智能电子产品设计与制作3.温度控制系统设计报告

智能电子产品的设计与制作现代科技发展迅猛，智能电子产品也越来越普及。

设计与制作优质的智能电子产品已经成为一个热门话题。

在这篇文章中，我将探讨智能电子产品的设计与制作，并分享几个我认为重要的技巧和注意点。

一、需求分析在设计智能电子产品之前，我们需要先进行需求分析。

这包括市场调查，确定目标用户和他们的需求，分析竞争对手和现有产品的特点等。

比如，我们想设计一款智能手环。

我们需要确定这个手环的功能，是单纯的计步器，还是可以监测心率、呼吸等身体指标。

我们还需要确定手环材质、颜色，以及是否需要防水防尘等特点。

二、外观设计外观设计是智能电子产品赢得消费者青睐的关键因素之一。

我们需要考虑产品的实用性和美观度。

在设计外观时，我们还需要注意以下几点。

1.设计风格不同产品需要的设计风格也不同。

如何将产品所需的功能与设计融合在一起，是设计风格的关键。

2.人性化设计我们要考虑设计是否符合人体工程学原理，是否易于操作，是否能够有效地解决用户的实际问题。

3.不失品质我们应该放在品质和造型之间平衡，力求让产品在美观和质量上达到完美的平衡点。

三、硬件设计硬件是智能电子产品的核心。

智能电子产品的硬件设计涉及到的内容很多，包括电路设计、材料选择、尺寸与韧度等多个方面。

1.电路设计电路设计是整个整个硬件设计中最为核心的一部分。

它决定了这个智能电子产品的基本功能。

在电路设计中，我们需要注意以下几点。

（1）物料的选择选择什么器件来实现电路功能相当重要。

通常来说，我们会选用价格合理、品质过硬、足够可靠的物料。

（2）定义架构首先要考虑要实现的功能。

在根据所需功能来定义电路输入、输出接口之前，我们还要考虑售价、尺寸和性能指标。

2.物料选择我们应该谨慎选择适合电路的物料。

选择的物料不仅影响整个电路实现的难易度，而且还会影响电路整体性能和寿命。

3.尺寸和韧度智能电子产品设计的时候，还要考虑材料的尺寸和韧度。

这样可以增加电子产品的稳定性和耐用性，减少对保护壳的压力。

电子技术课程设计学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：温度控制系统一．设计任务和要求课题简介：温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关，也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。

随着科学技术的发展，使得测温技术迅速发展，测温范围不断拓宽，测温精度不断提高，新的温度传感器不断出现，如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器等。

由于检测温度的传感器种类不同，采用的测量电路和要求不同，执行器、开关等的控制方式不同，所以相应的硬件和软件也就不同。

但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说，了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。

由于所涉及的知识面很广，相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》，《测控电路》，《模拟电子技术基础实验与课程设计》，《电子技术实验》等书的有关章节。

应用二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路，测量温度的范围为-65℃～200℃，工作电路输出二值输出；电路输出控制继电器工作，实现加热与制冷的转换控制，把控制对象温度控制在要求的范围之内（40℃～60℃）。

要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。

培养综合应用所学知识来指导实践的能力。

设计一个具有温度检测，放大与控制的功能的温度监测系统。

用负温度系数热敏点去其作为温度传感检测加热装置—（实验中的加热装置可用一个100欧姆每瓦的电阻Rt模拟）的温度。

用检测到的温度信号控制加热器的开关K，将加热装置Rt的温度控制在一定范围内，具体设计要求为：1.当加热装置R1的温度小于50摄氏度时，开关K接通，加热器升温；2. 当加热装置R1的温度大于60摄氏度时，开关K断开，加热器降温；3.当加热装置R1的温度小于40或大于70摄氏度时，用发光二级管发光报警；二．设计目的1.学习电桥在温度信号在采集中的应用，掌握由双臂电桥和差分输入集成运算放大电路构成的桥式电路。

