模电课设-温度控制器
模拟电子技术基础+水温控制
模电课程设计报告水温测量与控制专业班级：测控0701小组成员：学号：指导教师:设计时间：2009年8月17日至2009年8月21日一、设计题目模电课程设计题目：水温测量与控制二、设计元件计算机、Mutisim仿真软件三、设计要求①水温测量, 测量范围 0～100 o C②学习Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行分析扩展功能：在测温的基础上实现实时控制。
控温精度：±1 o C控温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）四、设计原理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。
1、温度控制系统的基本原理温度测量与控制原理框图如图下所示。
本电路有温度传感器，K-O C变换、控制温度设置、数字电压表（显示）和放大器等部件组成。
温度传感器的作用是把温度信号转换成电流信号或电压信号，K-O C变换将热力学温度K转换成摄氏温度O C。
信号经放大器放大和刻度定标后由数字电压表直接显示温度值，并同时送入比较器与预先设定的固定温度值进行比较，由比较器输出电平的高低变化来控制执行机构（如继电器）工作，实现温度的自动控制。
2、AD590温度传感器简介AD590是单片集成感温电流源，具有良好的互换性和线性性质，能够消除电源波动，输出阻抗高达10MΩ。
器件采用B-1型金属封装。
其主要特征如下；1).流过器件的电流变化1µA,等于器件的热力学温度变化1K即转换当量为1µA/K。
2）测量温度范围为-55℃～+150℃3）AD590的电源电压范围为4～30V。
电源电压可4～6V范围变化，可承受44V正向电压和20V的反相电压，器件反接也不会被损坏。
4）精度高，AD590 共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
模电课设-水温控制
目录一、设计要求 (2)二、课程设计的作用、目的 (2)三、设计的具体实现 (2)3、1系统概述 (2)3、2单元电路设计、仿真与分析 (3)（1）温度传感器的选择 (3)（2）K-0C变换 (5)（3）放大 (7)（4）比较 (11)（5）执行机构 (14)四、新得体会及建议 (16)4、1四个问题 (17)（1）问题1 (17)（2）问题2 (18)（3）问题3 (18)（4）问题4 (18)4、2一个疑惑 (19)（5）疑惑1 (19)五、附录 (19)电子元器明细表 (20)六、参考文献 (21)一、设计要求：1.要求控制电路能够对室温22~66度有非常敏感的反应。
有温度设定功能，例如限制温度为40度，对应4Ｖ电压。
2.当温度超过设定值时，指示灯点亮，进行报警提示。
3.总体设计画出原理框图。
4.单元电路设计。
5.利用仿真软件进行电路仿真，列出元件明细表。
6.撰写设计说明书。
二、课程设计的作用、目的模拟电路课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环通过该教学环节，要求达到以下目：1、使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；2、使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力。
3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
三、设计的具体实现1、系统概述为了实现对水温的检测及控制，首先需要传感器将温度信号转换为电信号，将采集的电信号进行处理使电信号与温度有一一对应的关系，并且由于温度传感器采集的信号为微弱的电信号，还必须将信号放大，再与设定温度所对应的电信号进行比较，由比较结果输出控制报警以及加热电路的工作状态。
从而实现对水温的实时检测。
当水温低于设定温度时，进行加热；水温高于设定温度则，停止加热并报警。
制过程分为以下六个模块分别为：温度传感器、K--o C变换、放大、比较(包含温度设置)、执行机构（加热及报警）、被控制对象（不在电路设计之列，为了更好的说明功能的实现，故提出）。
模拟电子技术基础课程设计说明书 水温控制系统的设计与制作
课程设计任务书电子0803班学生姓名：专业班级：工作单位：信息工程学院指导教师：水温控制系统的设计与制作目 : 题初始条件：可选元件：温度传感器、继电器、集成运算放大器、电容、电阻、电位器若干、二极管以及发光二极管、三极管、直流电源±12V。
可用仪器：万用表。
要求完成的主要任务:（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的温度传感器、选择合适的继电器或晶闸管。
完成对水温控制系统的设计、装配与调试。
（2）设计要求①设计制作可以测量和控制温度的温度控制器测量和控制温度范围：5～80℃，控制精度：±1℃，控制对象：双向晶闸管或继电器，晶闸管或继电器触点连接：一组转换接点（市电220V/50Hz/2A）。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、2010 年1月19日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2、2010 年1月20日至2010年1月21日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3、2010 年1月22日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书目录摘要 .................................................................. ..................................................................... .. (I)绪论 .................................................................. ..................................................................... .. (11)设计内容及要求 .................................................................. ..................................................................... (22)2.1 (2)设计的目的和主要任务2.1.1 ..................................................................................................................................... 