温度控制电路设计---实验报告
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热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言:温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量,它直接影响着我们的生活质量和健康状况。
因此,准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。
本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验,通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。
一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。
其工作原理是基于材料的温度系数,即温度变化会导致材料电阻值的变化。
常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。
在本实验中,我们选用了铂作为热敏电阻材料。
二、实验装置本实验使用了以下装置和元件:1. 热敏电阻:选用了铂热敏电阻,具有较高的灵敏度和稳定性。
2. 恒流源:为了保证热敏电阻上的电流恒定,我们使用了一个恒流源。
3. 电压表:用于测量热敏电阻两端的电压。
4. 温度控制装置:通过控制加热电流的大小,来控制热敏电阻的温度。
三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上,并将电压表连接到热敏电阻的两端。
2. 打开恒流源,并调整电流大小,使热敏电阻上的电流保持恒定。
3. 打开温度控制装置,并设置所需的温度。
4. 等待一段时间,直到热敏电阻的温度稳定下来。
5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压,并记录下来。
6. 将温度控制装置的温度调整到其他值,重复步骤4和5。
7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。
四、实验结果与分析根据实验数据,我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。
从曲线可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这符合热敏电阻的特性。
在实验中,我们还发现热敏电阻的灵敏度较高,即单位温度变化引起的电阻变化较大。
这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。
此外,我们还测试了热敏电阻的稳定性。
通过多次测量同一温度下的电压值,我们发现其变化范围较小,表明热敏电阻具有较好的稳定性。
五、实验误差分析在实验过程中,可能存在一些误差来源,如电流源的漂移、电压表的测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
水温控制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握水温控制电路的基本原理,包括温度传感器、比较器、继电器等元件的工作原理及相互关系。
2. 学生能够运用所学的电路知识,分析并设计简单的水温控制电路。
3. 学生了解并掌握水温控制电路在实际应用中的注意事项及安全操作要求。
技能目标:1. 学生能够正确使用万用表、示波器等工具,进行水温控制电路的搭建、调试和故障排查。
2. 学生通过实际操作,提高动手能力和团队协作能力,培养工程实践思维。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对电子技术的兴趣,增强探索精神和创新意识。
2. 学生能够关注水温控制电路在生活中的应用,认识到科技与生活的紧密联系,提高社会责任感和环保意识。
3. 学生通过课程学习,树立正确的价值观,认识到知识的力量,激发学习的内驱力。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,实践为核心,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,但知识水平和实践经验有限。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论联系实际,循序渐进,注重启发式教学,引导学生主动探究和实践。
通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 水温控制电路原理介绍:- 温度传感器工作原理及其选用- 比较器的作用和种类- 继电器的工作原理和应用2. 水温控制电路设计与搭建:- 电路图设计方法- 元器件选型和参数计算- 电路搭建与调试3. 水温控制电路实际应用案例分析:- 家用热水器水温控制电路分析- 工业设备中水温控制电路应用案例4. 安全操作与注意事项:- 电路搭建过程中的安全常识- 常见故障分析与排查方法教学大纲安排如下:第一课时:水温控制电路原理介绍1.1 温度传感器工作原理及其选用1.2 比较器的作用和种类1.3 继电器的工作原理和应用第二课时:水温控制电路设计与搭建2.1 电路图设计方法2.2 元器件选型和参数计算2.3 电路搭建与调试第三课时:水温控制电路实际应用案例分析3.1 家用热水器水温控制电路分析3.2 工业设备中水温控制电路应用案例第四课时:安全操作与注意事项4.1 电路搭建过程中的安全常识4.2 常见故障分析与排查方法教学内容与课本紧密关联,按照教学大纲逐步推进,确保学生能够掌握水温控制电路的相关知识和技能。