2.掌握滞回比较器的性能和调试方法。

温度控制器设计报告温度控制器课程设计报告随着社会的发展、科技的进步以及温度控制器在各个领域的应⽤，⾃动化已是现代温度控制系统发展的主流⽅向。

特别是近年来，温度控制器已⼴泛应⽤于⼈们⽣活的各个⽅⾯。

温度控制在⽇常⽣活及⼯业领域应⽤相当⼴泛，⽐如温室、⽔池、发酵缸、电源等场所。

以往的温度控制都是由⼈⼯完成，⽽且⼤家都不重视温度控制，因⽽常常发⽣意外。

所以为了防⽌意外发⽣，许多场所都需要对温度实⾏监控。

本⽂利⽤AT89C51单⽚机、ADC0909模数转换器等芯⽚设计⼀个数码管显⽰的热⽔器控制器，通过调节开关来上下调节温度。

现在介绍⼀下关于这个热⽔器控制器的具体情况，它是⽤6只共阴极的⼋段数码管来分别显⽰⼯作状态、设定温度和实际温度温度。

⽤3只按钮来分别作为开机/关机键、温度设定上升键和下降键。

⽤1只LED发光⼆极管来表⽰加热器开关量控制输出，发光⼆极管要求⽤三极管放⼤驱动。

温度设定范围0~99℃，在装置处于开机状态情况下，当实际温度⾼于等于设定温度时，加热器控制输出“关”；当实际温度低于设定温度5℃时，加热器控制输出“开”。

上电后，⾃动显⽰关机状态、设定温度50℃和实际室内温度，这时⽤户可以设定温度进⾏设定，但只有在按下ON键后，控制器正式⼯作；在运⾏期间，若对温度状态进⾏设定，则控制器按新设定开始。

若关机后（⾮断电）重新启动控制器，则⾃动进⼊上次关机前的设定状态。

温度传感器采⽤AT502热敏电阻。

基于以上这些情况，通过protues软件做出温度控制器的电路图，（protues软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA⼯具软件，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于⼀⾝，不仅能够对电⼯、电⼦技术学科涉及的电路进⾏设计与分析，还能够对微处理器进⾏设计和仿真。

）并列出以下材料清单其中，LED数码管是数字量输出，⼯作⽅式是动态扫描显⽰，按钮是数字量输⼊，⼯作⽅式是直接电平输⼊，加热器是开关量输出，⼯作⽅式是电平控制输出，温度传感器是模拟量输⼊，⼯作⽅式是电压输⼊。

《智能电子产品设计与制作》课程整体教学设计一、管理信息课程名称：《智能电子产品设计与制作》制定时间：课程代码：所属部门：信息工程学院制定人：批准人：二、基本信息学分：6 课程类型：应用电子技术专业的专业基本技能课学时：72 先修课程：《单片机原理》《C语言编程》《模拟电路》《数字电路》授课对象：18 光伏1、 2班后续课程：三、课程设计1．课程目标设计(1)能力目标总体能力目标：通过电子产品实际的制作过程，掌握电子产品设计的一般步骤和方法，从而掌握电子产品在设计和制作过程中应该掌握的知识和技能。

为在今后从事专业工作打下坚实的基础。

单项能力目标：②掌握常用电感器的基本结构和工作原理；②掌握51单片机编程的基本方法，掌握常用电子元器件的使用方法；③能独立书写操作规程；④掌握电子产品制作过程中的故障排查方法，等以及相关技术指标；⑤具备检测结果分析的能力，掌握器件的操作规范。

(2)知识目标①掌握常用传感器的常用基本知识；②掌握C语言的编程方法；③掌握电子电路的分析方法；2．课程内容设计3．能力训练项目设计4.进度表设计5.第一堂课设计梗概单片机基础知识由任课教师介绍什么是单片机，它的作用是什么，介绍它的内部结构以及在产品设计中所扮演的角色。

使同学们了解本门课程在今后工作中起到的支撑作用，激发同学们的学习热情。

通过实训室的实训装置和仿真告诉同学们该怎么学、怎么用，怎么才能学得好，为以后的工作打下基础，使同学们认识到本课程的重要性。

本课程采用项目化教学，将学生按照学习能力强弱和基础好差搭配组合，布置课堂任务，来培养学生的学习能力和学习热情。

四、考核方案设计考核由平时成绩、期中笔试和期末笔试组成，具体比例如下：平时成绩（30%）、、期中考试（20%）、期末笔试（50%）。

五、教材、资料教材：陈海松.单片机应用技能项目化教材.北京：电子工业出版社，2013.。

《智能电子产品设计与制作》教学大纲学分：9总学时：144学时适用专业：电子信息工程技术专业1、课程定位《智能电子产品设计与制作》是电子信息工程技术专业课程体系中的一门主干课程，本课程的任务是通过本学习领域的技能培养，使学生具备智能仪器仪表应用系统的硬件模块设计能力，具备具体模块的电子线路的设计、焊接、调试能力，提高学生的实际操作能力，使用仪器仪表的能力，数据与结果的分析处理能力等。

2、课程目标本课程的课程目标是使学生掌握智能仪器仪表产品设计、制作、生产的基本步骤和要求，学生学习完本课程后应达到的具体能力目标为：学习情境1：数码管显示接口技术以单片机实验主板，单片机数码管实验板为学习载体，了解单片机的基本结构组成，学习单片机的存储器配置情况，了解掌握并行接口结构及使用注意事项，了解单片机的引脚功能。