2 设计目的2.1.2 .................................................................................................................. 2 设计任务及主要指标2.2 .............................................................................................................................................. 2 设计思想选定方案的论证及整体电路的工作原理 .................................................................. .. (33)3.1 .................................................................................................................................... 3 选定方案的论证3.2 (4)稳压电路的设计3.2.1 (4)电路原理方框图3.2.2 (4)电路工作原理单元电路的设计与元器件选择 .................................................................. .. (54)4.1 ................................................................................................................................................ 5 电源电路4.2 ............................................................................................................................................ 5 温度传感器4.3 ................................................................................................................................................... 6继电器4.4 ...................................................................................................................................................7 比较器4.5 ................................................................................................................................................... 8 放大器程序流程图 .................................................................. ..................................................................... . (105)电路安装与调试 .................................................................. ..................................................................... (116)6.1 (11)电路安装6.2 ...............................................................................................................................................11 电路调试课程设计心得体会 .................................................................. (12)7参考文献 .................................................................. ..................................................................... (13)附录Ⅰ元件清单 .................................................................. (14)附录Ⅱ整体电路图 .................................................................. .. (15)武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书摘要模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
电子温度控制器模电课设教材
辽宁工业大学模拟电子技术基础课程设计（论文）题目：电子温度控制器院（系）：电气工程学院专业班级：测控111学号： *********学生姓名：**指导教师：（签字）起止时间：2013.07.02-2013.07.12课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号110301025 学生姓名 王娜 专业班级 测控111课程设计题目电子温度控制器课程设计（论文）任务设计参数：1.现设计并制作能高精度电子温度控制器。