温度传感实验信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,计算机相当于人的大脑,通信相当于人的神经,而传感器就相当于人的感官。
作为现代信息技术三大支柱之一,传感器技术已经成为各国在科学技术竞争中的关键。
温度是物理学中七个最基本的物理量之一,与我们人类的生活、生产关系极为密切,是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。
从人体温度、环境温度到工业炉温;从电器、地球到太空,各个领域都离不开测温和控温。
因此,温度传感技术在日常生活、工农业和国防军事等诸多领域都有极其广泛的应用。
【实验目的】熟悉热敏电阻的温度特性和温度传感器的工作机制;熟悉温度传感电路设计的基本思想;掌握温度传感实验的测量方法.【实验原理】传感器(Transducer亦或Sensor)是将能够感受到的被测量按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成,其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量(输入量)的部分;转换元件是指传感器中能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成适于传输和(或)测量的电信号的部分。
有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。
敏感元器件就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应;②化学类,基于化学反应的原理;③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
通常据其基本感知功能又可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件等十大类。
温度传感器主要由热敏元件组成。
热敏元件常见的有铜热电阻、热电偶和半导体热敏电阻等。
以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉(水货也多!)。
一、热敏电阻的温度特性热敏电阻按温度特性可分为两类:随温度上升电阻增加的为正温度系数(PTC)热敏电阻,反之为负温度系数(NTC)热敏电阻。
1 设计原理 (2)1.1 温度计的实现 (2)温度传感器DS18B20介绍 (2)显示电路 (5)2 单片机小系统基本组成 (5)2.1 AT89S52芯片 (5)供电电路 (6)晶振电路 (6)3 硬件设计 (9)3.1 DS18B20与单片机的接口电路 (9)3.2 PROTEUS仿真电路图 (10)4 软件设计 (10)4.1 主程序流程图 (10)4.2 各子程序流程图 (11)5 调试过程 (14)调试结果 (14)调试出现的问题 (14)6 电路特点及方案优缺点 (14)7 收获与体会 (14)8 参考文献 (15)1 设计原理1.1 温度计的实现设计中采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和AT89S52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。
实验中采用AT89S52单片机控制,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。
该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限温度。
最后控制LED数码管,显示出所测量到的温度。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1 DS18B20温度测温系统框图1.2温度传感器DS18B20介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。
可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。
分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EPROM 中,掉电后依然保存。
温度传感器DS18B20引脚如图2所示。
8引脚封装TO-92封装图2 温度传感器引脚功能说明:NC :空引脚,悬空不使用;VDD :可选电源脚,电源电压范围。
当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
DQ :数据输入/输出脚。
漏极开路,常态下高电平。
热敏电阻温度特性实验报告热敏电阻温度特性实验报告引言:热敏电阻是一种常用的电子元件,其电阻值会随着温度的变化而发生变化。
了解热敏电阻的温度特性对于电子设备的温度测量和控制至关重要。
本实验旨在通过测量热敏电阻的温度特性曲线,探究其电阻值与温度之间的关系。
实验材料和方法:材料:热敏电阻、直流电源、数字万用表、温度计、恒温水槽、温度控制器、导线等。
方法:1. 将热敏电阻与直流电源、数字万用表连接,组成电路。
2. 将温度计放置在恒温水槽中,并通过温度控制器控制水槽的温度。
3. 将热敏电阻放置在水槽中,使其与水温保持一致。
4. 通过调节温度控制器,使水槽的温度从低到高逐渐升高。
5. 每隔一段时间,记录热敏电阻的电阻值和相应的温度。