（1）单片机的概念。

（2）单片机的基本结构组成。

（3）51单片机的存储器配置情况。

（4）并行接口结构及使用注意事项。

（5）单片机的引脚功能。

（6）数码管显示接口技术。

学习情境2：霓虹灯的设计与制作以单片机实验主板，单片机I/O实验板为学习载体，学习汇编语言指令系统的应用。

（1）单片机的指令时序。

（2）掌握汇编语言的的指令格式。

（3）常见的寻址方式的概念、寻址空间。

（4）算术运算指令。

（5）逻辑控制类指令。

（6）霓虹灯程序调试。

学习情境3：模拟交通灯系统设计与制作以单片机实验主板，交通灯实验板、面包板，相应电子元器件为学习载体，学习汇编语言指令系统。

（1）控制转移指令。

（2）位操作指令。

（3）伪指令的格式和用法。

（4）汇编语言程序设计方法。

（5）分支和循环程序编写与调试。

（6）排序、搜索等复杂程序的调试。

（7）模拟交通灯系统设计与制作。

学习情境4：智能LED电子钟的设计与制作以单片机实验主板，数码管实验板、面包板，相应电子元器件为学习载体，学习单片机中断系统的应用，了解串口原理的应用。

（1）中断的概念，中断系统及控制。

课程名称：智能电子产品设计与制作学分：4计划学时：64适用专业：应用电子技术1．前言1.1课程性质本课程是针对电子行业的电子产品开发技术员岗位从事电子产品开发的方案设计，是应用电子技术专业的一门拓展课。

先修课程是传感器技术与应用、微控制器选择与应用。

通过本课程的学习，使学生综合运用单片机、传感器、智能仪器的基本理论知识，开发设计单片机相关产品、单片机应用系统调试、测试与维护。

为从事嵌入式系统生产第一线的技术和管理工作打下坚实的基础。

1.2设计思路本课程的设计思路是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。

采用基于工作过程的教学模式，以真实的产品为项目载体来开展教学，让学生真正感受到日常实训与实际产品开发的区别，并体验社会对单片机工程师的要求。

通过各项任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。

2．课程目标2.1总体目标《智能电子产品设计与制作》课程是基于理论学习之上、旨在锻炼学生实际应用能力，培养学生的基于单片机的智能产品的设计能力，使学生达到能参与或独立设计开发简单的单片机相关产品。

通过本课程的学习，使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能，具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题。

2.2具体目标2.2.1知识目标(1)掌握单片机内部资源的规划方法。

(2)掌握单片机系统中的基本技术概念，并在设计项目中灵活运用。

(3)掌握程序设计过程中解决常见问题的程序算法。

(4)掌握单片机产品的调试、测试的方法。

(5)掌握单片机产品设计过程中的成本控制方法。

2.2.2能力目标(1)能根据设计任务进行单片机造型。

(2)能根据项目设计要求，进行单元电路的设计。

(3)能对设计的任务进行软件程序功能划分。

(4)能用单片机产品开发工具进行软件编程、调试及软硬件联调。

(5)能熟练使用常用的工具和电子仪器，完成项目产品的参数、性能的测试。

摘要：本系统采用EasyARM1138型单片机作为控制核心，通过控制灯泡和风扇的工作状态来实现恒温控制，保证恒温箱内的温度在误差允许范围内保持恒定。

在实现的过程中，选用Pt100热敏电阻作为温度传感器，利用单片机自带的A/D模块实现对传感器信号的定时采样，同时利用Pt100在0~150℃时良好的线性特性实现“电压-温度〞的高精度转换，并通过LCD显示屏显示。

编写控制算法处理计算得到的当前温度值并输出控制信号，实现控制功能。

同时，通过设计温度检测电路、温度控制电路、电源转换电路等硬件电路，实现“电阻-电压〞信号的转换、控制信号的放大、稳压电源电压的转换等功能，保证控制系统的正常工作。

并最终通过实验，证明系统的工作状态良好。

关键字：EasyARM1138单片机Pt100 温度控制一、设计任务本任务是设计并制作一个温度控制系统，通过控制恒温箱中灯泡和风扇的工作以到达控制恒温箱温度在一定误差允许范围内保持恒定的目的。

同时，选用EasyARM1138单片机作为控制器处理输入输出数据控制继电器进而控制灯泡和风扇，选用LCD液晶显示屏显示当前温度值，实现完整的系统。

二、总体方案设计2.1系统控制思想系统可采用分程控制思想实现，即输入设定值，同时对恒温箱内的温度值进展实时采样，当采样温度高于设定温度时，关闭灯泡，开启风扇；当采样温度低于设定温度时，翻开灯泡，关闭风扇。

为了防止风扇和灯泡的频繁开关，延长装置的使用寿命和稳定性，在误差允许范围内设计一个回差阈值，使得当“采样温度>=设定温度+阈值〞时，关闭灯泡，开启风扇；当“采样温度<=设定温度-阈值〞时，翻开灯泡，关闭风扇。

