智能温度控制系统毕业论文
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目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。
现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。
随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
题目:温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。
本设计以单片机(8031)为控制核心,外加硬件电路,将温度显示和数字控制集和于一体,实现智能温度控制。
并采取软件程序实现升温的调节,能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。
单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。
本文是通过热敏电阻和单片机等,来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。
关键词:测温;PID算法;单片机;温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3.1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4.1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4.28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4.32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6.2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7.1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7.20序 (20)7.3采样程序及其流程图 (24)7.4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于PLC实现的水温控制XXX(陕西理工学院电气工程系自动化专业,2007级2班,陕西汉中723003)指导教师:XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象,以水温为被控变量,以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器,输入部分外加光电耦合器,并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度;控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比,最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法,通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化,进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation,Department of Electrical Engineering,Shaanxi University ofTechnology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1.设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2.硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3.系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4.系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A:源程序 (34)附录B:元器件清单 (37)附录C:电路总图 (38)附录D:实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高。
作为世界第一农业大国,农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。
人们对绿色农产品的需求也随着生活水平的提高日益增强,因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势,而设施农业作为其中的一个重要途径,越来越受到重视。
作物生长主要受温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因素的影响,建造智能温室的目的就是为了对这些环境参数进行自动控制。
通过对温室控制对象和温室环境的特点的分析,确定了控制系统的结构和控制方案,本文设计了以 PLC 为下位机,以装有组态王软件的 PC 机为上位机的分布式智能温室监控系统。
硬件主要包括 PLC 及其特殊功能模块、各种传感器电路、电源和执行部件,软件主要是组态王软件和三菱 PLC 编程软件 GX Works。
控制系统有手动控制和自动控制两种控制方式。
在自动控制模式下,下位机PLC 通过传感器采集环境参数,并与用户设定的环境参数上限下限比较,控制相应执行部件启停,调节温室环境参数。
在手动控制模式下,用户根据需要控制上位机组态王手动画面的模拟开关,控制 PLC 发出开关指令控制对应执行机构,对温室环境进行调节。
上位机 PC 的组态软件与下位机 PLC 通信,完成人机交互的功能。
通过组态王实时显示下位机采集的环境参数当前值、执行部件状态、故障报警等,同时可以进行趋势曲线查看、数据库操作等。
另外用户设定环境参数、手动自动控制切换、手动控制模式下控制模拟开关也在组态王上进行。
通过系统的测试实验,智能温室监控系统基本达到了预期的设计目标,但是还需要继续完善才能运用于实际温室。
关键词:智能温室,PLC,组态王ABSTRACTABSTRACTAs the biggest agricultural country in the world, China's agricultural production Hasa pivotal position in national economy.With the improvement of living standards,demand for green vegetables are growing,therefore our country agriculture overdevelopment extensive to intensive has become an inevitable trend,and as one of the importancy of the developing,agricultural facilities are receiving much more attention. Crop growth is mainly affected by