温度控制课程设计报告
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。
热水器温度控制系统课程设计
热水器温度控制系统课程设计1. 概述热水器温度控制系统是一种用于控制热水器的温度并确保热水器在安全范围内运行的系统。
该系统通过传感器监测热水器的温度，并根据设定的温度范围通过控制回路调节加热器的工作状态来实现温控。
本课程设计旨在通过理论学习和实践操作，帮助学生了解并掌握热水器温度控制系统的工作原理、电路设计、程序编写以及系统调试等知识和技能。
2. 课程设计内容2.1 系统结构设计首先，需要对热水器温度控制系统的结构进行设计和规划。
系统应包括以下组成部分：•温度传感器：负责感知热水器的温度，并将温度信息传递给控制器。
•控制器：根据温度传感器提供的信息，通过控制回路控制加热器的工作状态，以达到设定的温度范围。
•加热器：负责将电能转换为热能，实现热水器的加热功能。
•显示器：用于显示热水器的当前温度以及设定的温度范围。
•按钮和开关：用于设置温度范围和控制加热器的开关状态。
2.2 电路设计与连接热水器温度控制系统的电路设计是实现系统功能的重要环节。
学生需要根据给定的要求和元器件进行电路设计，并通过连接线将各个元器件进行连接。
电路设计的关键是理解温度传感器、控制器、加热器和显示器之间的电路连接方式，并正确连接相应的引脚。
2.3 程序编写为了实现热水器温度控制系统的自动化控制，学生需要编写相应的程序。
程序的编写可以采用常见的嵌入式系统开发语言，如C语言。
编写程序时，学生需要根据系统的要求，编写传感器数据采集、控制算法以及与控制器的通信等功能。
2.4 系统调试与功能测试完成系统的硬件连接和程序编写后，学生需要进行系统的调试以确保系统能够正确运行，并进行功能测试以验证系统的性能。
调试过程包括检查电路连接是否正确、检查程序逻辑是否正确、检查温度传感器和控制器之间的通信是否正常等。
功能测试的目的是验证系统是否能够按照设定的温度范围正确控制热水器的温度，并能够在温度超出设定范围时发出警报或采取其他保护措施。
3. 实验项目安排针对热水器温度控制系统的课程设计，我们安排以下实验项目：1.了解热水器温度控制系统的结构和工作原理。
课程设计报告空调温度控制系统设计Word
课程设计课程设计名称：空调温度控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间： 2008.12.29-01.04计算机控制技术课程设计任务书摘要近几年，随着人民生活水平的逐步提高，居住条件也越来越宽敞；另一方面，环境保护运动的蓬勃发展，也要求进一步提高制冷和空调系统的利用率。
此外，人们对舒适的生活品质与环境愈来愈重视，要求也愈来愈高，不仅对室内温、湿度提出了较高的要求，也希望室内环境趋于自然环境。
综观空调器的发展过程，有三个主要的发展阶段：(1)从异步电机的定频控制发展到变频控制。
(2)从异步电机变频控制发展到无刷直流电机的变频控制。
(3)控制方法从简单的开关控制向智能控制转变。
随着对变频空调器研究的日渐深入，控制目标逐渐从单一的室温控制向温湿度控制、舒适度控制转移;控制方法从简单的开关控制向PID控制、神经网络控制、专家系统控制等智能控制方向发展。
由于神经网络控制和专家系统控制实现难度较大而且效果不一定很理想，因此本设计采用PID控制算法。
本设计从硬件和软件两方面完成了空调的温度控制系统，主要是以PIC系列单片机为核心的控制系统设计，采用PID控制算法，即通过A/D转换器将温度传感器采集来的温度数据送入单片机，单片机将采集的数据与设定温度相比较决定压缩机的工作状态，单片机通过对制冷压缩机的控制，调节压缩机的转速，实现了空调的制冷。
空调的硬件电路只是起到支持作用，因为作为自动化控制的大部分功能，只能采取软件程序来实现，而且软件程序的优点是显而易见的。
它既经济又灵活方便，而且易于模块化和标准化。
同时，软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。
同时，与硬件不同，软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点，但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂，因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。
对比软件和硬件的优缺点，本设计采用软硬件结合的办法设计。
温度控制系统(课程设计)
长安大学《单片机原理及接口技术》课程设计（简易温度控制系统）专业：电气工程及其自动化学号： 2804060132姓名：任晴利指导老师：段晨东时间： 2008.12.22～2009.01.03目录目录。
题目。
摘要。
需求分析。
方案比较。
硬件设计。
硬件电路设计。
总体电路设计。
软件设计。
调试及结果分析。
附录1 电路程序。
附录2 电路总图。
题目：简易温度控制系统一．任务设计并制作一个简易的单片机温度自动控制系统（见图一）。
控制对象为自定。
图一 恒温箱控制系统二．要求设计要求如下（1）温度设定范围为40℃～90℃，最小区分度为1℃（2）用十进制数码显示实际温度。
（3）被控对象温度采用发光二极管以光柱形式和数码形式显示。
（4）温度控制的静态误差≤2℃。
扩充功能：控制温度可以在一定范围内设定，并能实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变（测量温度时只要求在现场任意设置一个检测点）。