根据上述控制思想，可通过构造反应控制回路来实现控制功能。

通过温度传感器向单片机反应输入信号，经过单片机的运算输出对灯泡和风扇控制信号，进而改变恒温箱内的温度，那么系统的控制流程图如下：图1. 系统控制流程图2.2方案论证根据上述控制思想，可以提出以下三种控制方案：（1）方案一：使用Pt100作为温度测量元件，向单片机输入信号，那么在Pt100后需增加温度测量电路，将Pt100的电阻信号转换为电压信号输入单片机，经单片机计算后将输出信号通过温度控制电路的放大，控制继电器，进而控制灯泡和风扇的工作和停顿。

温度控制系统设计报告
本报告介绍了一个温度控制系统的设计，该系统能够有效地控制物品的温度。

该温度控制系统包含一组家用温度传感器、一个微处理器控制电路和一个和温度传感器系统相连接的温度控制装置。

家用温度传感器用于测量室内温度，它们具有良好的响应性能和精度。

微处理器电路通过收集来自多个温度传感器的信号来控制温度控制装置。

温度控制装置是一种热力学设备，采用电热管来控制室内温度，并自动调整电热管的输出功率，实现所需的温度控制。

该系统的特点有：
1. 设计简单，结构合理，易于安装、操作和维护；
2. 温度传感器有良好的响应性能和精度，可以控制精度达到0.5℃；
3. 控制电路可以稳健地进行温度控制，具有高可靠性。

本文研究了温度控制系统的构成、组成部分和特点，为进一步改进温度控制系统的精度和可靠性提供了参考依据。

毕业设计(论文)毕业设计（论文）题目智能温度控制系统（硬件设计）智能温度控制系统（硬件设计）Intelligent temperature control system (hardware)总计：毕业设计（论文）36 页表格 4 个插图16 幅摘要在现代的各种工业生产中 ,随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。

传统的人工监测由于存在很大的的缺点正在逐渐被智能电子监测所取代。

本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的总体设计方案，包括其功能设计；设计原则；组成与工作原理；二是进行智能传感器的硬件电路设计；包括硬件电路构成及测量原理；温度传感器的选择；单片机的选择；输入输出通道设计；三是进行了调试和仿真，包括硬件仿真和软件仿真。

在此背景之下我们以专业知识为背景，进行智能温控系统的设计及实验。

本系统是一个自动反馈调节系统。

以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。

其中主要模块包括：主控单元模块、温度检测模块、1602液晶显示模块、按键输入模块、蜂鸣器报警模块、温度控制模块。

关键字：STC89C52单片机 DS18B20 1602液晶主控单元AbstractIn a variety of modern industrial production, with the rapid development of electronic technology and microcomputer microcomputer measurement and control technology has been rapid development and wide application. Traditional manual monitoring is gradually due to the presence of a lot of the shortcomings of intelligent electronic monitoring replaced.Designed primarily to do the work of the following aspects: First, determine the overall system design, including its functional design; design principles; composition and working principle; intelligent sensor hardware circuit design; including hardware circuit and measuring principle ; temperature sensor selection; microcontroller choice; design of the input and output channels; debugging and emulation, including hardware emulation and software simulation.In this context, our expertise and background, intelligent temperature control system design and experiments. This system is an automatic feedback control system. STC89C52 microcontroller-based control unit, temperature sensor DS18B20 temperature control system. Main modules: the main control unit module, the temperature detection module 1602 LCD module, the key input module, the buzzer alarm module, temperature control module.Key words: STC89C52 SCM DS18B20 1602 LCD main control unit目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 第一章总体设计方案.. (1)1.1 智能温控系统设计方案论证 (1)1.2 方案要求 (1)1.3 方案总体设计框图 (1)1.4 方案选择 (3)1.4.1 主控单元的选择 (3)1.4.2 温度检测单元的选择 (3)1.4.3 温度显示器件的选择 (5)第二章各单元模块的硬件设计 (6)2.1 系统主要器件的介绍 (6)2.1.1 AT89C52单片机的介绍 (6)2.1.2 1602LCD液晶显示的介绍 (9)2.1.3 DS18B20数字温度传感器介绍 (14)2.2 各部分电路设计 (17)2.2.1 晶振电路和复位电路 (17)2.2.2 按键输入电路 (18)2.2.3 温度采集电路 (19)2.2.4 液晶显示电路 (19)2.2.5 报警电路 (20)2.2.6 温度控制电路 (21)第三章软件部分 (22)3.1 系统主程序流程图 (22)总结 (23)参考文献 (24)附录一：电路原理图 (26)附录二：仿真图................................................................................................................. 错误！未定义书签。