2.设计电路所需的直流稳压电源。
3.工作温度范围：25℃—+80℃。
4.精度±1℃。
设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要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。
目前经常用到的温度控制器主要分为机械式和电子式。
传统多为机械式控制器，家用温度控制器例如电冰箱、鸡舍温度控制器都是机械式的，这种温度控制器较易损坏，且损坏后很难修复，也很难配到相同规格型号的控制器，加之某些生产厂家对质量的不保证，导致许多控制器出厂就损坏的现象。
一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内，才能保证所制造的产品的质量。
因此，温度测量控制系统有提高自动化设备性能的重要意义。
模电课程设计-温控装置(打印)
山东科技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:信息科学与工程学院摘要本设计以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 (II)目录 ................................................................................................................................................ I II 第一章课题背景.. (4)1.1 引言 (4)1.1.1 背景 (4)1.1.2 设计目的与意义 (4)1.2 技术指标 (4)1.3 主要工作 (4)第二章元件介绍 (5)2.1 电压比较器LM358 (5)2.1.1 电压比较器的工作原理 (5)2.1.2 LM358的特点 (6)2.1.3 LM358参数功能特性 (6)2.1.4 LM358内部功能框图 (7)2.2 热敏电阻 (7)2.2.1 热敏电阻原理 (7)第三章方案论述 (10)3.1设计简介 (10)3.2 总体思路 (10)3.3 电路图 (10)3.4 说明 (11)3.5结论 (11)参考文献 (11)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。
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。
温度控制器的课程设计
黑龙江科技大学专业：电气工程及其自动化班级：电气10-4姓名：李波学号：2010021396指导老师：焦文良完成日期：2013.12.20-----2013.12.25目录绪论 ............................................................................................. - 3 - 第一章系统工作原理 ............................................................ - 4 -1.1 工作原理 ......................................................................... - 4 -1.2系统的总体结构图 .......................................................... - 5 - 第二章温度器的检测部分 .................................................. - 5 -2.1 温控器接线图及原理...................................................... - 5 -2.2 什么叫热电偶 ................................................................. - 6 - 第四章温度控制器的显示部分 ............................................ - 14 -4.1 七段数码显示管 ........................................................... - 14 -4.2 七段数码管的结构与工作原理.................................... - 15 -4.3 七段数码管驱动方法.................................................. - 16 - 第五章温度控制器的反馈部分 ............................................ - 19 -5.1 报警蜂鸣器的连接电路............................................... - 19 -5.2 HK4001继电器S3-5工作原理 ................................... - 20 -5.3上下限温度调节按钮电路............................................. - 21 - 第六章程序调试部分 ............................................................ - 22 -6.1 单片机程序 ................................................................... - 22 - 附录 ........................................................................................... - 30 - 总结 ........................................................................................... - 32 -绪论全球工业电子温度控制器市场近年来增长缓慢，因为温度控制器环节已经被纳入分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器(PLC)。
