智能温度控制系统xin ppt课件
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设计的总体设计框图
外围电路的设计师保证电冰箱核心芯片
AT89C51单片机正常稳定工作的保证，设计
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
本电冰箱电控系统的主要功能
1.设置三个温度测量点。 数量范围-26°C至+ 26°C，精度±0.5°C;； 2.蒸发器、冷冻室和冷藏室温度设定等都是由功能按键分别调控； 3.利用液晶显示冷冻室、冷藏室温度，冰箱门报警倒计时； 4.当冷冻压缩机停止3分钟时，它会再次自动启动。 5.冷冻机具有自动除霜功能，当霜厚达到3毫米时会自动解压。 6.当冰箱门未关闭延时超过2分钟自动报警； 工作电压180至240 V，当过电压或者欠电压，按键失灵，仿真电路中所 有原件停止运行
温度控制器PPT课件
LM324
10K
49K LM324
10K
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模块一：温度传感器及检测电路
温度是反映物体冷热状态的物理参数。 温度的基本概念 温度传感器的特点与分类
5
模块一：温度传感器及检测电路
温度是反映物体冷热状态的物理参数。
温度是与人类生活息息相关的物理量。
在2000多年前，就开始为检测温度进行了各种努力， 并开始使用温度传感器检测温度。
4．华氏温标
目前已用得较少，它规定在标准大气压下冰的融点为 32华氏度，水的沸点为212华氏度，中间等分为180份， 每一等份称为华氏一度，符号用℉，它和摄氏温度的 关系如下：
m=1.8n+32 ℉
n= 5/9 (m-32) ℃ 10
二、温度传感器的特点与分类
1 温度传感器的物理原理(11)
随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化； 蒸气压的温度变化； 电极的温度变化 热电偶产生的电动势； 光电效应 热电效应 介电常数、导磁率的温度变化； 物质的变色、融解； 强性振动温度变化； 热放射； 热噪声。
公元1600年，伽里略研制出气体温度计。一百 年后，研制成酒精温度计和水银温度计。随着 现代工业技术发展的需要，相继研制出金属丝 电阻、温差电动式元件、双金属式温度传感器。 1950年以后，相继研制成半导体热敏电阻器。 最近，随着原材料、加工技术的飞速发展、又 陆续研制出各种类型的温度传感器。
接触式温度传感器 非接触式温度传感器
非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出 红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成 本较高，测量精度却较低。优点是：不从被测物体上吸 收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产 生消耗；反应快等。
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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转换器放大器第一章绪论计算机是人类有史以来最伟大的发明之一，人类经过几个世纪的努力，把计算机从中国古老的算盘发展到当代的计算机。
当代计算机并非仅用于计算，它更广泛地应用到社会生活中的各个领域，从宇宙飞船到人造卫星，从天气预报到地震预报，从办公自动化到生产过程自动化，都离不开计算机的应用，计算机已成为促进现代文明的进步，推动人类社会发展的“智能工具”。
单片微型计算机（single chip microcomputer）被称为单片机，它是各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通微机的微处理器、一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机的应用十分广泛，其具体有以下几个特点：（1）小巧灵活、成本低，易于产品化。
它能方便地组装成各种智能化的控制设备及各种智能仪器仪表。
（2）面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。
（3）抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境条件下都能可靠地工作，这是其它机种无法比拟的。
《温度控制系统》PPT课件
2021/3/26
4
➢研究内容
本次设计控制对象是1L水的温度，主要要求如下： （1）能够连续测量水的温度值，用LCD1602显示水的实 际温度。
（2）能够设定水的温度值，设定范围是30℃～90℃。 （3）能够实现水温的自动控制，如果设定水温为85℃， 则能使水温保持恒定在85℃的温度下运行。 （4）用DS18B20做温度传感器，用单片机AT89C52和 PID算法控制电加热器，通过矩阵键盘的输入来控制水温 的设定值，数值采用LCD1602显示。
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➢小插曲
3.以前我用单片机烧写程序的时候都是用M8下载器，这次我是用 的串口烧写，需要的条件是USB转串口驱动，和一个STC-ISP软 件，注意要调节好对应的USB口。 4.在实习的时候我看了公司的不少程序蛮有感触的，我发现他对 变量的命名很好让人看到这个变量知道这个变量的作用，方法是 下划线和大小写。还有一个是扫描程序，用定时器让一个变量自 加，就等于到了某个时间单片机会去检查某个部位，本来我是打 算用中断写这些程序的。本次毕业设计我就用上了这些学到的东 西。初次用比较生疏。
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➢研究方案
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USB供电