temperature, humidity, light intensity, carbon concentration's and other environmental factors, so the purpose of building Intelligence is to automatically control these environmental parameters.Through the analysis of controlled object and environmental quality greenhorn,we determine the structure of the control system and control programs. In this paper, we design a distributed intelligent greenhouse control system,which ha slower computer-programmable logic controller and upper computer-a personal with King. Hardware mainly includes the PLC and its special function module, all kinds of sensor circuit, power supply and execution unit;software maidenlinesses King and Mitsubishi PLC programming software-GX Developer.The control system has two control modes-manual control and automatic control. In the automatic control mode, lower computer-PLC collected environmental parameter sensors and compared with the minimum maximum environmental parameters which are set by the users to controlthe start and stop of the corresponding execution unit adjusted the parameters of greenhouse environment. In manual control mode, overcontrol analogue switch in the Glenview's manually screen according to the need,controllership PLC to give out switch order to con troll the corresponding execution immunoregulation the greenhouse environment. Upper computer communicate with computerist-PLC to complete the function of the human-computer interaction. Anticaking real-time display the current environment parameter values collected by computerist-PLC , the states of the execution units ,alarms and so on. In themeantime,users can view the trend curves,operate report forms or Access data base Longview. Users setting the minimum maximum environmental parameters,switchingmanual/automatic control and controlling analogue switch in manual control mode are also can be operated in King.Through system testing experiment,the intelligent greenhouse monitoring system achieves the expected design requirements,but it also need to continue to improve Borden to be used in practical greenhouse. Keywords:Intelligent Greenhouse,Environmental parameters,Programmable Logic Controller,King摘要 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
摘要当前快速成形(RP)技术领域,基于喷射技术的“新一代RP技术”已经取代基于激光技术的“传统的RP技术”成为了主流;快速制造的概念已经提出并得到了广泛地使用。
熔融沉积成型(FDM)就是当前使用最广泛的一种基于喷射技术的RP技术。
本文主要对FDM温度控制系统进行了深入的分析和研究。
温度测控在食品卫生、医疗化工等工业领域具有广泛的应用。
随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
本系统采用的STM32F103C8T6单片机是一高性能的32位机,具有丰富的硬件资源和非常强的抗干扰能力,特别适合构成智能测控仪表和工业测控系统。
本系统对STM32F103C8T6单片机硬件资源进行了开发,采用K型热敏电阻实现对温度信号的检测,充分利用单片机的硬件资源,以非常小的硬件投入,实现了对温度信号的精确检测与控制。
文中首先阐述了温度控制的必要性,温度是工业对象中的主要被控参数之一,在冶金、化工、机械、食品等各类工业中,广泛使用各种加热炉、烘箱、恒温箱等,它们均需对温度进行控制,成型室及喷头温度对成型件精度都有很大影响。
然后详细讲解了所设计的可控硅调功温度控制系统,系统采用STM32F103C8T6单片机作微控制器构建数字温度控制器,调节双向可控硅的导通角,控制电压波形,实现负载两端有效电压可变,以控制加热棒的加热功率,使温度保持在设定值。
系统主要包括:数据的采集,处理,输出,系统和上位机的通讯,人机交互部分。
该系统成本低,精度高,实现方便。
该系统加热器温度控制采用模糊PID控制。
模糊PID控制的采用能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调整控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过渡。