模电课程设计---温控装置设计
模电课程设计---温控装置设计
一、选题背景
温控技术在生产和生活中得到了广泛应用，例如温室控制系统、空调温控系统、热水器温控系统等等。
本课程设计将设计和实现一个基于模拟电路和微处理器的温控装置。
二、设计目的
本课程设计的目的是：
1. 提高学生在模拟电路和嵌入式系统方面的设计和实现能力；
2. 增强学生的动手能力，熟悉电路元器件的使用方法；
3. 培养学生积极创新的意识，能够运用所学知识解决实际问题。
三、设计方案
本课程设计的温控装置将采用如下方案：
1. 温度传感器：使用NTC热敏电阻测量温度，将电阻变化转
换为电压信号；
2. 温度显示：使用7段数码管显示当前温度值；
3. 温控范围：将温度控制在25℃~30℃之间；
4. 控温方法：使用PID控制算法进行控制，控制回路包含比例、积分和微分三个部分；
5. 控制输出：使用PWM控制器控制加热器的输出功率，通过调节占空比达到控温目的。
6. 微处理器：使用STM32F103C8T6芯片实现温控算法和控制输出；
7. 电源：使用稳压电源模块为电路板提供稳定的电源。
四、设计步骤
1. 搭建电路原理图并进行仿真验证；
2. PCB电路设计并进行制板和焊接；
3. 编写STM32程序并下载到芯片中；
4. 连接电源和外围设备，并进行测试；
5. 调试和优化控制算法。
五、结论
本课程设计完成后，学生将掌握使用模拟电路和微处理器实现温控系统的设计和实现方法。
通过本次设计实践，学生的动手能力和创新能力将得到有效的提升。
模电课程设计—温度指示器
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目温度指示器学生姓名x x专业班级 2012级电气工程及其自动化班学号2012470xx院（系）电气工程学院指导教师 xx完成时间 2014年 5 月 23 日目录1 课程设计的目的 (3)2 课程的任务与课程设计要求.................... 错误!未定义书签。
2.1 课程的任务 (4)2.2 课程设计要求 (5)3 设计方案和论证.............................. 错误!未定义书签。
3.1 设计方案 (6)3.2 设计方案及论证 (6)4 电路工作原理及其说明 (9)4.1 电路工作原理 (9)4.2 原理图说明 (9)5 硬件的制作与调试............................ 错误!未定义书签。
5.1 焊接实物图 (12)5.2 焊接过程出现的问题 (12)5.3 调试 (13)6 总结 (15)参考文献 (16)附录1：总体电路原理图 (17)附录2：元器件清单 (18)1 课程设计的目的1巩固和加强“模拟电子技术”"数学电子技术"课程的理论知识；2掌握电子电路的一般的设计方法，了解电子产品研制开发过程；3提高电子电路实验技能及仪器使用能力；4掌握电子电路安装和调试的方法及十故障排除方法；5通过查阅手册和文献资料.培养同学们独立分析问题和解决问题的能力；6培养创新能力和创新思维。
2 课程的任务与课程设计要求2.1 课程的任务每当季节交替，气候变化时，都需要有人告诉你温度的变化。
利用集成放大电路，制作一个温度指示器，可以随时陪伴在你的身旁对你‘嘘寒问暖’。
温度指示器由放大电路，指示器，温度感应装置，发热元件，比较器组成。
此次的温度传感器的主要元件为LM324放大电路，LM324发达器的基本信息：类型:低功率放大器数目:4带宽:1MHz针脚数:14工作温度范围:-40°C to +85°CSVHC(高度关注物质):No SVHC (18-Jun-2010)封装类型:DIP-3dB带宽增益乘积:1MHz变化斜率:0.5V/μs器件标号:324工作温度最低:-40°C工作温度最高:85°C放大器类型:低功耗电源电压最大:32V电源电压最小:3V芯片标号:324表面安装器件:通孔安装输入偏移电压最大:7mV逻辑功能号:324额定电源电压:+5VLM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图1.1所示：1.1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。
温度控制器课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目温度控制器学生姓名专业班级学号院（系）信息工程学院指导教师完成时间 2015年12月31日郑州科技学院模拟电子技术课程设计任务书专业 14级通信工程班级 2班学号姓名一、设计题目温度控制器二、设计任务与要求1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光；2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭；3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程；4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单；5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书.三、参考文献[1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55.[2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28.[3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15.[4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25.[5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13.[6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29.四、设计时间2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日指导教师签名：年月日本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。
