求。
3.2.3元件的选择及参数的确定此部分为了比较电压大小运放可以选取LM339，两个电位器可以选10k大小，运放的电压为正负12v，滑动变阻器的上边电压接5v，两个三极管使用2sc1815,构成驱动电路,更重要的一点两个比较器还需要两个3.3k的上拉电阻以保证三极管的正常运行。
3.3、温度控制单元电路3.3.1 电路结构及工作原理图5如图5所示控制电路由两个LM339运放，晶体三极管，电位器，继电器，加热器及电阻组成。
通过调节电位器来改变电压，从而控制加热器。
设UR3和UR4分别对应50℃和60℃的水温，则UR3和UR4可通过调节电位器来设定。
另一方面，UR3和UR4的大小可通过实验测得。
利用加热电路对水进行加热，使得水温为100℃时测温电路输出电压U0为5V，然后测得水温为50℃时测温电路输出电压U0即为UR3，水温为60℃时测温电路输出电压U0即为UR4。
当U0<UR3时，即水温小于50度，两个继电器常开触点闭合，加热器H1和H2都工作。
UR3<U0<UR4时即水温在50到60度之间,继电器K2的常开触点闭合，加热器H2工作，H1断开。
当U0>UR4时两个继电器都断开,两个加热器都停止工作[5]。
3.3.2 温度控制单元仿真电路图6[2]由图6仿真电路可得当U0的电压小于3v且大于2.5v时只有一个加热电路工作，当U0小于2.5v时，两个加热电路都会工作，当电压U0大于3v时两个加恩电路将会停止工作。
上图为大于3v时的仿真图。
由仿真图可以看出，水温小于50℃时，两个加热器同时对水进行加热；水温在50℃和60℃之间时，只有一个加热器工作；水温高于60℃时，两个加热器都停止加热。
因此电路设计符合题目要求。
3.4电源部分图7[2]如图7所示直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波、稳压电路等四部分组成。
电源变压器是将交流电220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电源。
稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定[7]。
滤波电容为C1、C2选用较大值电容，要求不高的地方可以选用较小的电容；且选用三端集成稳压器来输出稳定的直流电源；整流电路采用桥式连接方式[4]。
四.系统仿真[2]仿真截图图8由电压表读数 2.57ｖ可知其电压在 3.5ｖ和2ｖ之间的检测电路故应该亮绿灯，2.57v也在3v在2.5v之间，故只有一个加热电路工作。
进行系统仿真时,用滑动变阻器代替热敏电阻,在控制电路部分用两个发光二极管代替继电器和加热器。
当两个发光二极管同时发光,则表示两个加热器同时工作；有一个发光则表示一个加热器工作；两个均不发光则两个加热器都关闭[6]。
结论通过仿真软件对所设计的电路进行仿真，其结果与电路要求相符合。
再通过电路板的焊接及其调试，能完全实现电路功能。
用滑动变阻器模拟热敏电阻，调节滑动变阻器来改变输出电压，再利用比较器与设置温度值对应的电压值进行比较，从而对后边电路进行控制。
水温小于40摄氏度时，红色发光二极管发出报警信号且H1和H2两个加热器同时加热；水温在40至60摄氏度之间时，绿色发光二极管指示水温正常，且一个加热器工作，另一个加热器关闭；水温在60到70摄氏度之间时，绿灯亮且两个加热器都停止工作。
显示电路和加热电路完全按照测温电路的温度变化而有规律的变化，满足设计要求。
致谢电子技术综合训练为我们提供了一个理论与实践相结合的平台，使我们从掌握单纯的理论知识到学会用理论知识分析解决问题，通过这两周时间的努力学习，通过老师和同学的帮助顺利完成老师布置的任务，同时这次训练也使我们的知识更加丰富，而且开拓了我们的思维，培养了独立实践、创新精神。