➢电路设计
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晶振和复位电路
➢电路设计
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程序下载电路
➢电路设计
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报警电路
➢电路设计
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显示电路
➢电路设计
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矩阵键盘
➢电路设计
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2021/3/2622源自➢总结同时本设计还存在着一些不足，例如：系统的硬件设计 方面有待完善，可以增加各种保护功能和故障检测功能。 还有可以用12864显示温度曲线，或者用电脑和单片机 描出图形，使得PID参数更好的调节。 通过本次毕业设计我感受很深，从中学到了很多东西。 通过本次实践，不但培养了我们独立思考问题的能力， 同时也增强了我的动手能力，为以后步入工作岗位奠定 了基础。
《恒温控制系统》PPT课件讲解学习
• 2 设计要求
• 设计基于单片机的温度控制器，用于控制温度。 具体要求如下:
• 1. 温度控制范围连续可调，测量范围为0℃85℃； • 2. LED12864显示； • 3. 温度误差≤±5℃； • 4. 具有稳定的温度控制及报警装置；
• 3 工作原理
• 温度传感器 DS18B20 在设备环境采集温度，单片机 STC89C512获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个 比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加 热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设 定温度的上限时，单片机通过三极管驱动直流电机风扇向外通 风降温，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通 过三极管驱动继电器开启升温设备 (白炽灯) ，同时蜂鸣器报警。
5.5 电机H桥控制电路
通过PW1,PW2输出电平的高低，控制电机的正反转，当PWM1为低电平,通 过对PWM2输出占空比不同的矩形波使三极管Q1、Q6同时导通Q5截止，从 而实现电机正向转动以及转速的控制；同理，当PWM2为高电平,通过对 PWM1输出占空比不同的矩形波使三极管Q1、Q6同时导通，Q6截止，从而 实现电机反向转动以及转速的控制。
• LCD_RS = 0;
• LCD_RW = 0;
•
_nop_();
• _nop_(); _nop_();
• _nop_();
• LCD_EN = 0;
• _nop_();
• _nop_();
• P1 = cmd;
5.6 12864液晶显示电路
5.7总原理图
PCB板
6.程序设计
6.1：程序结构分析
总的思路：我们要采集温度并通过单片机处理显示在我们的 led12864液晶显示屏上；并要设置初始的上限温度和下限温度 范围；并能通过我们的按键可以调节温度的上限和下限值；同时 当我们的温度超过上限值；直流电机散热；低于下限值白炽灯加 热；
智能型电冰箱温度控制系统开题报告 ppt课件
ppt课件 11
7、设计中遇到问题及相应解决办法 1.设计、只做该课题遇到的问题
（1）理论知识方面 （2）单片机控制调节时存在的问题
2.解决该问题的方法
（1）多看一些有关单片机理论和控制方面的书籍 （2）通过网络查询相关资料 （3）向指导老师咨询
ppt课件
12
8、主要参考文献
[1] 郭国法，张开生. 直冷式电冰箱的自动控制系统设计[J]．西北轻工业 学院学报2000, Vol.18:69-71. [2] 何祥林．集成温度传感器AD590的研究与应用 [J]. 科技信息(学术研 究); 2007年16期 [3] 苗龙等．51单片机应用系统开发典型实例[M]．北京: 中国邮电出版 社2005.9. [4] 赵茂泰．智能仪器原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2004． [5] 付华，徐耀松，郭虹．智能仪器设计[M]．北京：国防工业出版社， 2007． [6] 王立军. 模糊系统与模糊控制教程[M]. 清华大学出版, 2003.06 [7] 冯玉琪. 电冰箱及冷藏箱原理及维修.北京：电子工业出版社，1999.12 [8] 房建成,姚富安.智能冰箱温度控制器. 电子与自动化 1996 [9] 洪华.单片机在智能冰箱控制中的研究与应用[J].科技创新导报, 2009 [10] 杨绪东. 家用电器与工业控制实用电路精选[M]. 化学工业出版社, 2003.05 [11] 姜宝港. 智能家用电器原理与维修[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.05
ppt课件
8
AD590的主要特性
(1)流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度 （开尔文）度数，即：mA/K式中： —流过器件（AD590）的 电流，单位为mA； T—热力学温度，单位为K。 (2)AD590的测温范围为-55℃～+150℃。 (3)AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V范 围变化，电流 变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承 受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。 (4)输出电阻为710MW。 (5)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℃。因此 AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路。 AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转 换为电流,在8051的各种课本中常看到它,相当常用到。 本系统所采用的是AD590温度传感器，利用这种温度传感器可 9 ppt课件 以很容易测得电冰箱的冷藏室温度和冷冻室温度。