恒温箱 执行器 可编程 控制器 显示器 变送器 设置键盘 电源 220V AC 温度传感器摘要本系统以A T89S52单片机芯片为核心，组成温度测量和控制系统，采用DS18B20数字温度传感器对温度进行实时采样，并将测量结果用数码管实显示，可以运用键盘按钮对温度进行设定，并且驱动加热器或制冷器将温度调整到设定温度，其功能完善，人机界面良好，可靠性高，AbstractThe system to single-chip AT89S52 chip as the core, the composition of the control of temperature control system of the adoption of digital temperature sensor DS18B20 temperature sampling, real-time display with digital temperature control, you can use the keyboard for temperature regulation, the use of heater and cooler temperature adjustments to improve its functions, a good man-machine interface, high reliability一、需求分析根据题目的具体要求，经过阅读思考，可对题目的具体任务、功能、技术指标等作如下分析。
pid温度控制设计课程设计
pid温度控制设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PID温度控制的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握PID控制器参数的调整方法，并了解其对温度控制效果的影响。
3. 学生了解传感器在温度控制过程中的作用，能正确解读传感器数据。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的PID温度控制系统，并进行模拟实验。
2. 学生具备分析温度控制过程中出现的问题，并提出相应解决方案的能力。
3. 学生能熟练使用相关仪器设备，进行温度控制实验操作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养团队精神。
3. 学生认识到温度控制在生产生活中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：学生具备一定的物理知识和数学基础，对实际操作感兴趣，喜欢探索新知识。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生积极参与实验，培养学生的创新思维和实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PID温度控制基本原理：比例（P）、积分（I）、微分（D）控制作用及组合控制策略。
- 温度传感器原理及种类：热电偶、热敏电阻等。
- 控制器参数调整方法：参数对温度控制性能的影响。
- 温度控制系统的数学模型及其建立方法。
2. 实践操作：- 设计并搭建简单的PID温度控制系统，进行模拟实验。
- 调试控制器参数，观察温度控制效果。
- 分析实验过程中出现的问题，并提出解决方案。
3. 教学大纲：- 第一阶段：PID温度控制基本原理学习，了解传感器原理及种类。
- 第二阶段：控制器参数调整方法学习，掌握温度控制系统的数学模型。
- 第三阶段：实践操作，设计并搭建PID温度控制系统，进行实验分析。
教学内容安排与进度：- 理论知识学习：共计4课时。
基于单片机的温度控制系统课设报告
基于单片机的温度控制系统摘要：该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了水温自动控制系统的设计，该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定，测量温度经过A/D转换由数码管显示，通过PID控制算法对温度进行调节，使温度输出值在给定值上下波动，控制该系统的静态误差为1℃，用LED灯模拟加热强度，并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。
关键字：飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG1281、设计题目与设计任务σ≤；3.温度误要求：1温度连续可调范围是30-150摄氏度；2 超调量20%<±；4尝试使用能预估大滞后的方法，如史密斯预估，或大林算法；也可差0.5用PID及改进算法。
内容：1．根据题目的技术要求，画出系统组成的原理框图；2. 给出系统硬件电路图；3．确定温度控制方案；4. 给出控制方法及控制程序；5．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书。
2、前言：随着电子技术和计算机的迅速发展，计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点，从而得到了广泛的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制，因此，单片机广泛应用于现代工业控制中。
利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。
该设计实验是在实验室完成，实验任务是设计制作一个水温自动控制系统，控制对象为1L净水，容器为搪瓷器皿。
水温由人工通过4*4的键盘设定，并能在环境温度改变时实现对水温的自动控制，采用PWM技术控制电阻丝的加热，加热强度由8个LED小灯模拟，以保持设定的温度基本不变，测量温度经过A/D 转换在4位数码管上显示（保留一位小数），并将温度每秒钟向计算机发送一次。
一、系统设计的功能该系统的闭环控制系统框图如图所示。
图水温控制系统结构框图单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计引言温度控制是在很多工业和生活应用中至关重要的一项技术。
随着计算机控制技术的发展和普及，利用计算机控制温度已经成为一种常见的方法。
本文将介绍一个基于计算机控制技术的温度控制系统设计。
系统设计系统框架本系统采用分布式控制结构，由三个主要组成部分组成：传感器模块、控制模块和执行模块。
系统框架系统框架传感器模块负责实时采集温度数据，并将数据传送给控制模块。
