智能恒温箱控制系统设计

基于单片机的恒温箱控制系统设计一、引言在现代科技的众多应用领域中，恒温控制技术扮演着至关重要的角色。

无论是在医疗、化工、科研还是在食品加工等行业，对环境温度的精确控制都有着严格的要求。

恒温箱作为实现恒温控制的重要设备，其性能的优劣直接影响到相关工作的质量和效率。

基于单片机的恒温箱控制系统凭借其精度高、稳定性好、成本低等优点，得到了广泛的应用。

二、系统总体设计（一）设计目标本恒温箱控制系统的设计目标是能够在设定的温度范围内，精确地控制箱内温度，使其保持恒定。

温度控制精度为±05℃，温度调节范围为 0℃ 100℃。

（二）系统组成该系统主要由温度传感器、单片机、驱动电路、加热制冷装置和显示模块等部分组成。

温度传感器用于实时采集恒温箱内的温度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机作为核心控制单元，对采集到的温度数据进行处理和分析，根据预设的控制算法生成控制信号，通过驱动电路控制加热制冷装置的工作状态，从而实现对箱内温度的调节。

显示模块用于实时显示箱内温度和系统的工作状态。

三、硬件设计（一）单片机选型选择合适的单片机是系统设计的关键。

考虑到系统的性能要求和成本因素，本设计选用了_____型号的单片机。

该单片机具有丰富的片上资源，如 ADC 转换模块、定时器/计数器、通用 I/O 口等，能够满足系统的控制需求。

（二）温度传感器选用_____型号的数字式温度传感器，其具有高精度、低功耗、响应速度快等优点。

传感器通过 I2C 总线与单片机进行通信，将采集到的温度数据传输给单片机。

（三）驱动电路驱动电路用于控制加热制冷装置的工作。

加热装置采用电阻丝加热，制冷装置采用半导体制冷片。

驱动电路采用_____芯片，通过单片机输出的控制信号来控制加热制冷装置的通断，从而实现温度的调节。

（四）显示模块显示模块选用_____型号的液晶显示屏，通过单片机的并行接口与单片机进行连接。

显示屏能够实时显示箱内温度、设定温度以及系统的工作状态等信息。

编号：毕业设计任务书题目：恒温箱温度控制系统的设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：孙卉学号：1200120304指导教师单位：机电工程学院姓名：韦寿祺职称：教授题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发2015年12月28日一、毕业设计（论文）的内容恒温箱广泛应用在医疗、工业生产和食品加工等领域，其对温度稳定性要求较高，如何实现对温度的精确控制是恒温箱温度控制系统的关键。

温度控制系统通常由被控对象、测量装置、调节器和执行机构等组成。

目前，测量装置大多采用温度传感器采集温度，但是在常规的环境中，温度受其它因素影响较大，而且难以校准，因此，温度也是较难准确测量的一个参数，常规方法测量温度误差大、测量滞后时间长。

当前，普遍使用单片机或者PLC实现恒温箱温度的智能控制，两种控制方式各有优势。

本课题要求设计一种智能恒温控制系统，选择合适的控制方式实现温度的智能控制，具体任务如下：1、收集有关恒温箱的文献资料，了解恒温箱的工作原理、工艺要求等，重点学习掌握恒温箱温度控制系统的构成、运行参数、控制特点等，选择合适的控制方式，制定恒温箱电热温度控制系统的控制方案。

2、建立恒温箱电热温度控制系统的数学模型，应用仿真软件进行仿真，选择调节器参数，分析系统稳态和动态控制性能指标。

3、完成恒温箱电热温度控制系统的硬件电路设计和相关控制软件程序的编写，绘制系统原理图，计算元器件参数，选择元器件型号。

4、制作演示模拟样机，进行软硬件联调。

二、毕业设计（论文）的要求与数据1、收集恒温箱温度控制系统的工作原理和控制方法的相关文献资料15篇以上，其中英文文献不少于2篇。

2、恒温箱电热温度控制系统的输入电源为单相220V，电加热额定功率5kW，温度调节范围室温~200℃，温度控制精度在±1℃以内。

3、恒温箱对加热电源电流的传递函数为18.4e ，采用PID调节器或九点1.2s控制器设计恒温箱电热温度控制系统，选择单片机或PLC作为控制器。

摘要温度与生物的生活环境密切相关，不同的生物或物体对温度的要求都不同。

随着智能控制技术不断的发展，在现代工业生产以及科学实验的许多场合，为了获取生物或物体所需求的温度，需要及时准确的获取温度信息，同时完成对温度的预期控制，这时候温度检测与控制系统就显得尤其的重要。