关键词:熔融沉积成型(FDM);STM32;温度控制;TCA785AbstractIn the present field of Rapid Prototyping,the "New RP Technology" based on jetting technology is replacing the "Conventional RP Technology" based on laser technology as the mainstream of the Rapid Prototyping Technology.Fused Deposition Modeling(FDM) is the most popular Rapid Prototyping technology based on jetting technology.This paper mainly does research deeply on the temperature control system of FDM system.Temperature controlling is widely to food,sanitation,medical treatment,chemistry and industry.Along with the development of sensor technology,micro-electronics technology andsinglechip technolog,brainpower temperature controlling system is perfected,precision of measurement and controlling is enhanced and the ability of anti-jamming is swelled.Singlechip STM32F103C8T6 in this paper is a high-powered 32-bit chip.It has plenty of hardware resource and strong ability foranti-jamming.It is specially suitable for making brainpower measurement instrumentand industry controlling system.The hardware resource of singlechip STM32F103C8T6 is fully exploited in this paper.The tool of temperature test is thermocouple of K style.This system realizes precise measurement and controlling of temperature signal with a little hardware resource.First,the need of temperature control is expounded.Temperature is a main controlparameter in industrial object.Various calefaction stoves,ovens and constant temperature boxes which all need control temperature are widely used in many industry such as metallurgy,chemistry,mechanism and foodstuff.Moulding room and spout temperatureawfully affect the precision of moulding pieces.Then the temperature control systemusing controllable silicon is explain in detail.This system adopts singlechip STM32F103C8T6 which acts as microcontroller.It can regulate the angle of double-direction controllable silicon and control voltage wave shape.So the virtual voltage of load can be changed and the calefaction power of calefaction stick can be controlled.Therefore the temperature canretain the enactmentvalue.This system mainly consists of collection of data,disposal,output,communication of system and computer and communication of human and machine.This system has some advantages such as low cost,high precision andconvenience realization.This system adopts blury PID control.The adoption of blury PID control canceaselessly autoregulates basing initialized control rule,thus the controlled system willmove to the initialized balance state.Key words:Fused Deposition Modeling, STM32, temperature control, TCA785毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于PLC的温度控制系统设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1课题背景及设计目的和意义 (1)1.2国外研究现状 (1)1.3项目设计容 (2)2 PLC和组态软件基础 (3)2.1 plc基础 (3)2.1.1 plc的产生和应用 (3)2.1.2 plc的组成和工作原理 (3)2.1.3 plc的分类及特点 (5)2.2组态软件的基础 (5)2.2.1组态的定义 (5)2.2.2组态王软件的特点 (5)2.2.3组态王软件仿真的基本方法 (6)3 PLC控制系统的硬件设计 (7)3.1 PLC控制系统设计的原则和步骤 (7)3.1.1 PLC控制系统设计的原则 (7)3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (7)3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 (7)3.2 PLC的选型和硬件配置 (8)3.2.1 PLC型号的选择 (8)3.2.2 S7-200CPU的选择 (9)3.2.3 EM235模拟量输入/输出模块 (9)3.2.4 热电式传感器 (9)3.2.5 可控硅加热装置简介 (9)3.3 系统整体设计方案和电气连接图 (10)3.4 PLC控制器的设计 (10)3.4.1 控制系统数学模型的建立 (11)3.4.2 PID控制及参数整定 (11)4 PLC控制系统的软件设计 (14)4.1 PLC程序设计的方法 (14)4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 (14)4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 (14)4.2.2 计算机与PLC的通信 (15)4.3 程序设计 (15)4.3.1程序设计思路 (15)4.3.2 PID指令向导 (16)4.3.3 控制程序及分析 (20)5 组态画面的设计 (24)5.1组态变量的建立及设备连接 (24)5.1.1新建项目 (24)5.2创建组态画面 (27)5.2.1新建主画面 (27)5.2.2新建PID参数设定窗口 (27)5.2.3新建数据报表 (28)5.2.4新建实时曲线 (28)5.2.5新建历史曲线 (29)5.2.6新建报警窗口 (29)6 系统测试 (31)6.1启动组态王 (31)6.2实时曲线观察 (31)6.3分析历史趋势曲线 (32)6.4查看数据报表 (34)6.5系统稳定性测试 (34)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (43)1 绪论1.1 课题背景及设计目的和意义电锅炉广泛应用,电热锅炉的性能决定了产品的质量。
毕业论文智能温度控制和风扇控制系统集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]毕业设计说明书学生姓名:学号:学院:专业年级:题目:指导教师:评阅教师:年月摘要本次毕业设计设计了一个基于热释人体红外的风扇及照明控制系统,采用单片机STC89C52为控制器,以热释人体红外和系统来检测室内有无人员以及室内温度,通过光敏电阻来检测室内的光线强度,用温度传感器DS18B20来检测室内温度,用LCD1602来实时显示系统当前的工作模式和室内的温度,同时可通过按键来实现正常模式与防盗模式两者之间的随意切换。
调试结果表明该系统可以实时调节和控制室内风扇的转速和灯管的照明,达到了智能控制和节能的目的,并通过设置启动防盗模式来达到防盗的效果。
关键词:热释人体红外;STC89C52;智能温控风扇;照明控制Title The design of intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared Abstract:In this paper we designed an intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared to control the fan and the lamp in real time. In this system we use the STC89C52 as the intelligent controller, we detect the inner-room temperature with the temperature sensor, and decide whether there is a person or not based on infrared from the body, and check the illumination intensity through the photoconductive resistance. Besides, we utilize the LCD1602 to display the present working mode and the inner-roomtemperature, meanwhile, we could change the mode freely by pressing the buttons. Result shows that the system can surely control the objects intelligently and decrease the electric power effectively. Besides, it can also realize the effect of anti-theft by setting the anti-theft mode.Key words: the body pyroelectric infrared; AT89C51; intelligent temperature control fan; illumination control目录1 绪论智能温控风扇及照明控制系统的研发背景1.1.1 智能温控风扇的设计背景随着空调机在日常生活中的普遍应用,很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品,其实经过市场的考验和证实,真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下,电风扇产品仍然具有很强大的生命力,电风扇在市场的考验中并没有淡出市场,反而销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。
(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论⽂基于PLC的温度控制系统设计摘要可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已⼴泛应⽤⼯业控制的各个领域,由于它可通过软件来改变控制过程,⽽且具有体积⼩,组装灵活,编程简单抗⼲扰能⼒强及可靠性⾼等特点,⾮常适合于在恶劣的⼯业环境下使⽤。
本⽂所涉及到的温度控制系统能够监控现场的温度,其软件控制主要是编程语⾔,对PLC⽽⾔是梯形语⾔,梯形语⾔是PLC⽬前⽤的最多的编程语⾔。
关键字:PLC 编程语⾔温度Design of the temperature control Systems based on PLCAbstractProgramming controler ( plc ) the replacing product as traditional relay control equipment each that already applies industrial control extensively field ,Since it can change control course through software ,It is little to is strong and reliability bad industrial environment use. The temperature control system that this paper is concerned with can the temperature of monitoring , its software control is programming language mainly, for PLC is ladder-shaped language, ladder-shaped language is the most programming language that PLC now uses.Keyword:PLC Programming language Temperature⽬录摘要----1Abstrack1引⾔-31.1课题研究背景1.2温度控制系统的发展状况1.3 总体设计分析2系统结构模块63.1 PLC的定义--73.2 PLC的发展--83.2.1 我国PLC的发展-83.3 PLC的系统组成和⼯作原理-----93.3.1 PLC的组成结构--93.3.2PLC的扫描⼯作原理3.4PLC的发展趋势3.5 PLC的优势--103.6 PLC的类型选择4.1 PID控制程序设计4.1.1 PID控制算法---124.1.2PID在PLC中的回路指令-144.1.3PID参数设置4.23A模块及其温度控制4.2.13A模块的介绍--174.2.2 数据转换4.2.3软件编程的思路---195程序的流程图---196 整个系统的软件编程---207结束语谢词24参考⽂献1 引⾔1.1 课题研究背景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。