7、设计中遇到问题及相应解决办法 1.设计、只做该课题遇到的问题
（1）理论知识方面 （2）单片机控制调节时存在的问题
2.解决该问题的方法
（1）多看一些有关单片机理论和控制方面的书籍 （2）通过网络查询相关资料 （3）向指导老师咨询
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8、主要参考文献
[1] 郭国法，张开生. 直冷式电冰箱的自动控制系统设计[J]．西北轻工业 学院学报2000, Vol.18:69-71. [2] 何祥林．集成温度传感器AD590的研究与应用 [J]. 科技信息(学术研 究); 2007年16期 [3] 苗龙等．51单片机应用系统开发典型实例[M]．北京: 中国邮电出版 社2005.9. [4] 赵茂泰．智能仪器原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2004． [5] 付华，徐耀松，郭虹．智能仪器设计[M]．北京：国防工业出版社， 2007． [6] 王立军. 模糊系统与模糊控制教程[M]. 清华大学出版, 2003.06 [7] 冯玉琪. 电冰箱及冷藏箱原理及维修.北京：电子工业出版社，1999.12 [8] 房建成,姚富安.智能冰箱温度控制器. 电子与自动化 1996 [9] 洪华.单片机在智能冰箱控制中的研究与应用[J].科技创新导报, 2009 [10] 杨绪东. 家用电器与工业控制实用电路精选[M]. 化学工业出版社, 2003.05 [11] 姜宝港. 智能家用电器原理与维修[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.05
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AD590的主要特性
(1)流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度 （开尔文）度数，即：mA/K式中： —流过器件（AD590）的 电流，单位为mA； T—热力学温度，单位为K。 (2)AD590的测温范围为-55℃～+150℃。 (3)AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V范 围变化，电流 变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承 受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。 (4)输出电阻为710MW。 (5)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℃。因此 AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路。 AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转 换为电流,在8051的各种课本中常看到它,相当常用到。 本系统所采用的是AD590温度传感器，利用这种温度传感器可 9 ppt课件 以很容易测得电冰箱的冷藏室温度和冷冻室温度。
温度控制系统的PLC控制ppt课件
西安交通大学工程训练中心
目前的工作进展及展望（续）
下一步工作打算 1. 改进温度控制系统的控制算法
2. 编制上位机软件，熟悉Wincc的使用 3. 机床联网、DSP
西安交通大学工程训练中心
谢 谢大家！
西安交通大学工程训练中心
初 始 化 子 程 序 OB100 PID 子 程 序 FB41
循 环
中 断 主 程 序 OB1
定 时 中 断 OB35
数 值 类 型 转 换 子 程 序 FC40
西安交通大学工程训练中心
控制的实现（续）
上位机软件的实现
西安交通大学工程训练中心
控制的实现（续）
控制效果（T＝50度，Kp＝15,Ti＝25s，Td＝13s，Ts=5s)
西安交通大学工程训练中心
二.温度控制系统的工作原理
系统的构成 工作机理的分析
机理分析法建模是根据过程的内部机理，运用 一些已知的定理、定律，建立过程的数学模型。
西安交通大学工程训练中心
设 定 值 控 制 器
温 桶
继 电 器 电 热 丝 热 敏 电 阻
转 换 电 路
联网之后的系统结构为：
西安交通大学工程训练中心
西安交通大学工程训练中心
Profibus底层控制网络,是 指将现场设备与工业过程控制单元、现场操作 站等互连而成的计算机网络。
由物理层（RS232/422/485等协议)、数据链 路层(轮询/令牌等介质访问方式）和应用层组 成。
西安交通大学工程训练中心
现场总线集成了控制技术、计算机技术与通信 技术，具有以下几项技术特征： 现场设备彼此通过传输介质以总线拓扑相连； 网络数据通信数据传输速率高，实时性好； 分散的功能模块，便于系统维护、管理与扩展， 提高可靠性； 开放式互连结构，既可与同层网络相连，也可 通过网络互连设备与控制级网络或管理信息级 网络相连； 互操作性，遵守同一通信协议的不同厂家的现 场设备产品可以统一组态，构成所需要的网络。
自动温控系统ppt课件
ADC0809芯片的输出端可
以直接和系统总线相连，由
读信号控制三态门，转换结
束后，CPU执行一条输入指
令，从而产生读信号，将数
据从A/D转换器取出。
”
整理版课件
8
AD转换
0.05V/℃
温度值
40℃ 60℃ 80℃ 66H 9AH CDH