实验结果:在实验过程中,我们记录了热敏电阻的电阻值和相应的温度,并绘制了电阻-温度曲线图。
实验结果显示,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出明显的负温度系数特性。
随着温度的升高,电阻值的变化越来越明显,呈现出非线性的趋势。
讨论与分析:热敏电阻的温度特性是由其材料的特性决定的。
一般来说,热敏电阻的材料是半导体材料,其电阻值与材料的导电性质和能带结构有关。
在低温下,半导体材料中的载流子浓度较低,电阻值较大;随着温度的升高,载流子浓度增加,电阻值减小。
这种负温度系数特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。
此外,热敏电阻的温度特性还受到环境因素的影响。
例如,温度的变化速率、湿度等因素都会对热敏电阻的温度特性产生一定的影响。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的环境条件对热敏电阻的温度特性进行修正和校准。
结论:通过本实验,我们成功地测量了热敏电阻的温度特性,并得到了电阻-温度曲线。
实验结果表明,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出负温度系数特性。
这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。
然而,需要注意的是,热敏电阻的温度特性受到环境因素的影响,因此在实际应用中需要进行修正和校准。
微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称:A/D转换器 ADC0809数字温度计设计实验目的:掌握A/D转换原理,掌握0809A/D转换芯片的硬件电路和软件编程。
实验要求:包括开发环境要求,技术文档要求两部分。
开发环境要求:软件环境:windows98/windowsXP/windows2000,QTH-8086B环境硬件环境:计算机(Pen4CPU, 256MRAM,60G以上硬盘,输入输出设备)技术文档要求:按照实验报告编写要求进行。
要求软、硬件功能描述清晰,实验总结深刻。
实验内容:1 、实验原理图1 电路原理图本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。
ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件,转换时间约100us,转换精度为±1/512,适用于多路数据采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器,故可以与8088微机总线直接接口。
图中ADC0809的CLK信号接CLK=2.385MHZ,基准电压Vref(+)接Vcc。
一般在实际应用系统中应该接精确+5V,以提高转换精度,ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后,去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809的转换结束信号EOC未接,如果以中断方式实现数据采集,需将EOC信号线接至中断控制器8259A的中断源输入通道。
本实验以延时方式等待A/D转换结束,ADC0809的通道号选择线ADD-A、ADD-B、ADD-C 接系统A/D转换器ADC0809数字温度计设计数据线的低3位,因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、06H、07H。
启动本A/D转换只需如下三条命令:MOV DX,ADPORT ;ADPORT为ADC0809端口地址。
MOV AL,DATA ;DATA为通道值。
MOV DX, AL ;通道值送端口。
温度的控制实验报告温度的控制实验报告一、引言温度是我们日常生活中非常重要的一个因素,它不仅影响着我们的舒适度,还对各种化学、物理和生物过程起着重要作用。
为了更好地理解和控制温度,我们进行了一系列实验。
二、实验目的本次实验的目的是探究不同因素对温度的影响,并寻找最佳的温度控制方法。
三、实验材料与方法1. 实验材料:- 温度计- 恒温箱- 热水槽- 冷却器- 实验容器2. 实验方法:- 将温度计插入实验容器中,以测量温度。
- 将实验容器放置在恒温箱中,并设定不同的温度。
- 将实验容器放置在热水槽或冷却器中,以改变温度。
- 记录不同条件下的温度变化。
四、实验结果与分析1. 温度与环境因素的关系:我们首先探究了温度与环境因素的关系。
在恒温箱中,我们设定了不同的温度,分别是25°C、30°C、35°C和40°C。
通过观察温度计的读数,我们发现温度随着设定值的增加而上升,这表明环境温度对实验容器内的温度有直接影响。
2. 温度与时间的关系:我们进一步研究了温度与时间的关系。
在恒温箱中设定了一个温度,并记录了实验容器内的温度随时间的变化。
实验结果显示,温度在设定值附近波动,并逐渐趋于稳定。
这表明温度需要一定的时间来达到平衡状态。
3. 温度与介质的关系:我们还研究了温度与介质的关系。
通过将实验容器放置在热水槽或冷却器中,我们改变了介质的温度。
实验结果表明,实验容器内的温度随着介质温度的变化而变化。
这说明介质的温度对实验容器内的温度有直接影响。
五、实验结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 温度受环境因素的影响,不同的环境温度会导致实验容器内的温度变化。