单片机温度控制系统的设计毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,旨在实现对温度的准确测量和控制。
系统采用温度传感器作为温度检测元件,通过单片机对温度进行采样和处理,然后根据预设的温度范围,控制风扇的启停,以达到调节室内温度的目的。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制。
关键词:单片机;温度控制系统;温度传感器;风扇1.引言温度控制是一种常见的自动化控制方法,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
温度控制系统通过对温度的测量和调节,实现了对环境温度的精确控制。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、功耗低、可编程性强等优点,被广泛应用于温度控制系统中。
2.系统设计系统由温度传感器、单片机和风扇组成。
温度传感器将实时温度传递给单片机,单片机根据设定的温度范围进行判断,并控制风扇的启停。
3.硬件设计(1)温度传感器选型采用数字温度传感器DS18B20,该传感器具有精度高、体积小、抗干扰能力强等特点。
(2)单片机选型采用AT89C52单片机,该单片机具有较高的性能和稳定性,适合于温度控制应用。
(3)风扇选型根据室内温度控制要求,选用功率适中的风扇,并设计驱动电路。
4.软件设计(1)温度测量通过单片机与温度传感器进行通信,实时获取温度数据,并进行精确测量。
(2)温度控制根据设定的温度范围,单片机判断当前温度是否在合理范围内,如果超出范围,则控制风扇启停,达到温度调节的目的。
5.实验结果通过实验,温度控制系统能够准确地测量室内温度,并根据设定的温度范围进行有效的控制。
系统响应速度快,温度波动范围小,能够满足实际应用需求。
6.结论本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,并进行了实验验证。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制,具有一定的实用性和应用价值。
未来可以进一步优化系统性能,提高温度控制的精确度和稳定性。
[1]张三.基于单片机的温度控制系统设计[D].大学。
[2]李四.单片机在温度控制中的应用[J].仪器仪表学报。
温度控制系统毕业论文温度控制系统是一种自动化控制系统,通常由传感器、控制器和执行器组成,用于控制和调节特定环境或设备内的温度。
在工业、农业、医疗、建筑和家庭等领域中都得到了广泛的应用。
本文将介绍温度控制系统的设计与实现。
一、系统设计本温度控制系统基于单片机控制,通过传感器与检测温度变化,并通过控制器对执行器的控制来实现自动控制。
系统的硬件部分包括单片机、温度传感器、LCD显示屏、电源、继电器、电阻器和电容器等元件。
软件部分主要是单片机程序设计。
1.硬件设计(1)单片机本系统采用AT89C52单片机。
该单片机具有充足的存储器,可以存储大量的程序。
此外,该单片机的接口丰富,可以通过串口和LCD显示屏进行通信。
在本系统中,单片机通过串口接收传感器的数据,并通过LCD显示屏输出控制结果。
(2)温度传感器本系统采用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20是一种集成了温度传感器和数字转换器的芯片,具有精确度高、响应速度快和线性度好等优点。
该传感器采用单总线制式,具有使用方便和成本低廉的优点。
传感器将检测到的温度数据传输到单片机,通过程序分析实现控制。
(3)LCD显示屏本系统使用16×2字符LCD显示屏,用于显示传感器数据和控制结果。
该显示屏具有低功耗、可靠性高、通信简单等特点,易于控制。
显示屏由单片机控制,通过引脚连接和串口通信实现。
(4)继电器和电阻器本系统采用继电器和电阻器实现温度控制功能。
继电器是一种电气控制元件,由线圈和触点组成。
当电流流经线圈时,继电器将动作,触点也会随之闭合或断开。
在本系统中,继电器用于控制电源开关,实现加热或制冷功能。
电阻器则用于限制电流的大小,以保护系统元件。
2.软件设计本系统的软件部分是在Keil C编译器下编写的单片机程序。
程序主要分为三个模块:传感器接口、控制器和LCD显示。
(1)传感器接口传感器接口模块用于读取传感器数据。
由于本系统采用数字温度传感器,因此传感器接口模块需要进行数字信号转换。
温度控制器毕业论文温度控制器是工业自动化中常用的一种控制器,“温度控制”是工业自动化领域中最常见的控制过程之一。
尤其是在化工、石油、制药等领域,它的应用非常广泛。
对于一个工业控制系统来说,温度控制是非常重要的控制过程,温度控制器的作用是对被控制温度进行检测和控制。
温度控制器尤其在工业生产中非常常用。
本篇毕业论文主要对温度控制器的基本原理及其设计过程进行详细阐述。
第一章:绪论随着现代化工业的迅速发展,工业自动化技术得到了广泛的应用。
其应用的核心是自动化控制技术。
温度控制作为自动化控制技术的关键组成部分之一,在很多工业控制中起着至关重要的作用。
因此,温度控制器及其设计过程的研究是非常有必要和具有价值的。
本毕业论文主要研究了温度控制器在工业自动化控制中的应用,并对温度控制器的基本原理、设计过程和实现方法进行了详细的阐述。
第二章:温度控制器的基本原理在工业自动化控制领域中,温度控制是一个非常重要的控制过程,因此,温度控制器的基本原理是温度测量和温度控制。
温度控制器的基本组成部分包括测量部分和控制部分。
其中,测量部分主要包括温度传感器、信号处理电路、A/D转换器等,而控制部分则包括控制电路、输出补偿电路等。
在温度控制器的工作原理中,根据控制目标,控制器会将检测到的温度值和设定值进行比较,如果两者之间存在偏差,控制器就会采取行动。
通常,控制方法包括比例控制、积分控制和微分控制。
第三章:温度控制器的设计过程温度控制器的设计过程通常包括以下几个部分:1. 确定控制目标和工艺要求温度控制器的设计需要了解控制起点和终点的温度范围,以及温度变化的速率和幅度。
这些信息对于确定控制目标和工艺要求非常重要。
2. 选择传感器和信号处理电路传感器的选择应基于工艺要求,需要考虑到测量范围、精度、抗干扰性等。
信号处理电路可以将传感器输出信号进行放大、滤波、线性化等处理。
3. 选择控制器可以根据需求选择PID控制器或ON/OFF控制器。
温度控制系统毕业论文温度控制系统引言温度控制系统是现代工业和生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过感知环境温度,并根据预设的目标温度进行调节,以维持系统内的温度在一个合适的范围内。