本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。
主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。
现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。
但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。
《模拟电子技术基础》课程设计说明书-水温控制系统的设计与制作
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子0803班指导教师：工作单位：信息工程学院题目:水温控制系统的设计与制作初始条件：可选元件：温度传感器、继电器、集成运算放大器、电容、电阻、电位器若干、二极管以及发光二极管、三极管、直流电源±12V 。
可用仪器：万用表。
要求完成的主要任务 :（1）设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的温度传感器、选择合适的继电器或晶闸管。
完成对水温控制系统的设计、装配与调试。
（2）设计要求①设计制作可以测量和控制温度的温度控制器测量和控制温度范围： 5～ 80℃，控制精度：± 1℃，控制对象：双向晶闸管或继电器，晶闸管或继电器触点连接：一组转换接点（市电220V/50Hz/2A ）。
② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE 或 EWB 软件完成仿真）③ 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排：1、 2010 年 1 月 19 日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2、 2010 年 1 月 20 日至 2010 年 1 月 21 日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3、 2010 年 1 月 22 日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
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)1绪论 (1)2设计内容及要求 (2)2.1设计的目的和主要任务 (2)设计目的 (2)设计任务及主要指标 (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选定方案的论证 (3)3.2稳压电路的设计 (4)电路原理方框图 (4)电路工作原理 (4)4 单元电路的设计与元器件选择 (5)4.1 电源电路 (5)4.2 温度传感器 (5)4.3 继电器 (6)4.4 比较器 (7)4.5 放大器 (8)5 程序流程图 (10)6 电路安装与调试 (11)6.1 电路安装 (11)6.2 电路调试 (11)7 课程设计心得体会 (12)参考文献 (13)附录Ⅰ元件清单 (14)摘要模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
模电课程设计—温度指示器
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目温度指示器学生姓名x x专业班级2012级电气工程及其自动化班学号2012470xx院（系）电气工程学院指导教师xx完成时间2014年 5 月23 日目录1 课程设计的目的 (3)2 课程的任务与课程设计要求........................................... 错误！未定义书签。
2.1 课程的任务 (3)2.2 课程设计要求 (3)3 设计方案和论证.................................................................. 错误！未定义书签。
3.1 设计方案 (3)3.2 设计方案及论证 (3)4 电路工作原理及其说明 (3)4.1 电路工作原理 (3)4.2 原理图说明 (6)5 硬件的制作与调试............................................................. 错误！未定义书签。
5.1 焊接实物图 (3)5.2 焊接过程出现的问题 (3)5.3 调试 (3)6 总结 (15)参考文献 (16)附录1：总体电路原理图 (17)附录2：元器件清单 (18)1 课程设计的目的1巩固和加强“模拟电子技术”"数学电子技术"课程的理论知识；2掌握电子电路的一般的设计方法，了解电子产品研制开发过程；3提高电子电路实验技能及仪器使用能力；4掌握电子电路安装和调试的方法及十故障排除方法；5通过查阅手册和文献资料.培养同学们独立分析问题和解决问题的能力；6培养创新能力和创新思维。
2 课程的任务与课程设计要求2.1 课程的任务每当季节交替，气候变化时，都需要有人告诉你温度的变化。
利用集成放大电路，制作一个温度指示器，可以随时陪伴在你的身旁对你‘嘘寒问暖’。
温度指示器由放大电路，指示器，温度感应装置，发热元件，比较器组成。
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。
模电课设-温度控制器
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集成运算放大器，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、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19周：查找并阅读相关资料，掌握基本原理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：答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日温度控制系统的设计第一章温度控制系统设计 (3)1.1温度控制系统总体方案 (3)1.2 温度传感单元 (4)1.2.1温度传感器的选择 (4)1.2.2温度传感器测温的实现 (5)1.2.3 放大器应用中Ri与Rf的选择 (8)1.3 温度比较环节 (9)1.4 PID控制环节 (9)1.4.1 PID理论 (9)1.4.2 PID的参数调节 (11)1.5 Tec控制单元 (13)1.5.1 控制温度元件的选择 (13)1.5.2 桥式推挽功率放大电路 (14)1.5.3 BTL上三极管选型 (14)第二章元件清单及总电路图 (16)2.1 元件及器件明细 (16)2．2总电路图 (16)第三章课程设计总结 (18)参考文献 (19)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接收温度信号，并转化为电信号处理，同时考虑进温度传感器的线性度并将其转换成表征温度的电压信号，完成温度测量。