2. 温度需要一定的时间来达到平衡状态。
3. 介质的温度对实验容器内的温度有直接影响。
六、实验改进与展望在本次实验中,我们仅探究了温度与环境因素、时间和介质的关系。
未来的实验可以进一步研究其他因素对温度的影响,如湿度、压力等。
单片机原理及应用课程设计报告书题目:DS18B20数字温度计姓名:李成学号:133010220指导老师: 周灵彬设计时间: 2015年1月目录1. 引言 (3)1.1。
设计意义31。
2.系统功能要求32。
方案设计 (4)3。
硬件设计 (4)4. 软件设计 (8)5。
系统调试106. 设计总结 (11)7. 附录 (12)8。
参考文献15DS18B20数字温度计设计1.引言1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下:●硬件电路复杂;●软件调试复杂;●制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为—55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃.DS18B20可以直接读出被测温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。
1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0~125℃,误差在±1℃以内,采用LED数码管直接读显示。
2. 方案设计按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路.数字温度计总体电路结构框图如4。
1图所示:图4.13. 硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传感器使用DS18B20,使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
AT89C51 主 控制器 DS18B20 显示电路 扫描驱动主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和小体积等特点,两个端口刚好满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用.系统可用两节电池供电。
AT89C51的引脚图如右图所示:VCC:供电电压。
GND:接地.P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
科信学院单片机系统设计项目(三级项目)设计说明书(2018/2019学年第一学期)题目: ____ _ 温湿度监测 _____专业班级:通信工程16级1班2组学生姓名:张XX 刘XX 武X张XX 王XX学号:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师:王付永、贾少锐、付佳设计周数:2周2019年1月10日1.设计目的(1)熟悉了解温湿度传感器的工作原理。
(2)熟悉温湿度传感器的通信原理。
(3)通过软硬件设计实现利用STM32单片机对周围环境温度信号的采集及显示。
2.设计要求(1)查阅相关资料,熟悉所选的STM32单片机及温湿度传感器。
(2)能监测环境温度和湿度,温度测量范围为0~50℃的输入温度,湿度测量范围20-90%RH。
并能用 LED 或LCD 进行实时显示。
(3)当温度超过或低于设定值时并能进行报警,并能对其进行模拟控制。
3.设计方案3.1系统总体方案根据设计要求,本系统须由温湿度传感器、报警器、STM32F103RB 单片机、温度范围按键调控模块和 LED 显示模块组成。
系统大致框图如下:图3.1温控系统原理框图3.2模块、器件选型(及其相关工作原理)STM32单片机:单片机是整个电路的核心模块,它控制整个系统的运行,利用其各个口分别控制其他模块,使其他模块能够成为一个整体,要实现这些基本功能,STM32较其他的单片机更有优势。
其高性能,低成本,低功耗,处理速度更快。
图3.2.1 STM32单片机温度传感器: DS18B20 其测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在-10~+ 85°C范围内,精度为± 0.5°C 。
DS18B20内部结构:主要由4部分组成:64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码,每个DS18B20的64位序列号均不相同。
实验一温度控制系统(一)一、实验目的1、了解温度控制系统的组成环节和各环节的作用。
2、观察比例、积分、微分控制规律的作用,并比较其余差及稳定性。
3、观察放大倍数P、积分时间I、微分时间dt对控制系统(闭环特性)控制品质的影响。
二、温度控制系统的组成电动温度控制系统是过程控制系统中常见的一种,其作用是通过一套自动控制装置,见图1,使炉温自动维持在给定值。
图1 温度控制系统炉温的变化由热电偶测量,并通过电动温度变送器转化为标准信号4~20mA直流电流信号,传送到电子电位差计进行记录,同时传送给电动控制器,控制器按偏差的大小、方向,通过预定控制规律的运算后,输出4~20mA直流电流信号给可控硅电压调整器,通过控制可控硅的导通角,以调节加到电炉(电烙铁)电热元件上的交流电压,消除由于干扰产生的炉温变化,稳定炉温,实现自动控制。
三、实验内容1、在相同扰动作用下,作出两条不同比例度的纯比例温度控制动态曲线,综合分析比例度对控制系统的影响。