本文将探讨温度控制系统的原理、应用和未来发展趋势。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的核心原理是负反馈控制。
它通过传感器感知环境温度,并将这一信息反馈给控制器。
控制器根据预设的目标温度与实际温度之间的差异,调节执行器来实现温度的稳定控制。
这种负反馈控制的原理可以确保系统在不同环境条件下能够自动调节温度,以满足用户的需求。
二、温度控制系统的应用温度控制系统广泛应用于各个行业和领域。
在工业生产中,温度控制系统可以用于控制炉温、烘干设备、冷却设备等,以确保产品质量和生产效率。
在医疗领域,温度控制系统可以用于保持手术室、实验室和药品储存等环境的恒温,以确保医疗设备和药品的安全性。
在家庭生活中,温度控制系统可以用于调节空调、暖气和热水器等设备,以提供舒适的居住环境。
三、温度控制系统的优势温度控制系统具有许多优势。
首先,它可以提高工作效率和生产质量。
通过精确控制温度,可以确保工业生产过程中的稳定性和一致性,从而提高产品的质量和生产效率。
其次,温度控制系统可以节约能源和降低成本。
通过合理调节温度,可以避免能源的浪费和设备的过度运转,从而降低能源消耗和运营成本。
此外,温度控制系统还可以提供舒适的生活环境,改善人们的生活品质。
四、温度控制系统的发展趋势随着科技的不断进步,温度控制系统也在不断发展。
首先,传感器技术的改进使得温度控制系统能够更加精确地感知环境温度,从而提高控制的准确性和稳定性。
其次,智能化和自动化技术的应用使得温度控制系统更加智能化和便捷化。
例如,通过与智能手机的连接,用户可以远程监控和调节温度,提高用户体验。
此外,与其他系统的集成也是未来发展的趋势之一。
例如,将温度控制系统与能源管理系统相结合,可以实现能源的综合管理和优化利用。
单片机温度控制系统毕业设计论文标题:基于单片机的温度控制系统设计与实现摘要:本论文设计和实现了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的强大计算和控制能力,通过传感器采集环境温度,并运用PID控制算法,控制温度在预定的范围内波动。
本系统具有设计灵活、控制精度高、反应迅速等优势,非常适合温度控制领域应用。
关键词:单片机、温度控制、传感器、PID算法第一章引言1.1研究背景随着科技的进步和人们生活质量的提高,温度控制在各个领域都变得日益重要。
例如,家庭中的恒温器、温室中的温度调节、工业生产过程中的温度控制等。
传统的温度控制方法费时费力,且精度和效率较低,因此需要开发一种新的温度控制系统来满足各种需求。
1.2目的和意义本论文旨在设计和实现一种基于单片机的温度控制系统,以提高温度控制的精度和效率,满足不同领域对温度控制的需求。
通过论文的研究,可以为相关领域的温度控制系统设计提供参考,并促进温度控制技术在各个领域的应用。
第二章设计与实现方法2.1系统硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机选择、传感器选择以及执行设备选择等。
选用一款功能强大的单片机,例如ATmega328P,作为系统的核心控制器。
此外,选择一个高精度的温度传感器用于采集环境温度,并根据采集到的数据进行控制。
2.2系统软件设计本系统的软件设计主要包括温度采集与控制算法的设计和实现。
采用PID控制算法,通过单片机进行计算和控制,实现温度控制的闭环反馈。
同时,设计界面友好的人机交互界面,使操作更加简便。
第三章系统测试与分析3.1硬件测试对系统硬件进行测试,包括传感器的准确性测试、单片机的功能性测试以及执行设备的工作状态测试。
通过测试,验证系统的硬件设计的正确性和稳定性。
3.2软件测试对系统的软件进行测试,包括温度控制算法的准确性测试以及人机交互界面的操作测试。
通过测试,验证系统的软件设计的正确性和可靠性。
第四章结果与讨论4.1实验结果通过实验,得到了系统在不同环境下的温度控制效果,并进行数据统计和分析。
水温自动控制系统毕业设计论文摘要本文设计了一种水温自动控制系统,用于控制水温自动调节和保持。
该系统基于单片机控制技术,具有灵活、精度高、稳定性好等优点,并且适用于各种大中小型水族箱的水温控制。
首先,本文分析了水温控制系统的原理和工作原理,讨论了其执行机理和功能。
其次,通过阐述硬件设计,包括测温原理、传感器选择、控制器密度和其他电路部分等。
在软件设计方面,本文采用C语言编程,实现了自动监测水温变化、自动开关附加加热器和调整温度等功能,并且采取多重保护措施,保证了该系统的安全性和稳定性。
最后,本文通过实验验证了该系统的可行性和实用性,在保证了水族箱内水体温度稳定的基础上,实现了节能和自动化控制的优势,为水族箱饲养提供了一定的实用性支持。
关键词:水温自动控制;水温计;单片机;附加加热器;C语言编程;节能。
AbstractThis paper designs a water temperature automatic control systemfor automatic regulation and maintenance of water temperature. Based on the single-chip control technology, the system has the advantages of flexibility, high accuracy and good stability, and is suitable for controlling the water temperature of various large,medium and small aquariums.Firstly, the principle and working principle of the water temperature control system are analyzed, and its executing mechanism and function are discussed. Secondly, by elaborating on hardware design, including temperature measurement principle, sensor selection, controller density and other circuit parts, and in software design, the paper adopts C language programming to achieve automatic monitoring of water temperature changes, automatic switching of additional heaters and adjusting temperatures, and takes multiple protection measures to ensure the safety and stability of the system.Finally, the feasibility and practicality of the system are verified through experiments, which has the advantages of energy saving and automatic control, and provides practical support for the breeding of aquariums by ensuring the stability of water temperature.Keywords:water temperature automatic control;thermometer;single-chip;additional heater;C language programming;energy saving.。