因此，温度检测系统的设计与研究一直备受广大科研者重视。

本次课题设计了一个低成本，高精度的恒温箱。

该设计主要从硬件和软件两个方面出发：1）在硬件上，选择AT89C52单片机为核心，采用了TL431组成2.5V的恒流源，并以Pt100温度传感器作为温度检测仪器，通过ICL7135模数转换器采集数据，用LED数码管作为显示器，构成了一个恒温箱；2）在软件上，设计了温度检测算法，并在C语言编程环境下，编写了相应的程序来实现所设计的算法。

最后通过Proteus ISIS与Keil的联合仿真，保证了算法的可行性。

通过仿真实验可以发现所设计的系统可以较好的检测、控制并且保持温度。

但是由于温度调节的迟滞性以及设计上的不足，该系统具有一定的局限性。

关键词：温度检测；AT89C52单片机；恒温箱；C语言编程ABSTRACTTemperature is closely related to life and environment. Different creature or object have different requirements to temperature. With the development of the intelligent-control- technology, and in order to arrive to the creature's or object's temperature-demand, we should take the information of temperature timely and accuratly, and control the temperature to the expected degree, in the modern industrial production and scientific experiment many occasions . I n this situation, the testing and controlling system for temperature is especially important. Therefore, the designs for temperature detection system attract researchers' attentions.In this dissertation, we designed a box with constant temperature which has low cost as well as high accuracy. We designed the system mainly from two aspects: hardware and software1)Hardware's design: At first, we chosed AT89C52 SCM as the core of the system. And then we selected TL431 to compose the 2.5 V constant and Pt100 temperature sensor for testing temperature. At last, we collecte data througn theICL7135 ADC and display data them on the LED. All of this consists of a the constant-temperature-box;2)Software's design: In this papar, we designed a algorithm detecte temperature and implemented it based on the C programming language's environment. Finally we did a series of simulation experiment through the Proteus ISIS and Keil to ensure that the algorithm is feasible.Simulation results show that the system designed had a very good effect on temperature's detection, controlling and keeping . Because of the adjustmentand of the temperature and the insufficiency of the design, this system has some limitations.Keywords：Temperature detection;AT89C52 SCM; Box of constant temperature ;C language programming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郑重承诺：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。

HWS-500恒温箱说明书
仪器名称：智能恒温恒湿箱
仪器型号：HWS-500
智能恒温恒湿箱仪器简介：
HWSX系列智能恒温恒湿箱是由箱体、加热器、制冷机、循环风扇、控制器、温度传感器、湿度传感器、加湿器等组成。

它能根据用户需要将箱内温度和湿度分别稳定在某一数值，可用作微生物培养、物体的物理性能试验、昆虫和小动物的饲养、植物发芽、生物制品存放、化学药品贮藏及药品试验等。

智能恒温恒湿箱仪器功能特点：
大屏幕液晶显示，中文指导操作流程，操作简单，控制精确，蓝色背光，便于夜间查看。

程序可设置时间、温度、湿度等梯度控制。

时段控制99段编程，温度范围0-50℃，湿度30~95%RH
直观显示北京时间，时段剩余时间，箱内温湿度及室外温度（选配）。

可设置内胆保护温度，高于内胆保护温度软硬件自动切断电源，保护测试样品。

具有超温和传感器异常保护保护功能，保证仪器和样品安全。

具有掉电记忆、掉电时间自动补偿功能。

停电后再次开机都可延续原来的工作状态。

智能恒温恒湿箱仪器技术参数：
●容积：500L
●控温范围：0℃～50℃
●温度波动度：±1.0℃
●温度不均匀度：≤1.5℃
●湿度调节范围：30～95%RH
●加热功率：300W～500W
●压缩机功率：190W～450W
●压缩机延时保护时间：3min
●噪音：＜70dB
●工作方式：连续运行
●工作环境：温度0～40℃、湿度80%RH以下，无腐蚀性气体●电源：220±22V，50±0.5Hz。