2、在相同扰动作用下,作出两条相同比例度不同积分时间的比例积分温度控制动态曲线,分析积分时间对控制系统的影响3、作出比例积分微分温度控制动态曲线,综合分析微分时间对控制系统的影响。
4、观察小比例度时的温度两只动态曲线,综合分析原因。
四、实验步骤1、观察系统各环节的结构、型号、电路的连接,熟悉可控硅电压调整器和电动控制器上各开关、旋钮的作用。
2、控制系统闭环特性的测定:在以下实验中使用的P1 ,P2 ,I1,I2 ,dt1,Cr1的具体数值由各套实验装置具体提供。
(1)考察比例作用将δ置于某值P1 ,积分时间置最大(I=999),微分时间dt置于提供值不变,Cr1置于7,将干扰开关从“短”切向“干扰”,产生一个阶跃干扰(此时为反向干扰),同时在记录仪的记录线上作一记号,以记录阶跃干扰加入的时刻,观察并记录在纯比例作用下达到稳定的时间及余差大小。
(2)考察积分作用保持P=P1不变,置I=I1,同时在记录仪的记录线上作一记号,以记录积分作用加入的时刻,注意观察积分作用如何消除余差,直到过程基本稳定。
第1章引言在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制,传统的测温元件有热点偶,热敏电阻还有一些输出模拟信号得温度传感器,而这些测温元件一般都需要比较多的外部硬件支持。
其硬件电路复杂,软件调试繁琐,制作成本高,阻碍了其使用性。
因此美国DALLAS半导体公司又推出了一款改进型智能温度传感器——DS18B20。
本设计就是用DS18B20数字温度传感器作为测温元件来设计数字温度计。
本设计所介绍的数字温度计与传统温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于测温比较准确得场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用单片机STC89C51,测温传感器使用DS18B20,显示器使用LED.第2章任务与要求2.1测量范围-50~110°C,精确到0.5°C;2.2利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号;2.3所测得温度采用数字显示,计算后在液晶显示器上显示相应得温度值;第3章方案设计及论证3.1温度检测模块的设计及论证由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。
而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,满足设计要求。
3.2显示模块的设计及论证LED是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。
LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。
电子温度计实验报告引言本实验旨在通过使用电子元件和基础电路设计,制作一个简易的电子温度计。
通过测量电压和温度之间的关系,我们可以将电压转换为相应的温度值。
实验材料•电子元件:电阻、电容、二极管、NPN晶体管•面包板•连接线•多用电表•温度计实验步骤1. 准备工作首先,我们需要准备好所需的电子元件和工具。
在开始实验之前,请确保所有元件和连接线的质量良好,并确保插头和插座之间连接牢固。
2. 搭建电路将面包板放在平坦的工作台上,并根据电路图将电子元件连接到对应的插孔上。
确保连接正确无误。
3. 连接电源使用连接线将电路板连接到电源上。
在连接之前,请务必确认电源的电压和电流符合元件的额定参数。
4. 测量电压使用多用电表的电压测量功能,分别测量电源和电路的电压值。
记录下测量结果。
5. 测量温度使用温度计测量当前环境的温度,并记录下来。
6. 建立电压-温度关系将测得的电压和温度值配对,并整理成表格或图表。
通过观察数据之间的趋势,我们可以建立电压和温度之间的关系模型。
7. 验证模型使用已建立的电压-温度关系模型,根据测得的电压值计算相应的温度值。
将计算结果与实际测量的温度值进行比较,验证模型的准确性和可靠性。
8. 总结和讨论根据实验结果和验证模型的过程,总结电子温度计的设计和制作过程。
讨论实验中可能存在的误差和改进方法,以提高电子温度计的精确性和可靠性。
结论通过本实验,我们成功制作了一个简易的电子温度计,并建立了电压和温度之间的关系模型。
实验结果表明,该电子温度计在一定程度上能够准确地测量温度值。
但是,我们也发现在实际应用中可能存在一些误差,需要进一步改进。
致谢感谢本实验中所有提供帮助和支持的人员和机构。
他们的贡献对于实验的顺利进行起到了重要的作用。
参考文献[1] 电子温度计制作手册,XYZ出版社,2021 [2] 温度测量原理与技术,ABC出版社,2020。
常州信息职业技术学院智能电子产品综合项目实践设计报告2011 —2012 学年第二学期项目:液晶显示电冰箱温控器的设计班级:学号:11111111姓名:XXX授课教师:XXX制定日期:年月日摘要近些年来,家电领域产品变化、技术发展、更新换代之快简直令人目不暇接,但作为白色家电冰箱的变化似乎不大。
传统的电冰箱的冷藏室温控器旋钮一般有7个数字,这些数字并不表示冰箱内具体的温度值,而是表示所控制的温度档位。
数字越小,箱内温度越高。
随着人们的生活水平的提高,对冰箱的控制功能要求越来越高,这对电冰箱控制器提出了更高的要求,传统冰箱的温控器也就无法满足人们的需求了。
因此,能够实现精确控制温度、方便的设定和修改并且能够实时显示当前温度是非常重要的。
随着技术的发展,目前有些冰箱采用了电脑只能温控及LCD(或LED)箱门外温度显示。
