水温控制系统

基于单片机的水温控制系统设计水温控制系统在许多领域中都具有重要的应用价值，例如温室农业、水族馆、游泳池等。

在这些应用中，保持水温在一个合适的范围内对于生物的生存和健康至关重要。

基于单片机的水温控制系统设计是一种有效的方法，它可以实现对水温的精确控制和调节。

本文将详细介绍基于单片机的水温控制系统设计原理、硬件实现和软件编程等方面内容。

第一章研究背景与意义1.1研究背景随着科技的飞速发展，人们对生活品质的追求不断提高，对家电设备的智能化要求也越来越高。

其中，水温控制系统在热水器、空调等家电产品中具有广泛的应用。

精确控制水温对于提高用户体验、节约能源和保护环境具有重要意义。

然而，现有的水温控制系统存在控制精度不高、响应速度慢等问题，因此，研究一种新型的水温控制系统具有重要的实际意义。

1.2研究意义本研究旨在提出一种新型的水温控制系统，通过对水温进行精确控制，提高家电产品的性能和用户体验。

此外，本研究还将探讨系统性能的评估和改进方法，为水温控制领域的研究提供理论支持。

第二章水温控制系统设计原理2.1 水温测量原理本章将介绍水温的测量原理，包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等常用温度传感器的原理及特点。

通过对各种传感器的比较，选出适合本研究的温度传感器。

2.2温度传感器选择与应用在本研究中，我们将选择一种具有高精度、快速响应和抗干扰能力的温度传感器。

此外，还将探讨如何将选定的温度传感器应用于水温控制系统，包括传感器的安装位置、信号处理方法等。

2.3控制算法选择与设计本章将分析现有的控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并选择一种适合本研究的控制算法。

针对所选控制算法，设计相应的控制电路和程序。

第三章硬件实现3.1控制器选择与搭建本章将讨论控制器的选型，根据系统的需求，选择一款性能稳定、可编程性强、成本合理的控制器。

然后，介绍如何搭建控制器硬件系统，包括控制器与各种外设（如温度传感器、继电器等）的连接方式。

基于单片机的水温控制系统设计摘要：水温控制系统在工业、农业、生活等各个领域广泛应用。

随着技术的发展，单片机控制技术正在越来越多的应用到水温控制领域中。

本文通过对水温控制系统原理的分析，进行了设计和制作，并通过实验结果验证了本设计的可行性和稳定性。

关键词：单片机控制技术；水温控制系统；可行性；稳定性1. 引言水温控制系统在现代社会中应用广泛，水温控制技术的发展和进步为现代社会的科技进步做出了巨大的贡献。

单片机技术作为一种广泛应用的控制技术，可以实现多种不同的控制操作，因此被广泛应用到水温控制系统中。

本文将针对单片机水温控制系统进行分析设计，并进行实验验证。

2. 水温控制系统原理分析水温控制系统的基本结构由传感器、控制器以及执行机构等组成。

其中，传感器负责温度数据的采集，控制器负责处理和分析数据，并控制执行机构实现温度控制。

单片机水温控制系统的实现原理基于以下几个步骤：1）传感器采集温度数据并将数据转换为数字信号。

2）单片机控制器通过间接方式获取传感器采集的温度数字信号，并将其传输到外围设备中。

3）控制器将传输的信息根据其程序所设定的算法进行计算，得到温度数据，从而调整执行机构的作用。

4）执行机构实现接收计算出的数据并通过温度调节装置将温控装置的工作状态调节到所设定的工作状态，最终实现水温控制。

3. 单片机水温控制系统设计根据以上原理设计单片机水温控制系统，具体实现过程如下：1）传感器：选用DS18B20数字温度传感器，将其与单片机进行连接；2）控制器：选用AT89S52单片机，作为水温控制器，通过程序将传感器所采集到的数字信号转化为温度信息，并与设定温度进行比较和判断，控制继电器开关；3）执行机构：选用继电器作为执行机构，通过继电器的开关控制加热器的加热状态，调节水温。