控制模块根据传感器模块的数据和预设的设定值进行逻辑判断和决策，然后将决策结果发送给执行模块。
执行模块根据控制模块的结果来控制实际的温度执行设备。
硬件设计本系统需要以下硬件组件：•温度传感器：用于实时采集温度数据。
•控制器：用于运行控制模块的程序。
•执行器：用于控制温度执行设备。
软件设计本系统需要以下软件组件：•控制程序：负责接收温度传感器传输的数据，进行逻辑判断和决策，并将结果发送给执行程序。
•执行程序：根据控制程序的结果控制实际的温度执行设备。
•用户界面：提供友好的用户界面，用于设定温度控制的设定值和查看实时的温度数据。
系统流程系统主要分为三个阶段：温度数据采集、控制决策和执行控制。
温度数据采集1.温度传感器开始采集温度数据。
2.传感器将采集到的温度数据发送给控制程序。
控制决策1.控制程序接收到温度数据。
2.控制程序根据预设的设定值和温度数据进行逻辑判断。
3.根据逻辑判断结果，控制程序生成相应的控制方案。
4.控制程序将控制方案发送给执行程序。
执行控制1.执行程序接收到控制方案。
2.执行程序根据控制方案控制实际的温度执行设备。
3.执行程序将执行结果反馈给控制程序。
功能设计温度设定功能用户可以通过用户界面设定温度控制的设定值。
用户界面将设定值发送给控制程序，控制程序将设定值存储在内存中。
实时数据显示功能用户界面可以实时显示温度传感器采集到的温度数据。
温度数据通过控制程序发送给用户界面，并在用户界面显示。
控制逻辑设计控制程序根据采集的温度数据和设定值进行逻辑判断，判断温度是否超过设定值的上限或下限。
智能温度控制系统设计课程设计
智能温度控制系统设计课程设计一、引言随着科技的进步和人们对生活品质的要求提高，智能温度控制系统在现代生活中扮演着重要的角色。
本课程设计将通过对智能温度控制系统的设计与实现，培养学生的综合能力，提高他们在工程领域的实际操作能力和创新意识。
二、课程设计目标本课程设计旨在培养学生的以下能力：1. 掌握智能温度控制系统的设计原理和工作机制；2. 熟悉温度传感器、执行器、控制器等元件的选型和使用方法；3. 学会使用单片机编程，实现智能温度控制系统的功能；4. 掌握软硬件调试和故障排除的方法；5. 培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、课程设计内容1. 温度传感器原理和选型：介绍常见的温度传感器类型，如热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等，并讲解其原理和特点。
通过实验，学生将学会如何选择合适的温度传感器。
2. 智能温度控制系统设计：通过对温度传感器采集到的信号进行处理，设计一个智能温度控制系统。
学生将学习如何使用控制器来实现温度的监测和控制，并能够根据需求进行温度设定和控制策略的调整。
3. 单片机编程：学生将学习单片机的基本原理和编程方法，了解控制系统的实现过程。
通过编写程序，实现温度传感器与控制器之间的数据交互，并控制执行器进行温度调节。
4. 软硬件调试和故障排除：学生将学习如何进行软硬件调试，找出系统中可能存在的问题并进行修复。
通过实际操作，培养学生的问题解决能力和实践经验。
5. 课程设计报告撰写：学生需要撰写一份完整的课程设计报告，详细描述系统设计的过程和实现的功能。
报告中应包括系统原理、元件选型、编程代码、系统调试和实验结果等内容。
四、课程设计实施步骤1. 团队组建：学生将组成小组，每个小组由3-5名学生组成，分工合作完成课程设计任务。
2. 系统设计计划：小组根据课程设计要求，制定系统设计计划，明确任务分工和时间安排。
3. 温度传感器选型和实验：小组成员根据需求和实验结果，选择合适的温度传感器，并进行实验验证。
plc温度控制系统课程设计
plc温度控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作机制，特别是温度控制模块的功能与操作。
2. 学生能够掌握温度控制系统中传感器、执行器与PLC的连接和配置方法。
3. 学生能够解释温度控制算法，如PID控制，并在PLC编程中实现。
技能目标：1. 学生能够独立进行PLC温度控制系统的电路设计与搭建。
2. 学生能够运用PLC编程软件，编写和调试温度控制程序，实现对温度的精确控制。
3. 学生能够运用相关的技术文档和资料，进行故障诊断和系统优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化技术的兴趣，认识到其在工业生产和日常生活中的重要性。
2. 学生能够通过团队协作完成项目，增强合作意识，提高沟通与解决问题的能力。
3. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践操作的规范性和安全性。
课程性质分析：本课程为实践性较强的专业课，要求学生通过动手实践，将理论知识与实际应用紧密结合。
学生特点分析：考虑到学生处于高年级，已具备一定的电子电气基础和PLC操作知识，有较强的自主学习能力和问题解决能力。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重学生操作技能的培养。
2. 采用项目导向教学法，提高学生的实际应用能力。
3. 鼓励学生创新思维，培养解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC工作原理与结构特点- 温度传感器类型及特性- 执行器的工作原理与选型- PID控制算法原理及其在温度控制中的应用2. 实践操作：- 温度控制系统的电路设计与搭建- PLC编程软件的使用方法- 温度控制程序的编写与调试- 温度控制系统的故障诊断与优化3. 教学大纲：- 第一周：PLC工作原理与结构特点，温度传感器类型及特性- 第二周：执行器的工作原理与选型，PID控制算法原理- 第三周：温度控制系统的电路设计与搭建，PLC编程软件的使用- 第四周：温度控制程序的编写与调试，系统故障诊断与优化4. 教材章节：- 教材第3章：PLC原理与应用- 教材第4章：传感器与执行器- 教材第5章：自动化控制系统设计- 教材第6章：PID控制算法及其应用教学内容组织：按照由浅入深的原则，先介绍PLC及温度控制相关理论知识，然后进行实践操作，使学生能够在理解理论知识的基础上，掌握实际操作技能。