所谓智能温控就是通过感温头精确感应,把冰箱内温度的变化传递给中央控制芯片,由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上设定值,使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可,以此达到最大的保鲜程度。
这里介绍一种电脑型电冰箱温控器的设计电路,使用128*64字符型带背光的液晶模组作显示,显得豪华、气派,具有时代气息。
摘要 (2)第一章引言 (4)第二章总体设计方案 (5)2.1系统功能描述 (5)2.2系统总体结构 (5)图2-1系统整体框图 (5)第三章硬件系统的设计 (6)3.1微处理器(单片机) (6)3.2 温度传感器DS18B20 (7)第四章软件系统的设计 (10)4.1液晶显示模块(TG12864.c) (10)4.2 测温系统(DS18B20.c) (11)4.3 定时模块(TIME.c) (11)第五章仿真机的调试与运行 (13)第6章结束语 (14)附录: (14)第一章引言随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能也不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中称为必不可少的器件,尤其在日常生活中发挥的作用也越来越大。
温控风扇设计实验报告# 温控风扇设计实验报告引言温控风扇是一种利用温度传感器测量环境温度,并通过控制风扇转速来调节温度的设备。
在许多应用场景中,温控风扇可以有效控制设备的温度,提高设备的稳定性和使用寿命。
本实验旨在设计并测试一种基于温度传感器的温控风扇。
设计原理温控风扇的设计基于一个基本的反馈控制回路,包括温度传感器、控制器和风扇。
温度传感器负责测量环境温度并将结果传递给控制器。
控制器根据测量结果和设定的目标温度值计算出风扇应该转速,并将控制信号发送给风扇。
风扇根据控制信号调节转速,以达到控制目标。
实验步骤# 1. 器材准备- Arduino Uno控制器- 温度传感器- 直流电风扇- 连接线- 电阻和电容(用于信号滤波和稳定)# 2. 硬件连接将Arduino Uno控制器与温度传感器和风扇连接。
确保正确连接电源和接地线。
# 3. 软件编程使用Arduino IDE或其他合适的编程工具编写控制程序。
程序的主要任务是读取温度传感器的值,计算出风扇应该转速,并发送控制信号给风扇。
# 4. 测试和调试将设备放置在不同的环境温度下,观察温度控制风扇是否能够根据设定的目标温度值调节风扇转速。
同时,可以通过调整目标温度值和控制算法,来改善温控风扇的控制性能。
# 5. 结果分析根据测试结果,分析温控风扇的控制性能。
可以通过观察实际温度与目标温度的差异,以及风扇转速的变化情况,来评估控制算法的有效性。
结论本实验成功设计并测试了一种基于温度传感器的温控风扇。
通过合适的硬件连接和控制程序编写,温控风扇能够根据设定的目标温度值调节风扇转速。
实验结果表明,温控风扇能够有效控制环境温度,提高设备的稳定性和使用寿命。
参考文献[1] Zhang, Y., Zheng, D., & Zhang, S. (2017). Design and implementation of temperature control system for greenhouse based on Arduino._Journal of Electrical Engineering and Automation_, 6(4), 279-283.[2] Guo, X., Huang, Z., & Zhou, W. (2019). Design and implementation of intelligent temperature and humidity control system based on Arduino. _Computer Simulation_, 36(3), 299-303.。
实验八单闭环温度恒值控制系统一、实验目的1.理解温度闭环控制的基本原理;2.了解温度传感器的使用方法;3.学习温度PID控制参数的配置。
二、实验设备1.THKKL-6型控制理论及计算机控制技术实验箱;2.PC机1台(含软件“THKKL-6”、“keil uVision3”及“Easy 51Pro”);3.51单片机下载线;4.USB数据线。
三、实验原理1.温度驱动部分该实验中温度的驱动部分采用了直流15V的驱动电源,控制电路和驱动电路的原理与直流电机相同,直流24V经过PWM调制后加到加热器的两端。
2.温度测量端(温度反馈端)温度测量端(反馈端)一般为热电式传感器,热电式传感器式利用传感元件的电磁参数随温度的变化的特性来达到测量的目的。
例如将温度转化成为电阻、磁导或电势等的变化,通过适当的测量电路,就可达到这些电参数的变化来表达温度的变化。
在各种热电式传感器中,已把温度量转化为电势和电阻的方法最为普遍。
其中将温度转换成为电阻的热电式传感器叫热电偶;将温度转换成为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻,如铜电阻、热敏电阻、Pt 电阻等。
铜电阻的主要材料是铜,主要用于精度不高、测量温度范围(-50℃~150℃)不大的的地方。
而铂电阻的材料主要时铂,铂电阻物理、化学性能在高温和氧化性介质中很稳定,它能用作工业测温元件和作为温度标准。
铂电阻与温度的关系在0℃~630.74℃以内为Rt=R0(1+at+bt2)式中Rt――温度为t ℃时的温度;R0――温度为0℃时的电阻;t――任意温度;a、b――为温度系数。
本实验系统中使用了Pt100作为温度传感器。
在实际的温度测量中,常用电桥作为热电阻的测量电阻。