再与基准温度（以电信号表征）比较，Tec置于桥式推挽功率放大电路（BTL）中，利用放大的差模信号轮流推挽，利用流过BTL电流大小和方向控制控制Tec制冷速率以及冷端和热端的转换，实现整个温度控制系统。
模电_水温控制系统课程设计
二、 系统框图
放大电路 比较环节 执行电路
温度传感器
被控对象
三、单元电路设计
电源电路
同相比例放大电路
门限可调比较器
继电器驱动电路
加热电路
四、整体电路设计
主题二
种类 芯片 电容 电阻 元件 LM7812 LM7912 0.33μF 1mF 10KΩ 90KΩ 2KΩ 1KΩ 10KΩ AC250 DC30 TS_PQ4_16 1 1 4 4 6 1 1 2 1 3 1 1 1
元件清单
个数 种类 温度传感器 三极管 集成运放 元器件 个数 LM35 9013 LM324 1 1 2
电位器 继电器 变压器 1 100W 5A 1 1 2
发光二极管 LED（红） （
导线、焊丝、 导线、焊丝、焊枪若干
主题三 设计报告要求
封面 摘要 目录 1 绪论 2 设计任务及要求 3 电路原理及单元电路设计 4 电路调试及特点 5 心得体会 参考文献 附件（整体电路，元器件清单） 附件（整体电路，元器件清单）
水温控制系统电路设计
陈新国
主题
• 电路设计 • 电路设计元器件 • 设计报告要求
主题一 控制电路设计
一、 设计要求
• 测温和控制温度 室温～ 室温～100 oC • 控温精度 ：±1 oC • 控温通道输出为双向晶闸管 或继电器， 或继电器，一组转换触点为 市电（ 市电（220V，10A） ， ） 测量范围
Thank you!
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。
- 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集成运算放大器，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、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19周：查找并阅读相关资料，掌握基本原理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：答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日温度控制系统的设计第一章温度控制系统设计 (3)1.1温度控制系统总体方案 (3)1.2 温度传感单元 (4)1.2.1温度传感器的选择 (4)1.2.2温度传感器测温的实现 (5)1.2.3 放大器应用中Ri与Rf的选择 (8)1.3 温度比较环节 (9)1.4 PID控制环节 (9)1.4.1 PID理论 (9)1.4.2 PID的参数调节 (11)1.5 Tec控制单元 (13)1.5.1 控制温度元件的选择 (13)1.5.2 桥式推挽功率放大电路 (14)1.5.3 BTL上三极管选型 (14)第二章元件清单及总电路图 (16)2.1 元件及器件明细 (16)2．2总电路图 (16)第三章课程设计总结 (18)参考文献 (19)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接收温度信号，并转化为电信号处理，同时考虑进温度传感器的线性度并将其转换成表征温度的电压信号，完成温度测量。
再与基准温度（以电信号表征）比较，Tec置于桥式推挽功率放大电路（BTL）中，利用放大的差模信号轮流推挽，利用流过BTL电流大小和方向控制控制Tec制冷速率以及冷端和热端的转换，实现整个温度控制系统。
优点：可以控制Tec制冷速率，能对不同温度变化产生相应的反应。
缺点：实际设计操作中参数难以调整。
BTL上电流方向变化频繁。
方案二运用集成运算放大器的非线性功能比较基准电压与变化电压，将连续的电压信号离散成为高电平和低电平分别控制Tec制冷或加热。
优点：电路简单，便宜。
可以采用滞回比较器，更好的断续调节Tec工作。
缺点：不能控制Tec制冷速率，滞回比较器可能会降低反应的灵敏度，难以达到将误差控制在1℃以内的要求。
方案三依然采用连续调节式恒温控制电路，混合运用波形发生器和电容的积分作用，平缓信号的变化程度，增强电路的稳定性，运用集成运算放大器比较预置控制温度与接入的温度信号，但以脉动制式通过调整脉冲宽度来实现恒温控制。
优点：改进了方案二中无法控制Tec制冷速率的问题，且连续调节效率更高缺点：制作麻烦考虑进元件价格，因素，我选方案一1.2温度传感单元1.2.1温度传感器的选择方案中利用温度传感器将温度信号转化为电信号（电压或电流），考虑过一些温度传感器的电路图。
主要是利用四臂电桥和热敏电阻分压作用来放大压差，将温度信号转换为电压信号。
二极管和三极管。
晶体二极管和三极管的PN结结电压都是随温度的变化而变化的。
如硅管的PN结在常温下的节电压约为0.7V，每升高1℃时，节电压下降约2mV，利用玻璃管封装的硅开关二极管IN4148或将硅三极管的集电极与基极短接成二极管，方便而便宜。
热时间常数小（0.2~2S），灵敏度约为-2mV/℃，测温范围为-50℃~+150℃。
它的缺点是流过PN节的电流不能过大，一般取100~300μA（不超过1mA的最大值），电流过大会因PN结结温变化升高而影响精度。
此时它不再单一受控于温度变化，还将引进电流误差，可以考虑引入恒流源。
不过这种温度传感器输出的测温信号电压十分微弱，在一般的温度测量电路中多采用高灵敏度四臂电桥来拾取温度变化的电压信号。
将这一信号电压通过运算放大器组成的高稳定度放大器的放大后输出。
为保证电桥不因工作电源电压的波动而影响测量的准确性，在电桥中一般都采用单独的稳压电路提供工作电源，有时还在电桥中设有温度补偿元件，如二极管或热敏电阻等。
线性式热敏电阻温度计最终考虑到需要测量温度，而自己制作的温度传感器不管是线性、温度特性、焊接精度、电阻误差都存在一定难度。