智能温度控制课程设计
智能温度控制课程设计一、教学目标通过本章节的学习，学生将掌握智能温度控制的基本原理、关键技术及其应用。
具体目标如下：1.知识目标：•了解智能温度控制系统的组成及工作原理；•掌握PID控制算法在温度控制中的应用；•了解常见的温度传感器及其特性；•熟悉智能温度控制系统的故障诊断与维护。
2.技能目标：•能够运用PID控制算法设计简单的温度控制系统；•能够选用合适的温度传感器，并进行调试；•具备分析和解决智能温度控制系统故障的能力。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对新技术的敏感性和好奇心，激发学生对智能温度控制技术的兴趣；•培养学生具备工程伦理意识，关注温度控制系统在实际应用中的安全性；•培养学生团队合作精神，提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.智能温度控制系统的组成及工作原理；2.PID控制算法在温度控制中的应用；3.常见温度传感器的特性及其选用；4.智能温度控制系统的故障诊断与维护。
具体安排如下：第1课时：智能温度控制系统的组成及工作原理；第2课时：PID控制算法在温度控制中的应用；第3课时：常见温度传感器的特性及其选用；第4课时：智能温度控制系统的故障诊断与维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解智能温度控制系统的组成、工作原理及PID控制算法等基本概念；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解智能温度控制系统的设计与应用；3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力；4.小组讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《智能温度控制技术与应用》；2.参考书：相关论文、技术手册；3.多媒体资料：教学PPT、视频资料；4.实验设备：温度控制器、温度传感器、PID控制器等。
MATLAB温度控制系统课程设计报告 案例范本
MATLAB温度控制系统课程设计报告案例范本一、课程设计题目基于MATLAB的温度控制系统设计二、设计背景温度控制是工业生产、家庭生活中常见的一种控制过程，其目的是通过控制温度来保持环境的稳定性和舒适性。
本次课程设计旨在通过MATLAB软件，设计一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的精确控制。
三、设计目标1.熟悉PID控制器的基本原理和控制算法；2.掌握MATLAB软件的基本操作和编程技巧；3.设计出一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的稳定控制；4.学会分析和优化控制系统的性能。
四、设计流程1.建立模型根据实际情况，建立温度控制系统的数学模型，可以采用传热学原理，建立温度传递方程，得到系统的状态空间模型。
2.设计控制器采用PID控制器对温度控制系统进行控制，根据系统的状态空间模型，设计PID控制器的参数，可以采用自整定PID控制器或手动调整PID 控制器的参数。
3.仿真分析使用MATLAB软件进行系统仿真分析，对控制系统的性能进行评估，包括稳态误差、响应速度、稳定性等指标。
4.优化控制器根据仿真分析的结果，对控制器进行参数调整和优化，提高系统的控制性能。
5.实际实验将控制器实现到实际温度控制系统中，进行实际实验，验证控制器的性能和稳定性。
五、设计结果通过以上流程，设计出一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的稳定控制。
在仿真分析中，系统的稳态误差小、响应速度快、稳定性好，满足实际控制需求。
在实际实验中，控制器的性能和稳定性得到了验证，达到了预期的控制效果。
六、设计总结本次课程设计通过MATLAB软件，设计出一种基于PID控制的温度控制系统，深入理解了PID控制器的基本原理和控制算法，掌握了MATLAB软件的基本操作和编程技巧。
通过仿真分析和实际实验，对控制系统的性能进行了评估和优化，提高了系统的控制性能和稳定性。
本次课程设计对于提高学生的实际操作能力和掌握控制理论知识有一定的帮助。
c51温度控制课程设计
c51温度控制课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握51温度控制的基本原理和操作方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生需要了解和掌握51温度控制系统的组成、工作原理以及相关概念。
2.技能目标：学生能够熟练操作51温度控制系统，进行温度控制实验，并能够分析实验结果。
3.情感态度价值观目标：通过本节课的学习，培养学生对温度控制技术的兴趣和热情，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.51温度控制系统的组成和工作原理。
2.温度控制操作方法和相关注意事项。
3.温度控制实验的步骤和实验结果分析。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：用于讲解51温度控制系统的组成、工作原理和相关概念。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入理解温度控制操作方法和相关注意事项。
3.实验法：让学生动手进行温度控制实验，培养实际操作能力和分析问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供51温度控制系统的基本原理和操作方法。
2.多媒体资料：通过视频、图片等形式，丰富学生的学习体验。