课程设计课题：单片机培养箱温控系统设计本课程设计要求：温度控制系统基于单片机，实现对温度的实时监控，实现控制的智能化。

设计了培养箱温度控制系统，配备温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数字传输，采用PID控制技术，可保持温度在要求的恒定范围内，配备键盘输入设定温度；配备数码管L ED显示温度。

技术参数及设计任务：1、使用单片机AT89C2051控制温度，使培养箱保持最高温度110 ℃ 。

2、培养箱温度可预设，干燥过程恒温控制，控温误差小于± 2℃.3、预设时显示设定温度，恒温时显示实时温度。

采用PID控制算法，显示精确到0.1℃ 。

4、当温度超过预设温度±5℃时，会发出声音报警。

和冷却过程没有线性要求。

6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数传7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成，实现温度显示和报警。

本课程设计系统概述一、系统原理选用AT89C2051单片机作为中央处理器，通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度，并将采集的信号传送给单片机。

驱动培养箱的加热或冷却。

2、系统整体结构总体设计应综合考虑系统的总体目标，进行初步的硬件选型，然后确定系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。

经过反复推敲，总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心，选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。

总体规划如下：图1 系统总体框图2、硬件单元设计一、单片机最小系统电路Atmel公司的AT2051作为89C单片机，完全可以满足本系统所需的采集、控制和数据处理的需要。

单片机的选择在整个系统设计中非常重要。

该单片机具有与MCS-51系列单片机兼容性高、功耗低、可在接近零频率下工作等诸多优点。

广泛应用于各种计算机系统、工业控制、消费类产品中。

AT 89C2051 是 AT89 系列微控制器中的精简产品。

基于PLC的热水箱恒温控制系统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。

在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。

对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。

例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。

温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。

可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。

它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。

第一章绪论1.1 引言可编程序控制器(Programmable Controller，简称PLC)是以微处理器为基础，综合了计算机技术、控制技术、通讯技术等高新技术的工业装置。

现代PLC不仅具有传统继电器控制系统的控制功能，而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制系统。

在工农业生产中，常用闭环控制方式控制温度、压力、流量等连续变化的模拟量，PID控制是常见的一种控制方式。

由于其不需要求出控制系统的数学模型，算法简单、鲁棒性好、可靠性高，在使用模拟量控制器的模拟控制系统和使用计算机(包括PLC)的数字控制系统中得到了广泛的应用。

本文针对恒温水箱温控系统的要求，以PLC为温度控制系统的核心，利用PID控制算法实现水箱的恒温控制。

1.2选题的背景温度是是工业上常见的被控参数之一，特别在冶金、化工、机械制造等领域，恒温控制系统被广泛应用于热水器等一些热处理设备中。

第1章绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一，温度控制自然是生产的重要控制过程。

工业生产中温度很难控制，对于要求严格的的场合，温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率，降低生产效益。

这就需要设计一个良好温度控制器，随时向用户显示温度，而且能够较好控制。

单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力，结合PID,程序控制可大大提高控制效力，提高生产效益。

本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。

单片机STC89C52能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度在LCD1602液晶屏上实时显示，通过PID控制从而把温度控制在设定的范围之内。

通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。

1.2国内外发展状况温度控制采用单片机设计的全数字仪表，是常规仪表的升级产品。

温度控制的发展引入单片机之后，有可能降低对某些硬件电路的要求，但这绝不是说可以忽略测试电路本身的重要性，尤其是直接获取被测信号的传感器部分，仍应给予充分的重视，有时提高整台仪器的性能的关键仍然在于测试电路，尤其是传感器的改进。

现在传感器也正在受着微电子技术的影响，不断发展变化。

恒温系统的传递函数事先难以精确获得，因而很难判断哪一种控制方法能够满足系统对控制品质的要求。

但从对控制方法的分析来看，PID控制方法最适合本例采用。

另一方面，由于可以采用单片机实现控制过程，无论采用上述哪一种控制方法都不会增加系统硬件成本，而只需对软件作相应改变即可实现不同的控制方案。

因此本系统可以采用PID的控制方式，以最大限度地满足系统对诸如控制精度、调节时间和超调量等控制品质的要求。

现在国内外一般采用经典的温度控制系统。

采用模拟温度传感器对加热杯的温度进行采样,通过放大电路变换为 0～5V 的电压信号,经过A/D 转换,保存在采样值单元;利用键盘输入设定温度,经温度标度转换转化成二进制数,保存在片内设定值单元;然后调显示子程序,多次显示设定温度和采样温度,再把采样值与设定值进行 PID 运算得出控制量,用其去调节可控硅触发端的通断,实现对电阻丝加热时间的控制, 以此来调节温度使其基本保持恒定。