4. 实验验证将设计好的单片机水温控制系统进行实验，实验过程中将设定温度为30℃，获得的实验结果显示在图1中。

图1 实验结果实验结果表明，本设计的单片机水温控制系统能够在设定温度为30℃时以及系统正常工作的情况下，实现对水温的有效控制。

水温控制报警系统摘要：本系统采用温度传感器ＲMF51-583、LM324放大器和报警系统为核心进行设计，实现浴室水温控制，并当水温达到预警温度进行报警。

本系统由温度传感器RMF51-583进行水温监测，通过调节电阻可以调节水温控制范围。

并且能进行水温范围测量，显示其大致温度。

当水温不超出预警温度时加热，超出预警温度时报警，从而达到浴室水温控制要求。

具体方案设计：1 、设计任务和要求：设计任务：设计一个浴室水温控制报警系统。

该系统能够将水温控制在一个合适的范围内，可以通过手动实现对水温范围的改变，并且超出某一温度值时自动报警。

设计要求：1）要求系统能够通过对两根电阻丝实现对水温的控制。

假设水温范围是T1~T2(T!<T2),T为实际温度,当T1<T2时,两根电阻丝都通电加热;当T1<T<T2时,仅一根电阻丝通电加热;当T>T2时,两根电阻丝都不通电,并且报警。

2）要求系统能大致显示水温温度。

3）要求电路在T1、T2温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电的状态之间转换。

4）要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。

5）要求能够手动调节水温控制的范围。

6）要求画出系统框图与设计电路图，并写出详细的设计过程。

2 、系统组成框图水温控制电路的总体框图如图（1）所示，它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、工作指示电路、水温显示电路、报警电路和电源电路七部分构成的。

水温监测电路水温范围测量电路电阻丝开关电路工作指示电路水温显示电路报警电路电源电路水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。

水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器特性避免跳闸现象。

电阻丝开关电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。

水温显示电路是利用电流表改装的表头显示水温监测到的温度。

报警电路是当水温达到一定程度时报警。

简易水温控制系统 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一个简易水温控制系统的设计———控制算法设计摘要在工农业生产和日常生活中，对温度的检测与控制始终有着非常重要的实际意义和广泛的实际应用。

为了加深计算机控制理论的理解，故设计一个温度控制系统，该系统主要由温度信号采集与转换模块、主机控制模块、温度控制模块、液晶显示模块四部分组成，控制算法为PID算法。

系统可实现稳态误差小于1℃，最大超调小于1℃，并且调节时间较短，恒定效果好。

温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。

温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。

本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一个基于数字传感器DS18B20和单片机STC89C52的简单温度控制系统，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。

该系统可通过液晶显示器LCD1602显示数据或字符，通过按键设定参数；通过DS18B20测温，实现电热杯水温控制；通过PL2303下载端口，实现单机和上位机的通讯。

实验表明该系统能够实现对温度的控制，具有一定的控制精度。

该系统测温电路简单、连接方便，可用于简单温度控制的场合。

关键词：单片机；温度传感器；液晶显示器；PID算法AbstractIn industrial and agricultural production and daily life, the testing and control of temperature has always had very important practical significance and extensive practical application. In order to deepen the understanding of the computer control theory, the design of a temperature control system, the system is mainly composed of temperature signal acquisition and conversion module, host control module, temperature control module, liquid crystal display module four parts, the control algorithm for PID algorithm. System can realize the steady state error is less than 1 ℃, the maximum overshoot less than 1 ℃, and the adjustment time is shorter, constant effect is good. Lagged temperature control system of the object, its response to the step signal will delay some time, produce adverse effect to the automatic control, so effective for accurate temperature measurement and control is an important indicator in the industrial control system. Temperature is an importantphysical quantities, it is also one of the main process parameters in industrial production process, many properties of objects and features are related to temperature, a lot of important process can only be effective in a certain temperature range, thus, accurate measurement and reliable control of temperature, in the industrial production and scientific research has the very vital significance. This paper expounds the concept of process control system, introduced a digital sensor DS18B20 and single chip microcomputer based STC89C52 simple temperature control system, electric kettle for controlled object, and through the experiment the method to establish the mathematical model of temperature control system, using PID algorithm to the design of the system, to achieve the better control. Through DS18B20, the temperature control of the electric heat cup is achieved. Through the PL2303 download port, the communication between the single machine and the above machine is achieved. The experiment shows that the system can control the temperature, and has certain control accuracy. The system is simple and easy to connect, which can be used for simple temperature control.Key words: single chip microcomputer;the temperature sensor;Liquid crystal display;PID algorithm目录一﹑设计任务与要求1.基本要求1L水由1kW的电路加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度变化时实现自动调整，以保持在设定的温度。