3.实验设备：为学生提供实际操作的机会，培养动手能力。
4.参考书：为学生提供更多的学习资料，拓展知识面。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生的掌握程度和应用能力。
3.考试：安排一次课程考试，测试学生对51温度控制系统知识点的掌握程度。
4.实验报告：评估学生在温度控制实验中的操作技能和实验报告撰写能力。
六、教学安排本节课的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序，合理安排每个章节的教学内容和时间。
电子技术课程设计报告---温度控制器设计报告
电子技术课程设计报告学院：自动化学院专业班级：自动化10-05班学生姓名：指导教师：完成时间：2012年7月9日成绩：评阅意见：评阅教师日期温度控制器设计报告一. 设计要求（1）、设计一个能控制周围环境温度的控制器。
（2）、画出温度控制器的电路图。
（3）、撰写课程设计说明书，要求：课题名称;设计任务及要求 附图及原理说明；二.设计的作用、目的设计一个可以控制所在环境温度的温度控制器，使周边环境温度控制在一个适度的范围内。
本实验的目的是应用所学的模拟和数字电子技术知识设计并熟练掌握相应的控制电路设计方法和思路，并且逐步将理论与生活实际相结合。
三.设计的具体实现1． 系统概述通过模拟温度感应部来提取周围环境的温度模拟信号，之后通过选择比较器来进行信号的筛选和传递，由控制部分对信号做出相应的反应，后控制开启关闭模拟温度调节系统开关以达到控制环境的温度的目的。
如图示结构所示：2．单元电路设计(或仿真)与分析模拟温度感应部应用滑动变阻器的调节阻值的功能来模仿热敏电阻等温度感应器件的相应作用。
同时模拟温度感应部 模拟温度调节开关 控制指示部分选择比较器调节时，效果比较直观，易于观察和分析。
因为知识简单的模拟，所以应用的器件较为简单。
75%R17Key = A6kΩ其功能主要用来产生温度感应信号。
并且可以通过调节阻值来模拟各个温度的反应信号，并输送到选择比较部分电路中。
选择比较器（LM324D ）我们选用LM324D作为这部分的关键元件。
用U1A 作为比较器，来对信号进行第一步的采样，之后通过后两级的比较器，最终将感应信号传送到下一级的控制指示电路中LM324引脚图R1 2kΩ R22kΩR310kΩR42kΩR510kΩR9 2kΩR102kΩR112kΩR1210kΩR1310kΩR1410kΩVDD5VVDD5VU1ALM324D321141U1BLM324D561147U1CLM324D1091148U4PHOTO_TRANSISTOR_RATED选择比较部分示意图注：用光电三极管表示温度感应部控制与指示系统部分当温度适宜不需要升降温调节时，控制器的左端接入的是高电平，使三极管处于导通状态，则U3发光；当温度需要调节时，接入的是低电平，三极管处于截止状态，则U2发光，同时，集电极有电流流过，接于其上的温度控制开关部分开启，开始调节温度，直到温度适宜时，接入变为高电平。
pid温度控制系统课程设计
pid温度控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PID温度控制系统的基本原理、组成及应用，培养学生运用PID控制理论分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解PID控制器的原理、结构和参数调整方法；–掌握PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标；–熟悉PID控制器在不同工业过程中的应用。
2.技能目标：–能够运用PID控制理论分析和解决实际控制系统问题；–能够运用编程软件（如C、Python等）实现PID控制器；–具备对PID控制系统进行调试和优化能力。
3.情感态度价值观目标：–培养学生动手实践能力和团队合作精神；–培养学生对自动控制领域的兴趣，提高其学术素养；–使学生认识到PID控制系统在现代工业中的重要地位，增强其责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下三个方面：1.PID控制器原理：介绍PID控制器的基本概念、结构和工作原理，使学生了解PID控制器在控制系统中的作用。
2.PID控制系统分析：讲解PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标，培养学生运用这些指标分析和评价PID控制系统的性能。
3.PID控制器应用：介绍PID控制器在不同工业过程中的应用，如温度控制、流量控制、液位控制等，使学生学会运用PID控制理论解决实际问题。
三、教学方法为实现课程目标，本课程采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PID控制器原理、分析和应用，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法：分析实际工业过程中的PID控制系统，培养学生运用PID控制理论解决实际问题。
3.实验法：学生进行PID控制系统实验，使学生动手实践，加深对PID控制理论的理解。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为实现课程目标，本课程需准备以下教学资源：1.教材：选用《自动控制原理》等权威教材，为学生提供系统、科学的理论知识学习。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和论文，拓展学生的知识视野。
plc温度控制课程设计
plc温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）在工业温度控制中的应用原理。
2. 学生能掌握温度传感器的工作机制及其在PLC系统中的作用。
3. 学生能描述温度控制系统中常用的PID控制算法的基本概念。
技能目标：1. 学生能够运用PLC软件设计简单的温度控制程序。