电压值
8255
整理版课件
19.53mV /数字量
数字值
8位AD, 量程5V
”
整理版课件
声光报警电路图
14
降温模块
“ 降温模块主要运用直流电机转速控制来达到
不同温度段使用不同风速降温的效果。控制部
分采用DAC0832芯片，当数据由接口芯片输入
后，读取数字信号，然后类似于声光报警模块
的分级，分为三个等级的转速。直流电机的转
速通过Ub输出脉冲的占空比来决定，正向占空
比越大，转速越快，反之越慢。本模块中，模
可变电阻代替温度传感器将温度信 的集号成转，换使为总电体压电信路号更输简入洁，，直搭接建输电入路和焊接电路 时更0快-5。V电而压且到，A集D成C0块8的09使里用，有效地避免外界的 干扰，提高测量电路的精确度。
整理版课件
7
模数转换芯片ADC0809
“ ADC0809是典型的8位8通 道逐次逼近式A/D转换器。
自动温控系统
整理版课件
1
目录
CONTENTS
1 温度采集模块 2 温度显示模块 3 声光报警模块 4 降温模块
整理版课件
2
硬件设计方案
整理版课件
3
系统总体方案设计
“ ·硬件设计主要包括温度信号采样电路，显示电路，
温度控制电路，报警电路，时钟信号电路等，其中硬
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(5)掌握了keil及DXP应用流程 ❖ 2.存在的不足：
智能温度控制系统xin
感谢在我们做项目时给予帮助的老师， 同学，同时也要感谢今天能在百忙之中 抽出时间来阅读我们课程设计以及参加 我们答业：测控技术与仪器 2
2012910440 2012910440 指导老师：张鹏程
智能温度控制系统xin
❖ 1.智能电子时钟系统的背景及意义 ❖ 2.系统的整体简介 ❖ 3.系统的软件及硬件设计 ❖ 4.演示结果 ❖ 5.展望总结 ❖ 6.致谢
智能温度控制系统xin
❖ 随着科技的进步，电子时钟系统在现实生活中应用更加广 泛，要使电子时钟系统功能更加强大，就要向智能化，数 字控制化发展。利用CortexA9开发板，编程来设计智能 电子时钟，即使三个动态指针模拟事物，及时获取当前时 间并进行实时修正。
❖ 本系统采用CortexA9作为整个控制核心。控制系统的模 块为：CortexA9开发板，显示模块。
智能温度控制系统xin
本系统采用AT89S51单片机作为核心，控制系统的 模块分别为：单片机最小系统、显示模块、温度设 定模块。在LCD1602上显示当前时间及温度且通过 矩阵键盘可以调节年月日，时分秒，星期，达到一 个时钟的作用并设定一个温度报警上线，当温度传 感器DS18B20感应到温度变化时，可以判断温度是 否在设定范围之内，若超过上限，蜂鸣器发出警报， 电机转动且电机转速随温度偏离报警值自动调节。 本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩 展功能强。
❖ 1.主要工作及成果如下： (1)掌握了AT89S51单片机的结构性能，引脚配置，总 体结构,中央处理器，储存器结构，复位系统。 (2)掌握了LCD1602的使用，温度控制等基本设计及程 序编写
(3)掌握了矩阵键盘的使用，能利用键盘调整时间。 (4)利用DS18B02温度传感器最系统进行控制，达到设 计要求
智能温度控制系统xin
智能温度控制系统xin
正面
背面
智能温度控制系统xin
更改时间
是 否
判断键盘按下
开始 读取时间
While（1）
蜂鸣器报警
是
温度高于报警温度 否
扫描键盘 读取温度 判断温度报警
LCD显示
智能温度控制系统xin
智能温度控制系统xin
❖ 随着科技的发展，单片机在我们生活中占据了主要地位， 经过这次学习，发现单片机是很实用的一门技术，需要我 们努力去学习它。
智能温度控制系统xin
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2012910440 2012910440 指导老师：张鹏程
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❖ 随着科技的进步，电子时钟系统在现实生活中应用更加广 泛，要使电子时钟系统功能更加强大，就要向智能化，数 字控制化发展。利用CortexA9开发板，编程来设计智能 电子时钟，即使三个动态指针模拟事物，及时获取当前时 间并进行实时修正。
❖ 本系统采用CortexA9作为整个控制核心。控制系统的模 块为：CortexA9开发板，显示模块。
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本系统采用AT89S51单片机作为核心，控制系统的 模块分别为：单片机最小系统、显示模块、温度设 定模块。在LCD1602上显示当前时间及温度且通过 矩阵键盘可以调节年月日，时分秒，星期，达到一 个时钟的作用并设定一个温度报警上线，当温度传 感器DS18B20感应到温度变化时，可以判断温度是 否在设定范围之内，若超过上限，蜂鸣器发出警报， 电机转动且电机转速随温度偏离报警值自动调节。 本设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩 展功能强。
❖ 1.主要工作及成果如下： (1)掌握了AT89S51单片机的结构性能，引脚配置，总 体结构,中央处理器，储存器结构，复位系统。 (2)掌握了LCD1602的使用，温度控制等基本设计及程 序编写
(3)掌握了矩阵键盘的使用，能利用键盘调整时间。 (4)利用DS18B02温度传感器最系统进行控制，达到设 计要求
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是
温度高于报警温度 否
扫描键盘 读取温度 判断温度报警
LCD显示
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❖ 随着科技的发展，单片机在我们生活中占据了主要地位， 经过这次学习，发现单片机是很实用的一门技术，需要我 们努力去学习它。