PID水温控制系统摘要：随着社会主义现代化的发展，在科学技术突飞猛进的今天，人工智能起不不可忽视的作用。

尤其是各种智能化的仪器、仪表在农、工业的广泛应用给社会带来了极大的便利。

本文从温控模型和特点出发,采用以单片机PIC16F877为核心，用AD7416数字温度传感器进行测量温度。

以PID算法控制温度，并对温度进行良好的精度控制。

本系统的多个部件如,定时器,加热开关，按键设置水温，实时显示温度，控制温度和报警保温等功能等都可利用单片机来实现。

文章着重介绍核心器件的选择、温度控制系统分析、各部份电路及软件的设计。

它具有结构简单、可靠性好，抗干扰能力强、实现容易，成本低，具有实用价值等特点。

它提供了一个通过温度来控制设备的基本思想和原理，相信能在实际应用中为我们的生活带来更大的便利。

关键词：单片机数字温度传感器PID温度控制PID-based temperature control systemAbstract：Along with the development of socialist modernization, rapid progress in science and technology today, not artificial intelligence from the role that can not be overlooked. Especially the variety of intelligent instruments, meters in the agricultural, industrial society to the broad application brought great convenience. In this paper the characteristics of the model and temperature control, the introduction of SCM PIC16F877 at the core, with AD7416 digital temperature sensor to measure the temperature. PID algorithm to control the temperature , and temperature control for good accuracy. Many parts of the system such as, timers, heating switches, buttons installed water temperature, real-time display of temperature, temperature control and alarm functions, such as insulation SCM can be used to achieve. The article highlights the core device of choice, temperature control system, part of the circuit and software design. It has a simple structure, reliability, and strong interference capability to achieve easy, low cost, has practical value, and other characteristics. It provides a temperature controlled equipment through the basic ideas and principles, I believe in the practical application of our life more convenient.Keywords: microcomputer digital temperature PID temperature control目录一、前言 (1)（一）设计任务及要求 (1)（二）方案的比较与选择 (2)二、总体设计 (2)（一）系统总体设计 (2)（二）单元电路的功能原理分析 (7)（三）发挥部分设计 (8)三、系统软件设计 (9)（一）程序的主流程图 (9)（二）各个功能模块流程 (10)四、系统测试与调试 (14)（一）电路测试 (14)（二）仪器的使用 (15)（三）测试的结果 (15)（四）发挥部分测试 (15)五、结论 (15)致谢 (16)附录 (17)附录一设计总电路图 (17)附录二设计PCB图 (18)附录三设计3D图 (19)附录四程序清单 (20)参考文献 (28)一、前言（一）设计任务及要求本文介绍的是一个由PIC16F877为核心的单片机制作的一个水温控制器。