智能温控风扇系统设计毕业论文目录前言 ................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论 .. (1)1.1 研究本课题的目的和意义 (1)1.2 发展现状 (1)第2章整体方案选择 (3)2.1 温度传感器的选用 (3)2.2 主控机的选择 (5)2.3显示电路 (5)2.4调速方式 (6)第3章系统硬件组成 (7)3.1 系统结构 (7)3.2 主控芯片介绍 (7)3.2.1 STC89C51简介 (7)3.2.2 STC89C51主要功能和性能参数 (8)3.2.3 STC89C51单片机引脚说明 (9)3.2.4 STC89C51单片机最小系统 (11)3.2.5 STC89C51中断技术概述 (13)3.3 DS18B20温度采集电路 (13)3.3.1 DS18B20 的特点及内部构造 (13)3.3.3 DS18B20的工作原理 (15)3.3.3 DS18B20的工作时序 (18)3.4 数码管驱动显示电路 (20)3.4.1 数码管驱动电路 (20)3.4.2 数码管显示电路 (21)3.5 风扇驱动电路 (22)3.6 按键模块 (25)第4章系统软件设计 (27)4.1 软件介绍 (27)4.1.1 Keil C51 (27)4.1.2 Protel99SE (28)4.1.3 Proteus (29)4.2 主程序流程图 (31)4.3 DS18B20子程序流程图 (32)4.4 数码管显示子程序流程图 (33)4.5 按键子程序流程图 (34)第5章系统调试 (36)5.1 软硬件调试 (36)5.1.1 按键显示部分的调试 (36)5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (36)5.1.3 风扇调速电路部分调试 (37)5.2 系统功能 (37)5.2.1 系统实现的功能 (37)5.2.2 系统功能分析 (38)结论 (39)谢辞................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的温度控制系统的毕业设计论文温度控制系统是一种通过控制温度传感器感知到的温度值,以达到用户设定的目标温度的自动控制系统。
在工业、农业、医疗和家庭等领域中,温度控制系统广泛应用于保温、散热、恒温和冷却等需要稳定温度环境的场合。
本论文将重点介绍基于单片机的温度控制系统的设计与实现。
该系统采用单片机作为控制核心,结合温度传感器、显示器、执行器等硬件,通过软件实现对温度的监测和控制。
首先,系统硬件部分包括温度传感器、单片机、显示器、执行器等元件的选取和电路的搭建。
温度传感器负责实时感知环境的温度,将采集到的温度值通过模拟信号传递给单片机。
单片机作为控制核心,负责接收和处理温度传感器的数据,通过控制执行器的开关状态,实现对温度的调节。
同时,可以将温度数值通过显示器显示出来,方便用户实时监测。
其次,系统软件部分包括单片机程序的编写和功能实现。
通过编写程序,实现温度的读取、控制和显示等功能。
具体包括读取温度传感器的数值,判断是否达到用户设定的目标温度,如果超过目标温度,控制执行器关闭,否则控制执行器打开,以使温度保持在设定的范围内。
同时,将温度数值转化为适合显示的格式,并通过显示器显示出来。
系统软件的编写需要考虑实时性和准确性,确保温度控制的稳定性和精确性。
最后,论文还将介绍系统的测试和优化。
通过对温度控制系统的测试,验证系统硬件和软件的正确性和稳定性。
并在测试的基础上,对系统进行优化,提高控制效果和系统性能。
本论文的研究内容主要包括基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件编程,以及系统的测试和优化。
通过对温度控制系统的设计和实现,研究单片机在温度控制领域的应用,为进一步的研究和应用提供参考和借鉴。
目录引言 (1)1 系统的相关介绍 (2)1.1 系统的目的及意义 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 系统传感器DS18B20的介绍 (2)1.3.1 DS18B20的主要特性 (2)1.3.2 DS18B20的外形和部结构 (3)2 系统分析设计 (4)2.1 温度控制系统结构图及总述 (4)2.2 系统显示界面方案 (4)2.3 系统输入方案 (5)2.4系统的功能 (5)3 相关软件编译知识介绍 (5)3.1 C语言简介 (5)3.1.1 C语言的优点 (5)3.1.2 C语言缺点 (6)3.2 Keil简介 (6)3.2.1 系统概述 (6)3.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (7)4系统流程图设计 (7)4.1主程序流程图 (7)4.2 DS18B20控制程序流程图 (8)4.2.1 DS18B20 复位程序流程图 (9)4.2.2 DS18B20写数据程序流程图 (9)4.2.3 DS18B20读数据程序流程图 (10)4.3 温度读取及转换程序流程图 (12)4.4 MAX7219驱动程序流程图 (13)4.4.1 MAX7219写入一个字节数据程序流程图 (13)4.4.2 MAX7219写入一个字数据程序流程图 (15)4.5 数码管温度显示程序流程图 (16)4.6 按键中断服务程序流程图 (17)5 电路仿真 (19)5.1 PROTEUS软件介绍 (19)5.2 温度控制系统PROTEUS仿真 (19)6总结 (20)7参考文献 (21)附录1 源程序代码 (22)引言信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)、信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。
近百年来,温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段;(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);(2)模拟集成温度传感器/控制器;(3)智能温度传感器。
目前,国际上新型温度传感器正从由集成化向智能化、网络化的方向发展。
下面介绍的就是两种最常见的温度传感器:(1)集成温度传感器模拟集成温度传感器。
集成传感器是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。
模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。
它是目前在国外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别。