2. 学生能够进行温度控制系统的调试和故障排查。
3. 学生能够通过小组合作，完成一个综合性的温度控制项目，展示其编程和调试能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及PLC在工业控制中应用的兴趣，增强其探究工业技术问题的热情。
2. 培养学生团队合作意识，学会在小组内部分工合作，共同解决问题。
3. 通过对工业自动化控制系统的学习，加强学生对安全生产、节能环保的认识和责任感。
本课程设计旨在结合学生年级特点，通过理论与实际操作相结合的方式，使学生不仅掌握PLC温度控制的相关理论知识，而且能够将其应用于实际问题的解决中，提升学生的实践操作能力和创新思维能力。
同时，通过小组合作与项目实施，培养学生的沟通协作能力和工程素养，强化其对工业自动化领域的认知和情感态度。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾：PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令。
2. 温度传感器原理：温度传感器类型，如热电偶、热敏电阻；传感器信号采集与转换。
- 教材章节：第三章“传感器与执行器”，第2节“温度传感器”。
3. PID控制算法：PID控制原理，参数整定方法，PID在温度控制中的应用。
- 教材章节：第五章“过程控制”，第3节“PID控制算法”。
4. PLC温度控制程序设计：温度控制程序的结构设计，编程步骤及技巧。
- 教材章节：第四章“PLC控制系统设计”，第2节“控制程序设计”。
5. 温度控制系统的调试与故障排查：系统调试方法，常见故障分析及解决策略。
- 教材章节：第六章“PLC控制系统调试与维护”，第1节“系统调试”。
6. 综合项目实践：分组进行温度控制项目的设计、编程、调试及优化。
温度测量与控制系统课程设计报告
目录课程设计题目及要求： (2)一、任务可行性分析 (2)二、温度测量流程图及程序 (2)[1]主程序流程图 (2)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (3)三、温度控制流程图及程序 (5)[1]主程序流程图 (5)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (6)四、总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等） (9)课程设计报告课程设计题目及要求：温度测量与控制系统对于给定的硬件系统编写相应的软件，实现基本的温度测量与显示功能，测量精度为0.1度。
然后在此基础上利用电阻加温进行温度控制。
利用键盘操作实现温度的设定，使受控元件的温度可以保持在设定温度附近（30-99度）。
发挥部分（1）：用不同的方法进行温度控制，并比较优缺点。
（2）：在外界干扰下（小风扇吹风）能够尽快达到新的稳定点。
设计报告要求：（1）任务可行性分析（所需要的功能如何实现）。
（2）程序结构流程框图。
（3） C语言程序的关键程序段及说明。
（4）总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等）。
（5）源程序电子文档。
一、任务可行性分析本设计利用温度传感器DS18B20将读取温度并将数据传递给中央处理模块SST89E516RD2，然后通过数码管将读取的温度显示出来，显示温度为四位，前两位为整数，后两位为小数。
在此基础上利用热电阻加温进行温度控制，先用短路块接通J5（如下图）的两个引脚，给电路板上电之后，电阻R6、R7便开始加热，温度传感器DS18B20就置于两个加热电阻之间，实时读取热电阻的温度，并写入SST89E516RD2中，利用单片机提供的四个按键实现对控制参数的设定，起初显示设定温度，可以通过按键增减来修改设定温度，确认后，数码管显示测量所得温度。
然后通过软件控制的方式控制电阻的加热与否，即若温度低于设定温度，则电阻加热，反之不加热。
二、温度测量流程图及程序[1]主程序流程图[2] C语言程序的关键程序段及说明（1）DS18B20的初始化：初始化是DS18B20的底层基本操作之一。
温度控制系统课程设计
一．概述温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
本设计的控制对象为一电加热炉，输入为加在电阻丝两断的电压，输出为电加热炉内的温度。
输入和输出的传递函数为：G(s)=2/(s(s+1))。
控温范围为100~500℃，利用PID控制算法进行温度控制。
二．温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见下图。
其中数字控制器的功能由单片机控制实现。
图1..1温度控制系统的组成框图三．温度控制系统结构图及总述图1.2温度控制系统结构图图中由4~20mA变送器，I/V，A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。
其中，变送器选用XTR101，它将热电偶信号（温度信号）变为4~20mA 电流输出，再由高精密电流/电压变换器RCV420将4~20mA电流信号变为0~5V 标准电压信号，以供A/D转换用。
转换后的数字信号送入AT89C51单片机中与与炉温的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差，其偏差被PID 程序计算出输出控制量。
由AT89C51输出电信号送至SCR触发电路，触发晶闸管并改变其导通角大小，从而控制电加热炉的加热电压，起到调温的作用。
四．温度控制系统硬件与其详细功能介绍1. AT89C51介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
换热器温度控制系统课程设计
换热器温度控制系统课程设计一、设计背景及目的1.1 设计背景换热器是工业生产中常见的设备，其主要作用是将热量从一个物质传递到另一个物质中。
在换热器的使用过程中，为了保证其正常运行和安全性，需要对换热器进行温度控制。