基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。

设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，能够使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。

技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。

2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。

3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。

4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。

5、对升、降温过程没有线性要求。

6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。

一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，经过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。

2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。

总体方案经过重复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：图1系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全能够满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。

蓄电池恒温箱说明书前言为配合运营商落实“绿色行动计划”的要求，建设节能型企业，依据国家规范和相关行业标准，结合基站机房实际运行情况，本公司特地推出了基站机房专用的蓄电池恒温箱。

深圳市易网通通信技术有限公司拥有通信行业专业的技术研发团队，对基站机房节能方案设计有深入的了解和丰富的经验，依靠优质的产品、完善的服务和极具竞争力的市场定价一直深受客户的好评，同多家设备商和工程商建立了长期良好的合作关系，欢迎新老客户来我司指导洽谈合作业务。

一目的我司推出的压缩机蓄电池恒温箱旨在分隔基站机房蓄电池工作环境，为其创造一个独立的恒温环境以提高基站机房运行环境温度，从而达到降低能耗，节省运营成本的目的。

二引用文件《固定型阀控式密封铅酸蓄电池》（GB/T 19638.2-2005）《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》（YD/T 1715-2007）《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB 8624-2006）《通信局、站电源空调及环境集中监控管理系统技术要求》（YD/T 1363.1-2005）《通信系统用户外机柜一般要求》（YD/T 1537-2006）三系统组成及定义蓄电池恒温箱主要由两部分组成：恒温箱体、一体化空调（含控制器）恒温箱体：具有密封和保温功能的的柜体，用来安装蓄电池组，同时具备通风换气功能，能及时排出蓄电池使用过程中所产生的氢气；空调：采用压缩机制冷对恒温箱体内部进行温度调节；控制器：对蓄电池的恒温箱进行单独温度控制，从而保证蓄电池的恒温工作环境，保证蓄电池使用寿命，提高机房基站主设备和电源设备的工作温度，降低能耗。

四恒温箱总体性能技术说明4. 1 环境参数：储运温度：-40℃-70℃；工作温度：-30℃-45℃；储运湿度：≤95%；工作湿度：≤90%；允许海拔高度：4000m。

4. 2 工作电源：系统可选用以下两种供电方式之一：（1）交流220V，（-15%-+10%，50±5%Hz）；（2）直流48V，（-40VDC-65VDC）。

基于单片机的恒温箱控制系统设计恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。

为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。

我们需要选择合适的单片机作为控制核心。

常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。

接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。

在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。

一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。

温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。

在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。

首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。

然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。

如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。

通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。

除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。

例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。

我们还可以设计一个温度曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。

此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。

在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。

首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。

其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。

此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。

基于单片机的恒温箱控制系统设计可以实现对恒温箱内温度的精确控制。

通过合理的硬件设计和编程，我们可以实现恒温箱的智能化控制，提升系统的功能和性能。

这不仅可以满足实验室、医疗、食品加工等领域对恒温箱的需求，还可以为科研人员提供一个稳定、可靠的实验环境。

0 引言温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个普遍应用的参数。

因此，温度控制是提高生产效率和产品质量的重要保证。

温度控制的发展引入单片机后，可以降低对某些硬件电路的要求，实现对温度的精确控制。

本文设计的温度控制系统主要目标是实现温度的设定值显示、实际值实时测量及显示，通过单片机连接的温度调节装置由软件与硬件电路配合来实现温度实时控制；显示可由软件控制在LCD1602中实现；比较采集温度与设定阈值的大小，然后进行循环控制调控，做出降温或升温处理；同时也可根据判断发出警报，用以提高系统的安全性[1-5]。

图1 系统总体框图 1 系统总体设计本设计以STM32F103RTC6单片机为核心对温度进行控制，使被控对象的温度应稳定在指定数值上，允许有1℃的误差，按键输入设定温度值，LCD1602显示实际温度值和设定温度值。