水温控制系统开题报告水温控制系统开题报告一、引言水温控制系统是一种用于调节水温的技术方案，它在许多领域都有广泛的应用，如家庭生活、工业生产以及科研实验等。

本文将探讨水温控制系统的设计原理、应用场景以及未来发展方向。

二、设计原理水温控制系统的设计原理主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

传感器用于感知水温的变化，常见的传感器有温度传感器和红外线传感器。

控制器根据传感器的反馈信号，通过算法计算出控制水温所需的操作指令。

执行器则负责根据控制器的指令，对水温进行调节，常见的执行器有电加热器和冷却装置。

三、应用场景1. 家庭生活水温控制系统在家庭生活中有着广泛的应用。

例如，我们可以利用水温控制系统来调节淋浴水温，让每个家庭成员都能够享受到舒适的洗浴体验。

此外，水温控制系统还可以应用于家庭温泉、游泳池等场所，提供恒定的水温，增加用户的舒适感。

2. 工业生产在工业生产中，水温控制系统的应用也非常广泛。

例如，在食品加工过程中，水温控制系统可以确保食品在适宜的温度下进行加热或冷却，保证产品的质量和安全。

此外，水温控制系统还可以应用于塑料加工、化工生产等领域，提高生产效率和产品质量。

3. 科研实验在科研实验中，水温控制系统也扮演着重要的角色。

例如，在生物实验中，保持恒定的水温对于细胞培养和生物反应的研究至关重要。

水温控制系统可以提供稳定的实验环境，保证实验结果的可靠性和可重复性。

四、未来发展方向水温控制系统在未来的发展中有着广阔的前景。

随着科技的不断进步，传感器和控制器的性能将不断提高，使得水温控制系统更加智能化和精确化。

同时，随着对能源效率和环境保护的要求越来越高，水温控制系统也将朝着节能、环保的方向发展。

例如，利用太阳能、地热能等可再生能源来供给水温控制系统的能量，减少对传统能源的依赖。

此外，随着物联网技术的快速发展，水温控制系统也将与其他智能设备实现互联互通，形成智能家居或智能工厂的一部分。

通过与其他设备的联动，水温控制系统可以更好地适应用户的需求，提供更加个性化的服务。

水温自动控制系统的原理是利用温度传感器对水箱内的水温进行实时监测，并将监测到的温度信号传输到控制模块。

控制模块根据预设的温度值和实际水温的差异，通过调节加热或制冷设备的运行状态，实现对水温的精确控制。

具体来说，水温自动控制系统的工作流程如下：温度传感器：这是系统的核心部件，用于感测水箱内的温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。

控制模块：这是系统的“大脑”，接收并处理温度传感器的信号，然后根据预设的温度值和实际水温的差异，输出控制信号。

常见的控制模块有微控制器、PLC等。

加热/制冷设备：这是系统的执行部件，根据控制模块的信号调节水温。

常见的加热设备有电加热棒、燃气热水器等，制冷设备有压缩机制冷机等。

显示部件：这是系统的可视化部分，用于显示当前的水温、预设温度等信息，方便用户操作和查看。

常见的显示部件有显示屏、数码管等。

报警装置：当实际水温超过预设的温度范围时，系统会触发报警装置，提醒用户及时处理。

常见的报警装置有蜂鸣器、LED灯等。

水温自动控制系统能够实现对水温的精确控制，适用于各种需要恒定水温的场合，如游泳池、工业用水等。

同时，由于系统能够实时监测水温并具有报警功能，大大降低了因水温异常而引发的安全事故。

汽车水温控制系统的设计与制作摘要：本文介绍了一种汽车水温控制系统的设计与制作，该系统主要应用于汽车发动机散热系统。

本文首先介绍了水温控制系统的基本原理和功能，然后详细描述了系统的硬件设计和软件实现。

最后，进行了测试和评估，验证了该系统的功能和效果。

关键词：汽车水温控制系统、发动机散热、硬件设计、软件实现、测试评估正文：一、引言汽车发动机散热是汽车运行时必须面对的问题之一，因此，一个高效的水温控制系统对保护发动机和延长车辆寿命至关重要。

本文基于此，针对该问题提出并设计了一个汽车水温控制系统。

二、水温控制系统设计原理和功能汽车水温控制系统的基本原理是通过检测发动机的水温变化来控制水泵和风扇的工作，以达到维持适宜水温的目的。

该系统根据发动机水温的变化，自动开启或关闭水泵和风扇，并根据不同情况改变水泵和风扇的转速，以确保发动机温度在合理范围内。

该系统的主要功能包括：1.检测发动机水温变化，根据设定的阈值计算出水温或者水温变化的速率。

2.根据温度变化自动控制水泵和风扇的运转，确保发动机温度不低于最低值和不超过最高值。

三、水温控制系统硬件设计汽车水温控制系统的硬件设计包括以下几个方面：1.传感器模块：通过检测发动机的水温将数据传送到控制模块。

2.控制模块：该模块将传感器获取到的数据实时处理计算，并根据测量结果控制水泵和风扇的运转。

3.执行模块：执行模块负责控制水泵和风扇的电机转速。

四、水温控制系统软件实现汽车水温控制系统的软件实现主要包括以下几个方面：1.界面设计：该模块主要负责通过图形化界面显示实时测量到的发动机温度和转速。

2.控制算法设计：该模块主要负责处理来自传感器的数据，计算出水温以及水温变化的速率，并根据测量结果调整水泵和风扇的转速。

3.通信协议：该模块主要负责将处理后的数据传输到执行模块，以控制水泵和风扇的电机转速。

五、测试评估我们通过实验测试验证了汽车水温控制系统的功能和效果。

实验数据表明，该系统实现了对发动机水温的快速响应和精准控制，能够有效地维护发动机运行温度，提高了汽车的可靠性和使用寿命。

设计报告 1. 设计原理水温控制系统以ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机作为控制核心，采用开关控制和ＰＩＤ控制算法相结合，通过控制单位时间内加热时间所占的比例（即控制波形占空比）来控制水的加热速度，实现对１Ｌ水的全量程（１０℃――７０℃）内的升温、降温功能的自动控制。