因此，本课程设计旨在设计一种能够实现换热器温度控制的系统。
1.2 设计目的本课程设计旨在通过对换热器温度控制系统的设计与实现，培养学生对自动控制原理和电气控制技术的理解和应用能力，提高学生对工业自动化技术的认识和应用水平。
二、设计内容2.1 系统结构本系统采用分层结构，包括上位机、下位机、传感器、执行机构等四个部分。
其中上位机负责监测和控制整个系统；下位机负责接收上位机指令并控制执行机构；传感器负责采集温度信号；执行机构则根据下位机指令调节换热器内部水流量。
2.2 系统功能本系统主要包括以下功能：（1）实时监测换热器内部的温度变化，并将数据传输给上位机；（2）根据上位机发送的指令，下位机调节执行机构控制水流量，从而实现对换热器内部温度的控制；（3）当系统出现异常情况时，自动报警并停止运行。
2.3 系统设计2.3.1 上位机设计上位机采用C#语言编写，主要包括以下功能：（1）实时监测温度数据，并进行显示；（2）设置温度控制参数，并发送给下位机；（3）接收下位机状态信息，并进行显示；（4）当系统出现异常情况时，自动报警并停止运行。
2.3.2 下位机设计下位机采用单片机进行设计，主要包括以下功能：（1）接收上位机指令，并解析指令内容；（2）根据指令调节执行机构控制水流量；（3）采集执行机构状态信息，并发送给上位机。
2.3.3 传感器设计本系统采用PT100型号温度传感器进行温度信号采集。
该传感器具有精度高、稳定性好等优点。
2.3.4 执行机构设计本系统采用电磁阀作为执行元件。
电磁阀具有调节水流量的功能，可实现对换热器内部温度的控制。
三、系统实现3.1 系统硬件设计本系统采用单片机作为下位机控制核心，通过串口与上位机进行通信；采用PT100型号温度传感器进行温度信号采集；采用电磁阀作为执行元件，控制水流量。
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《电子技术》课程设计报告题目温度测量与控制电路学院（部）专业班级学生姓名学号月日至月日共周指导教师（签字）前言本次课程设计题目是《温度测量与控制电路》。
通过分析采用4个模块实现该功能。
由测量电路、显示电路、温控电路和报警电路4个部分组成。
通过参考大量的资料与书籍最终决定，测温电路选用在要求范围内线性较好的PT100热敏电阻温度传感器利用桥氏电路实现温度变化与电压变化的转换，并通过一个两级放大器，一个二阶有源滤波器实现对小信号的放大与干扰信号的滤除。
显示电路通过多端控制开关，经过A/D模数转换，将电压信号转换成数字信号，再通过ROM转换成二进制码，最终经过74LS47译码在七段LED显示器上显示。
温控电路主要由555控制上下限电压。
报警电路由555构成的多谐振荡器实现。
温度测量部分主要由李春妮负责，显示部分主要由李阳负责，温度控制报警部分主要由樊磊负责。
目录前言 (1)题目摘要 (3)第一章系统概述 (4)第二章模块划分及各单元电路设计 (5)2.1 温度测量电路 (5)2.2 A/D转换电路及译码显示部分 (10)2.3 温度控制部分 (14)2.4 报警部分 (16)第三章系统综述 (17)第四章结束语 (17)参考文献 (18)原件明细表 (18)系统总图 (21)鸣谢 (21)收获和体会 (21)温度测量与控制电路摘要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的很广泛。
本设计采用的温度传感器是铂热敏电阻传感器PT100，我们将该传感器与普通电阻一起搭成桥式电路，当温度变化时，热敏电阻的阻值发生变化进而影响两桥臂间的电势差，至此将温度信号成功转换为电压信号，再经由两级差动放大电路的放大与二阶低通滤波器的滤波作用后输出。
模拟信号通过A/D转换器转换为数字信号，再通过ROM转换成二进制码，通过LED显示，在A/D转换前加多端控制开关，可显示测量温度与控制温度。
同时将温度信号分别与控制温度、报警温度比较，比较结果输入由555单稳态电路和多谐振荡器组成的声光报警装置电路中，当被测温度超过报警温度时，通过发光二极管和蜂鸣器实现声音报警功能。
关键字测温放大显示控制报警ROM 555设计要求1. 测量温度范围为200C～1650C，精度 0.50C；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。
第一章系统概述1.1、方案一（见图1）本方案采用温度传感器将外界变化的温度信号变为电压信号，信号经放大电路和滤波电路处理后，一方面送入A/D转换电路，将模拟信号转换为数字信号，在LED显示管上显示；一方面与预置温度信号比较后，分别进入调温控制电路和报警控制电路，最后进入执行机构和报警电路。
图1 方案一1.2、方案二（见图2）本方案温度测量部分主要运用热敏电阻的阻值随不同的外界温度而改变这一特性来实现；显示电路部分则通过改变电位器来预置温度，将预置温度与测量温度通过比较电路后，由比较器的电平输出控制执行机构的加热或降温动作，并通过报警电路发出警报，由此实现温度的自动控制。
图2方案二1.3、最终方案选择以上两方案经比较后发现，方案二虽电路简单，易实现，但系统所得结果精度不高，且不能用数码显示，二相比之下，方案一则能得到较高精度的结果，且能用数码显示，因此我们选择方案一。
第二章 模块划分及各单元电路设计2.1、测温电路部分这部分的主要功能是，通过温度传感器将温度信号转换为电压信号，在经由放大器、滤波器的作用将微弱的，不纯净的电压信号处理得到变化明显、抗干扰的电压信号，从而方便后一部分电路的作用与显示。
本部分的框图如图1所示2.1.1、温度/电压 转换电路这部分的主要作用是将温度变化转换为电压信号。
本部分功能我们根据各种传感器的种类及本设计的精度要求（见表一）选择铂测温热敏电阻传感器来实现。
铂电阻测温精度高、性能稳定、互换性好，应用十分广泛。