转而投向集成温度传感器，参考了两种温度传感器AD590和LM35系列：AD590是一种测温用的集成电路温度传感器，由美国AD公司生产。
该温度传感器具有体积小、测温精度高、稳定性好、反应速度快、线性度好、能进行远距离传送和价格低廉等优点。
输出电流正比于K氏温度，数值为1μA/K，在223μA（-50℃）~423μA（+150℃）之间。
工作电源电压为4~30V。
测温范围为-55℃~+150℃。
AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。
作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。
适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。
LM35系列集成温度传感器是一种性能优良的温度传感器，它的测温范围为0℃~100℃.包含实验设计要求。
它能在单电源下工作，电压范围较宽。
它的测温输出电压与摄氏温度成正比，线性系数为+10mV/℃，还可进行远程传送，该系列器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。
由于在电子市场上没有找到合适的型号，最终选定AD590作为电路的温度传感器。
1.2.2温度传感器测温的实现测温环节由电流-电压转换，阻抗变换，比例加法器，反向比例放大器组成。
因multisim 中没有AD590故暂时用AC POWER代替，并用直流电压源模拟电路输入信号。
AD590输出电流信号通过电阻R1和RP1转换为电流信号，经过U1A阻抗变换后作为被测温度的电压参考值。
为实现温度信号的表征，需将K氏温度通过运算放大器转换成摄氏温度。
调节方法为，将AD590置于0℃，调节电位器RP1使节点1电压为2.73V（即RP2为1KΩ）。
当温度达到室温26℃时，节点1的电压为2.99V。
通过U2B进一步调节实现两种温标的转换。
调节RP2给节点4提供一个-2.73V来将0℃温度转换为节点4的0V，同理当达到室温26度时，4点电压为0.026V，与摄氏温度对应。
再有R9/R3=1，节点8为节点4电压值的相反数，最后通过集成运放U3C将该信号放大-10倍。
AD590温度传感器温度换算电路在仿真过程中，0摄氏度两电压表读数都有较大的漂移，对于运放LM324调节RP2不改变4点的值，增大输入电阻发现电压表0度时电压下降，但与理想值仍有距离，说明输入阻抗较低，但没有考虑使用仪用放大器。
将运放LM324换成LM741后存在1脚5脚调零问题，调节RP2虽然改变节点4电压，但仍然处在10V量级，因此未成功模拟出调零过程。
考虑了课堂上学习的简单减法器，用以校准温度传感器输出的电压：令R1=R2=R3，可以实现两信号的相减，只要加入一个调整电压2.73V即可。
但实际仿真中问题依然存在，比较两种通用型较为经济的运放LM741和LM324的资料，LM324是四通道运放，工作电压是3V~32V，单位增益带宽为700KHz，失调电压为7mV，可单电源使用，没有调零端。
LM324的输入偏置电流在nA级，因此输入阻抗要比LM741高出几十倍，一般用来做比较器，这一点也完全符合仿真结果;LM741是单运放，工作电压范围为7V~36V，单位增益带宽为1MHz，输入失调电压为6mV，与LM324差不多，而且与仿真结果非常吻合，内部具有短路保护和相位补偿环节，一般用来做放大器。
综合考虑两种放大器，为达到实验目的，仍然采用LM741的调零功能，以期在实际调试中消除失调电压。
调节电位器RP，可使运放输出电压为0，调零时必须细心，切记不要使电位器RP的滑动端与地线或正电源线相碰，否则会损坏运放防止共模输入电压过大1.2.3 放大器应用中Ri与Rf的选择电阻Ri与Rf的选择与电路所加负载RL的大小有关。
电阻取得太小时○1运放输出的电流是流向负载电阻及RF的，可以看作是Rl和Rf并联的。
所以当Rf取得很小时，流过的电流很大，运放有限的输出电流能力就不能充分利用，甚至使放大器很快饱和，放大器的输出电压范围变得很小，即线性范围很窄。
同时，Rf过小，使电路功耗过大，这可能造成器件过热，严重时可能要烧坏器件。
○2反相放大器的输入阻抗等于Ri，所以Ri取得很小时，其输入阻抗就很小。
当信号源内阻较大时，会造成输出端信号输不出，输入端信号就会输不进来。
电阻取得太大时，可能会带来较大的电流漂移干扰。
若电流稍有变化，就会造成输出信号的严重漂移，且会使电路对外部的干扰很敏感。
由于存在分布电容的因素，当工作频率较高时，电路的频率特性将变坏。
一般情况下，两电阻应在1KΩ~1MΩ之间选取，而在10~100KΩ之间选取是较常见的。
而对放大倍数要求不严的应用场合，如音响电路的前置放大电路，采用5%精度的电阻即可。
对精度要求高的放大器，如本温度控制器，可采用1%或0.5%的高精度电阻。
一般都采用金属膜电阻。
在业余制作时，可以采用数字式万用表欧姆档来选取电阻，往往可获得较好效果。
同时，电阻的阻值也会随温度变化而变化的，它会影响放大器的温漂，所以在精度要求较高的放大器中，应选用温度系数较小的电阻。
一般高精度电阻其温度系数在1×10-4/℃以下。
在电路图中，运用了多个电位器，其好处是方便实际操作中调整参数，但半可调电阻的接触不太可靠，在振动或撞击时可能会改变其阻值，一般的半可调电阻的电阻层是碳膜的，它的温度系数较大，与其他电阻温度系数不匹配，容易产生温漂，因此不适合精度高的放大器。
还有一种集成仪用放大器INA101，考虑过但是觉得增加了电路的复杂度。
还是决定采用手动调整LM741的方式。
1.3 温度比较环节利用R34R35R36的分压作用来为电路设置一个预置温度值。
预置温度与节点36预置电压之比为10:1，温度在0~26℃，所以预置电压在0~2.6V之间，计算得，若R34取20KΩ，节点36电压最大值应为7.03V，使用一个10kΩ电位器即可控制其温度调节范围包含0℃~26℃。
若要控制测量温度在0~（室温+10）范围，节点36电压最大值应为11.25V，更改电位器即可。
在这里存在着电位器控制精度问题。
预置温度的调节与电位器灵敏度有关。
U4A是一个差分放大电路将比较而得的电压差值放大，由于R11=R12，R14=R13，所以输出电压为1-Vi2，实现跟随差值作用。
设想当温度偏差从0到1℃范围内，电压变化将为0~0.1V，这一小电压可能与运放的灵敏度有较大关系，不过之后设计了一个PID环节可以放大相关的信号，并使之大于BTL上两个三极管的导通压降。