根据设计要求系统可划分为控制模块、温度测量模块、水温调节模块、键盘输入模块、显示电路模块等。

系统原理图如图所示ＳＴＣ８９Ｃ５２首先写命令给ＤＳ１８Ｂ２０开始转换数据，将转换后的温度数据送入８９Ｃ５２进行处理，处理后在液晶屏上实时显示。

并将实际测量温度值与键盘设定值进行比较，根据比较结果进行温度调节，当温差比较大时采用开关量调节，既全速加热和制冷，当温差小时采用ＰＩＤ算法进行调节，最终达到温度的稳定控制。

其中，加热采用内置（水中）电加热器实现，热量直接与水传递，加热效果好，控温方便；降温采用半导体制冷片实现。

其体积小，安装简单，易于控制，价格便宜，可短时间内反复启动，但其制冷速率不高，所以设计中配套散热风扇以达到快速降温的目的。

２．温度控制算法实际温度控制系统，常采用开关控制或数字ＰＩＤ控制方式。

开关控制的特点是可以使系统以最快的素的向平衡点靠近，但在实际应用却很容易造成系统在平衡点附近震荡，精度不高；而数字ＰＩＤ控制具有稳态误差小特点，实用性广泛的特点，但误差较大时，系统容易出现积分饱和，从而份致系统出现很大的超调量，甚至出现失控现象。

因此，本设计将开关控制，放积分饱和、防参数突变积分饱和等方法溶入ＰＩＤ控制算法组成复式数字ＰＩＤ控制方法，集各种控制策略的优点，既改善了常规控制的动态过程又保持了常规控制的稳态特性。

2.1控制算法的确定温度控制过程为 : 当水温温差大时，采用开关控制方式迅速减小温差，以缩短调节时间；当温差小于某一值后采用PID 控制方式，以使系统快速稳定并保持系统无静态误差。

在这种控制方法中， PID 控制在较小温差时开始进入，这样可有效避免数字积分器的饱和。

第1章绪论游泳池温度及其液位报警控制，在游泳池控制中占有非常重要的地位。

将模糊控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。

1.1 课题背景模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）简称模糊控制（Fuzzy Control），是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。

1965年，美国的L.A.Zadeh创立了模糊集合论；1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。

1974年，英国的E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器，并把它应用于锅炉和蒸汽机的控制，在实验室获得成功。

这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。

传统的自动控制，包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点，即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型（如微分方程、传递函数或状态方程）的基础上，但是在实际工业生产中，影响系统的因素很多，十分复杂。

建立精确的数学模型特别困难，甚至是不可能的。

这种情况下，模糊控制的诞生就显得意义重大，模糊控制不用建立精确的数学模型，根据实际系统的输入输出的结果数据，参考现场操作人员的运行经验，就可对系统进行实时控制，并能取得良好的控制效果。

模糊控制实质上是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴，模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论，又有着大量实际应用背景。

模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力，然而在东方尤其是在日本，却得到了迅速而广泛的推广应用。

近20多年来，模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步，成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。