图3 测温部分总体流程图分 类特 征传 感 器 名 称测定精度 ±0.1～±0.5℃铂测温电阻、石英晶体振动 器、玻璃制温度计、气体温 度计、光学高温计温度 标准用 测定精度 ±0.5～±5℃热电偶、测温电阻器、热敏电阻、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅绝对值 测定用 管理温度测定用相对值±1～±5℃测定 精 度 表一 温度传感器的分类铂电阻温度传感器利用纯铂丝电阻随温度的变换而变化的原理设计研制成的。
可测量和控制–200℃～650℃范围内的温度，也可作对其他变量(如：流量、导电率、pH值等)测量电路中的温度补偿。
有时用它来测量介质的温差和平均温度。
它具有比其他元件良好的稳定性和互换性。
目前，铂电阻上限温度达850℃。
在0～850℃范围内，铂电阻的电阻值与温度的关系为：Rt=R0（1+At+Bt2）式中 R0、R t——温度为0及t℃时的铂电阻的电阻值,R0=100Ω、R100=139Ω：A、B——常数值，其中：A=3.96847×10-3℃-1或3.94851×10-3℃-1B=–5.847×10-7℃-2或–5.851×10-7℃-2铂电阻的纯度以R100/R0表示，R100表示在标准大气压下水沸点时的铂的电阻值。
国际温标规定，作为基准器的铂电阻，其R100/R0不得小于1.3925。
我国工业用铂电阻分度号为BA1、BA2，其R100/R0=1.391。
铂电阻温度传感器的主要技术参数详见下表二型号R0 测温范测量对象时间常数精度备注CW-1-4-1 40±0.2 -50～150 表面温度0.05 0℃时±0.5℃保证100kg/c m3以下的气密性（0℃以上）CW-1-4-2 35±0.2 -50～400 表面温度0.05 0℃时±0.5℃CW-1-4- 46±0.2 -50～150 表面温度0.05 0℃时±0.5℃CW1-8 46±0.2 -30～200 表面温度<1 ±0.5℃CW2-16-1 70±0.2 -50～+50 表面温度油中0.06 ±(0.3+6×10-3|t|)℃CW2-16-2 46±0.2 -50～200 表面温度油中0.06 ±(0.3+6×10-3|t|)℃CW2-16-3 46±0.05 -50~100 表面温度油中0.06 ±(0.3+4.5×10-3|t|)℃CW2-18 40±0.2 -40～300 表面温度油中0.06水中0.3±(0.3+4.5×10-3|t|)℃CW2-19 40±0.05 -50～150 空气温度0.06 ±(0.3+4.5×10-3|t|)℃CW2-20 46±0.2 -40～200 空气温度0 ±(0.3+4.5×10-3|t|)℃CW2-22-1 100±0.1 -200～0 空气温度0.3 ±0.5℃CW2-22-2 500±1 -253～0 空气温度0.3 ±0.5℃CW2-26 100±0.1 -40～400-40～650 管道内介质0.50.1±(0.3+4.5×10-3|t|)℃±(0.3+6×10-3|t|)℃小型铂电阻100±0.1 -253～0 介质温度0.1 ±(0.3+4.5×10-3|t|)℃高温铂电阻1000±1500±1-40～650-40～650介质温度介质温度<0.3<0.3±(0.3+4.5×10-3|t|)℃±(0.3+4.5×10-3|t|)℃表二铂电阻温度传感器的主要技术参数我们采用桥式测温电路，由环境温度变化引起铂电阻阻值变化如图4所示，从而引起桥路点A 、B 两点电压的变化，达到温度信号向电压信号的转换，为避免接线电阻的影响选用DIN 规格的测温电阻TRRA102B ，我们采用将热敏电阻与一固定电阻并联减少线性失真，在AC 桥臂并一个电容来滤掉噪声干扰，具体电路连接图如图5所示：U ｉABCD温度变化P T 100阻值100Ω165ºC162.910ºC图4铂热敏电阻随温度变化特性曲线 图5乔氏测温电路图上图中RPt100是热敏电阻，阻值可随温度变化。
为方便计算我们设定各桥臂阻值为10 KΩ，即R3=R4=10 KΩ，为方便调节我们将ＢＣ与ＡＣ桥臂均设计为两部分电阻串联，其阻值之和在１０KΩ左右即可，因此设定Ｒ３＝６．８KΩ、Ｒ２＝７．５KΩ，选择Ｒ２＝２．４KΩ的电阻与热敏电阻并联，以此来进一步改善热敏电阻阻值与温度间变化的线性关系。
并联Ｃ２的作用是虑除噪声干扰。
测量前，调节RP1令温度为0℃时（Rpt=100Ω时）桥路平衡，Uｉ=0V此时RP1=796Ω,由上图可得温度为20℃时，Rpt=107.6Ω,此时桥路输出电压为Uｉ=3.38mV，温度为165ºC 时，Rpt=162.91Ω,此时桥路输出电压为32.3mV由其温度与阻值的变化关系可得到输出电压与温度之间的关系：Ui=0.9869766-{434170.9/(439900-78.9632t)}。
2.1.2、信号放大电路这部分的主要作用是将上一级获得的微弱电压信号进行放大，方便后续测量。
采用三运放差动放大电路放大测量信号，具体点路连接图如图6所示Ui1Uo Ui2图6三级差动放大电路此电路第一级用同相比例运算放大器A1、A2并联组成同相并联差动放大器，第二级是一个运算放大器A3与电阻R6、R7、R8、RF组成基本差动放大器。
电路要有很好的对称性，即要R1=R2、R4=R5、R6=R7，RF=R8。
第一级差模放大倍数Au1=1+｛（R4＋R5）/(R3+RP1)｝,其中RP1可调，用来调节放大倍数，R3 与RP1串联是为控制放大倍数的最高限，便于随意调节RP1；一级差模输入电阻：Rid=(R1+R2);一级共模输入电阻：Ric=(R1+R2)/2;第二级差模放大倍数Au2=RF/R6;二级差模输入电阻：Rid=R6+R7;二级共模输入电阻：Ric=RF+R6；根据第一部分测温电路输出信号的大小，我们将放大倍数大概设置在（100～250）的范围内，再考虑到仪用放大器的输入电阻高、电压增益易调节、共模抑制比高的特点，我们对元件参数计算如下：总的放大倍数:Au=Au1Au2=(RF+R6){1+{(R4+R5)/(R3+RP1)}}，令Au2=10，即有RF=10R6，我们选R6=2KΩ，则R7=R6=2KΩ，RF=R8=20KΩ，且有10<Au1<25，我们令R5=R4=100KΩ，R3=5KΩ根据放大倍数限制的范围我们计算得到17.2 KΩ>RP1>5.52KΩ,因此选择RP1=12KΩ。