(2)智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是20世纪90年代中期微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。
智能温度传感器部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
1 系统的相关介绍1.1 系统的目的及意义温度检测控制系统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并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
采用数字温度传感器DS18B20,因其部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。
更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行围的温度检测。
因此温度监测是生产自动化的重要任务。
因而本设计具有非常实际的生产意义。
1.2 设计要求本设计是基于单片机STC89C52的温度控制。
它实现的是温度的监测和控制功能。
可设置报警温度。
本设计用DS18B20传感器来检测温度,LED用于显示。
MAX7219用来驱动数码显示。
设计先通过keil和proteus来联合仿真,然后焊接实物。
具体设计要求如下:(1)使用STC89C52控制器和DS18B20温度传感器,实现温度的检测和显示;(2)设置默认报警温度为500C,并且能够通过按键设置调高调低报警温度;(3)当温度高于报警温度时报警灯亮,低于报警温度时控制电阻丝加热;(4)四位数码管能通过按键交换显示实测温度和报警温度。
1.3 系统传感器DS18B20的介绍1.3.1 DS18B20的主要特性(1)适应电压围更宽,电压围:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。
(2)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
(3)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。
(4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路.(5)温围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃(6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。
(7)在9位分辨率时最多在93.75ms把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms把温度值转换为数字,速度更快。
(8)测量结果直接输出数字温度信号,以"一线总线"串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。
(9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
1.3.2 DS18B20的外形和部结构DS18B20部结构主要由四部分组成:64位光刻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。
DS18B20的外形及管脚排列如下图1.3.2.1:图1.3.2.1 DS18B20的外形及管脚排列2 系统分析设计2.1 温度控制系统结构图及总述本设计实际上是模仿饮水机的工作原理。
它是采用DS18B20温度传感器测试环境温度,经过CPU数据处理,用LED数码管来显示温度。
该设计可设置预期温度。
当温控开关打开时,若测得环境温度低于设定温度,则继电器吸合,启动电热丝工作;若测得环境温度高于设定温度,则继电器释放,电热丝停止工作。
图2.1.1系统总框图2.2 系统显示界面方案该系统要求完成温度的显示以及按键操作时的实时显示功能。
基于上述原因,本次设计考虑了两种方案:方案一:完全采用LCD液晶显示。
这种方案显示精确,可方便的显示各种英文字符,温度符号,正负号等,但实现复杂,且须完成大量的软件工作。
方案二:完全采用数码管显示。
这种方案优点是实现简单。
缺点是功能较少,只能显示有限的符号和数码字符。
根据本设计的要求,方案二已经满足了要求,所以本次设计采用方案二以实现系统的显示功能。
2.3 系统输入方案这里同样讨论了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O口、键盘及显示等。
该方案的优点是使用灵活可编程,并且有RAM及计数器。
若用该方案,可提供较多I/O口,但操作起来稍显复杂。
方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。
因为设计时精简和优化了电路,所以剩余的端口资源还比较多。
由于该系统是对设定报警温度的控制,只需用单片机本身的I/O口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用,故选择方案二。
2.4系统的功能能完成对系统温度的监测及控制,并且能够对被控现场的温度进行智能调节,以保持被控现场温度基本不变。
该系统如果应用于现实生活具有很强的实用意义。
3 相关软件编译知识介绍3.1 C语言简介C语言是一种计算机程序设计语言。
它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
它的应用围广泛,具备很强的数据处理能力,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言。
具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。
3.1.1 C语言的优点C语言现在被广泛应用于单片机以及嵌入式系统的开发,它具有如下一些优点:(1)简洁紧凑、灵活方便;(2)运算符丰富;(3)数据类型丰富;(4)C是结构式语言;(5)语法限制不太严格,程序设计自由度大;(6)允许直接访问物理地址,对硬件进行操作;(7)生成目标代码质量高,程序执行效率高;(8)适用围大,可移植性好。
3.1.2 C语言缺点C语言是一种较汇编语言高级的语言,但相对于汇编这种直接面向机器的语言来说,它的处理效率较会变低。
3.2 Keil简介Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选,即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
3.2.1 系统概述Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。
另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
3.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构,uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos 的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。