其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面[1] [2]。

水温控制在游泳池控制中是最为重要的，单水温控制过程中存在着很大的时滞性和很强的干扰。

采用一般的控制方法如PID控制，都不能很好地满足要求。

水温控制系统摘要该设计要完成的是水温控制系统的设计，实现满足题目要求的水温实时控制系统的测量。

主要运用了模拟电子技术基础中的比例放大器、电压比较器、二极管等知识。

外界温度通过温度传感器LM35转换为模拟信号，经过放大器放大十倍后用比较器与基准电压比较，从而控制加热电路的通断，实现对水温的控制。

该设计实现了温度的测量和水温的控制，使得当水温高于设定的温度时停止加热，低于给定温度时开始加热，做到了实时控制，具有良好的应用性。

关键词：比例放大器；温度传感器；电压比较器；继电器目录1 前言.................................................................... １2 统设计原理............................................................... １2.1 水温控制的基本思路................................................. １2.2 水温控制原理....................................................... ２3 设计方案与认证.......................................................... ２3.1 总体设计方案....................................................... ２3.2各部分电路方案认证.................................................. ２3.2.1温度传感器..................................................... ２3.2.2 比例放大器................................................... ４3.2.3 电压比较器.................................................... ６3.2.4 继电器........................................................ ７3.2.5 加热部分...................................................... ９4 电路的仿真与调试....................................................... １０4.1 电路的仿真....................................................... １０4.2电路的调试........................................................ １０5 电路的特点及改进....................................................... １０6 课程设计总结及心得体会................................................. １１参考文献.................................................................. １2 附录Ⅰ元件清单.......................................................... １3 附录Ⅱ整体电路图......................................................... １4第一章前言在日常生活中通过水温控制来给人们带来舒适的，方便的生活同，例如刚在外工作回家的男人一定会很疲倦了，如果能够洗个热水澡，那真是非常好的事情了，这样能够让一天的疲惫随着温热的流水带走了，家庭言主妇为家人煮一个热喷喷的汤水，煮好以后就这样放着也会变凉的，如何保持温的恒定呢？这就需要水温控制系统了。

现代农业工程期末大作业题目：水温控制系统专业班级：电子信息工程072班姓名：熊翊森学号：200711513130指导老师：胡寅单片机水温控制系统引言在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一，在环境恶劣或温度较高等场合，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准。

如何更快、更准确的控制所需的温度是温度控制技术的关键。

1.1 水温控制系统概述本文介绍的是一个以51单片机为控制核心的水温控制系统，此系统通过人机交互设定控制温度，采用增量型PID算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的恒定。

该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高。

1.2 设计任务与要求系统的基本任务与要求：（1）系统的基本要求：一定量水由电炉加热,要求水温可以在一定范围内由人工设顶,并能在环境温度降低时自动实现调整,以保持设定的温度基本不变。

（2）主要性能指标a.温度设定范围：温度设定为40℃—90℃最小区分度为1℃；b.控制精度：温度控制的静态误差名1℃；c.用十进制数码显示实际水温；(3)扩展功能a.具有通信能力，可接收其他数据设备发朱的命令，或将结果传送到其他数据设备；b.采用适当的控制方法；当没定温度或环境温度突变时减小系统的调节时间和超调号c.温度控制的静态误差＜0.2℃；d.能自动显示水温随时间变化的曲线。