在如图15-1中采用铂电阻作为温度传感器。
当温度升高时,电桥处于不平衡,在a,b两端产生与温度相对应的电位差;该电桥为直流电桥。
图15-1 温度测量及放大电路4.温度控制系统与实验十三的直流电机转速控制相类似,虽然控制对象不同,被控参数有差别,但对于计算机闭环控制系统的结构,却是大同小异,都有相同的工作原理,共同的结构及特点。
恒温控制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握恒温控制电路的基本原理与组成;2. 学会分析恒温控制电路的工作流程,理解各部分功能及相互关系;3. 掌握温度传感器在恒温控制电路中的应用,并能解释其工作原理;4. 了解并掌握常用电子元件在恒温控制电路中的作用及选型。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的恒温控制电路;2. 能够利用电路仿真软件搭建并测试恒温控制电路,观察并分析实验结果;3. 培养学生动手实践能力,学会焊接和调试恒温控制电路。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:初三学生,具备一定的物理知识和电子技术基础,对实践操作有较高的兴趣。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,通过实际操作,使学生掌握恒温控制电路的设计与搭建。
教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,培养其解决问题的能力。
在教学评估中,以学生实际操作成果为主要评价标准,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识:- 课本第三章“温度控制电路”内容学习;- 温度传感器原理及特性;- 恒温控制电路的组成及工作原理;- 常用电子元件在恒温控制电路中的应用。
2. 实践操作:- 设计并绘制简单的恒温控制电路图;- 利用电路仿真软件进行电路搭建与测试;- 焊接和调试恒温控制电路;- 分析实验结果,优化电路设计。
3. 教学进度安排:- 第一课时:学习恒温控制电路的理论知识,理解温度传感器原理;- 第二课时:分析恒温控制电路的组成及工作原理,介绍常用电子元件;- 第三课时:设计并绘制恒温控制电路图,利用电路仿真软件进行初步测试;- 第四课时:焊接和调试恒温控制电路,观察实验现象,分析实验结果;- 第五课时:优化电路设计,进行课堂展示与交流。
温度控制电路设计一、设计任务
设计一温度控制电路并进行仿真。
二、设计要求
基本功能:利用AD590作为测温传感器,T
L 为低温报警门限温度值,T
H
为高
温报警门限温度值。
当T小于T
L
时,低温警报LED亮并启动加热器;当T大于
T H 时,高温警报LED亮并启动风扇;当T介于T
L
、T
H
之间时,LED全灭,加热器
与风扇都不工作(假设T
L =20℃,T
H
=30℃)。
扩展功能:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。
三、设计方案
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。
在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1µA/K。
AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。
低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。
应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。
主要特性:流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数;AD590的测温范围为- 55℃~+150℃;AD590的电源电压范围为4~30 V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范围内,非线性误差仅为±0.3℃。
基本使用方法如右图。
AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,
每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其
输出电流I
out
=(273+25)=298μA。
V o 的值为I
o
乘上10K,以室温25℃而言,输出值为
10K×298μA=2.98V 。
测量V
o
时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。
温度控制电路设计框图如下:
温度控制电路框图
由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,可以采用恒流源来替代该传感器,通过改变电流值模拟环境温度变化。
通过温度校正电路得
到实际摄氏温度电压值(可适当放大到几伏特,不超过5V),再送温度判决电路判决,需根据报警温度确定门限比较电压值,电路均可用运算放大器及电压比较器来实现。
可采用三极管和继电器(RELAY)来控制驱动风扇与加热器,在仿真中用DC MOTOR代替风扇、HEATER代替加热器,并加上发光二极管来指示其是否工作。
温度显示部分可采用ADC模数转换芯片来实现,将实际温度电压值通过ADC芯片转换成数字逻辑信号再通过数码管显示。
四、电路仿真与分析
仿真电路图如图。