1.3系统组成本系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。

因此，以单片机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。

另外，单片机的使用特为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑电路中往往是难以或无法实现的。

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.。

《智能化水温控制系统_水温控制系统》摘要：摘要．任以及要基容如下（）环境温降低温控制静态误差≤℃，程控制可分模拟控制系统、微机程控制系统以及数控制系统，B工作模式下并且显示实际水温按下加键可以显示用户设定温摘要．任以及要基容如下（）环境温降低温控制静态误差≤℃发挥要（）温控制静态误差≤0℃二．方案设计及其论证温传感器键盘显示3核心以上分析只要合理设计电路以及正确编写程序以上几模块以及程序调节下能协调工作共完成水温控制从而达到任要各模块要调节下合理有序工作那么系统必须采用合理高效控制系统这就要涉及到程控制程控制指对生产程某或某些物理参数进行动控制程控制可分模拟控制系统、微机程控制系统以及数控制系统模拟控制系统被控量值由传感器或变送器检测这值与给定值进行比较得到偏差模拟调节器依定控制规律使操作变量变化以使偏差趋近零其输出通执行器作用程微机程控制系统以微型计算机作控制器控制规律实现是通软件完成改变控制规律只要改变相应程序即可(rglgrl)系统是计算机用程控制型种系统微型计算机通程输入通道对或多物理量进行检测并根据确定控制规律(算法)进行计算通输出通道直接控制执行机构使各被控量达到预定要由计算机策直接作用程故称直接数控制模拟控制规律离散化积分项四．系统设计方案着智能化以及按照题目要将系统设计有以下两工作模式测定水温以及显示水温；B设定水温并保温；其默认工作状态即开机工作状态工作容实测量水温并数码管上显示B设定温并保温由用户设定定温系统动工作加热到设定温声光报警声光报警装置可独立开关如不切断电或切换模式系统将动竟然保温模式其温设定有键盘控制不管那种工作模式旦复位键按下将回到默认工作模式B工作模式下并且显示实际水温按下加键可以显示用户设定温根据以上分析总结如下电路设计（）895系统测温电路是使用8b0数式温传感器它无其他外加电路直接输出数量可直接与单片机通信取测温数据电路十分简单它能够达到05℃固有分辨率使用取温暂存寄存器方法还能达到0℃以上精8B0温传感器只有三根外引线单线数据传输总线端口Q外供电线V共用地线G外部供电方式(V接+5V且数据传输总线接7k上拉电阻其接口电路如图5所示功率电路主要是继电器模块包括三极管以及电阻组成控制部分与进行通信管导通控制着继电器常闭触接通与否继电器常闭触连接着外部加热电路其继电器电感部分连接着二极管起着引流保护管作用其电路如下图6图6功率电路（）声光报警电路该部分创新部分采用红外接收装置接受红外遥控器信这样就可以通无线方式进行信息传递通遥控器可以设定温切换工作模式等工作原理红外遥控器产生红外信红外接收头接收到红外信其部电路把信送到放器和限幅器限幅器把脉冲幅控制定水平而不论红外发射器和接收器距离远近交流信进入带通滤波器带通滤波器可以通30kz到60kz波通调电路和积分电路进入比较器比较器输出高低电平还原出发射端信波形终将数信传输到做出相应反应其电路如下图7图7红外接收装置五．软件设计说明系统是采用询方式显示和控制温其加入了红外以及键盘等其他控制器件语句总流程图如下图7（）工作序主函数如下#lgrk_;六．测试结分析（）温设定围30～95℃（0~90围）区分达到00℃（℃）以上标定温值也合设计要（3）用数码管显示水实际温和设定温值显示很稳定（5）当温稳定温控制静态误差≤05℃（7）多次测试和改进该系统各方面参数都达到和超设计参数完成了既定目标[] 李桢、赵宏权《调节概念及基原理》[]《科技信息（科学教研）》079期。

水温加热控制系统设计摘要：传统的水温加热控制系统采用PID控制，但该方法只适用于线性系统，针对非线性及时变水质环境，采用模糊控制方法，能够更好地实现水温加热控制，本文基于模糊控制策略，提出了一种水温加热控制系统的设计方法。

该方法能够对水温加热过程中出现的误差进行及时纠正，有效地保证了水温加热控制系统的运行效果。

关键词：水温加热；控制系统；模糊控制Introduction:With the development of industry, water temperature control becomes more and more important. Traditional watertemperature heating control systems adopt PID control, butthis method only suitable for linear systems. In response to non-linear and changing water quality environments, fuzzy control methods can better achieve water temperature heating control. Based on fuzzy control strategies, this article proposes a design method for water temperature heatingcontrol system. This method can effectively correct theerrors that occur during the water temperature heating process, ensuring the operating effect of the water temperature heating control system.Method:The proposed system includes a fuzzy control module, temperature measurement module, heating module and display module. The design of fuzzy controller consists of three stages: fuzzification, inference engine and defuzzification. Firstly, the temperature signal is transferred to the fuzzycontroller via a temperature measurement module, then fuzzy sets are created based on the temperature input. Secondly,the inference engine calculates the desired output valuebased on the input value and the rules of the control algorithm. Finally, the defuzzification module converts the fuzzy output into a hard signal for the heating module.Results:The proposed system achieved accurate control of water temperature with a low overshoot range. The system is able to control the temperature error during the heating process and guarantee the temperature stability of the water heating process. Compared with traditional PID control, the fuzzy control can better adapt to non-linear systems and changing water quality environments.Conclusion:The proposed water temperature heating control system basedon fuzzy control can effectively control the watertemperature in a given range with good results. The method is suitable for non-linear and changing water quality environments, and provides a new method for optimizing the control strategy of water temperature heating control systems, which has great application prospects in the fields ofindustry and life.。