2 系统硬件设计图2 系统硬件电路图display , PTC heater and semiconductor cooler, and realizes the temperature control on the hardware equipment of the self-made analog small constant temperature box� Experimental results show that the design has the advantages of convenient operation, accurate temperature control and intelligence�Keywords: Temperature control ; STM32;Intelligent基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目（B2018448）。

之间有一个点距的间隔，两行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。

由于LCD1602所需电压为5V，因此它与3.3V 的单片机连接需要将STM32设置为开漏输出，且连接5V 的上拉电阻提高电平。

智能温度控制器设计
简介
本文档介绍了一种智能温度控制器的设计方案。

该温度控制器旨在实现自动控制室内温度，提高生活和工作环境的舒适程度。

设计要求
1. 温度控制器应能自动感知室内温度，并根据设定的温度范围进行控制。

2. 温度控制器应具备智能化功能，能够通过研究和优化算法自动调整控制策略。

3. 温度控制器应具备通信功能，可以远程监控和控制温度。

设计方案
1. 温度感知：使用高精度温度传感器，如热敏电阻或红外线温度传感器，感知室内温度。

2. 控制策略：采用反馈控制策略，根据当前温度与设定温度之间的差异调整控制行为。

3. 智能化功能：通过研究算法，温度控制器可以根据不同季节和使用惯自动优化控制策略。

例如，可以根据历史数据预测温度变化趋势，并提前调整控制行为。

4. 远程通信：集成无线通信模块，如Wi-Fi或蓝牙模块，使温度控制器可以和智能手机或电脑等设备连接。

用户可以通过手机端应用或网页远程监控和调整室内温度。

功能示意图
总结
该智能温度控制器设计方案通过温度感知、控制策略、智能化功能和远程通信实现了自动温度控制。

其简洁、智能的设计使得用户能够轻松调整室内温度，提升生活和工作质量。

过零光耦可控硅恒温箱温度控制电路一、概述在工业生产中，恒温箱被广泛应用于对温度敏感物品的储存和测试。

如何确保恒温箱内的温度稳定控制是一个关键问题。

本文将介绍如何利用过零光耦和可控硅构建一个恒温箱的温度控制电路。

二、过零光耦的工作原理1. 过零光耦是一种可控硅触发电路，它采用光电器件实现输入和输出电气隔离。

当控制端输入的电压为零时，过零光耦会输出一个脉冲信号，用于触发可控硅的导通。

2. 过零光耦的工作原理是利用光电器件对输入电压进行检测，一旦检测到输入电压为零，就会产生输出信号。

这个特性使得过零光耦能够实现对交流电压的精确触发。

三、可控硅的特性和应用1. 可控硅是一种半导体器件，能够在电压施加时实现导通和阻断。

它具有电压控制特性，可以实现对交流电压的精确控制。

2. 可控硅在恒温箱的温度控制电路中扮演着重要角色。

通过合适的触发脉冲控制可控硅的导通角度，可以实现对加热元件的精确控制。

四、恒温箱温度控制电路的设计和实现1. 温度传感器：我们需要选择适合的温度传感器，常用的有热敏电阻和绝对温度传感器等。

2. 过零光耦和可控硅：利用过零光耦检测交流电压的零点来触发可控硅的导通，从而实现对加热元件的精确控制。

3. 控制系统：选用微处理器或者单片机等控制单元，根据温度传感器的反馈信号调整过零光耦的触发脉冲，以实现对恒温箱内温度的精确控制。

4. 加热元件：作为恒温箱的关键部件，加热元件的选择和设计需要充分考虑到恒温箱的尺寸和所需温度范围。

五、恒温箱温度控制电路的优势和应用1. 精确性：利用过零光耦和可控硅构建的温度控制电路可以实现对恒温箱内温度的高精确控制，确保温度稳定性。

2. 稳定性：由于可控硅的电压控制特性，恒温箱温度控制电路能够实现对加热元件的稳定控制，确保恒温箱内温度的稳定性。

3. 应用广泛：恒温箱温度控制电路可以广泛应用于实验室、医药、食品、农业等领域，为温度敏感物品的存储和测试提供可靠保障。

六、结论通过本文的介绍，我们了解了过零光耦、可控硅以及恒温箱温度控制电路的设计和实现原理。

基于单片机的智能恒温箱设计智能恒温箱是一种可以使温度保持在设定值的设备，它在许多领域都有着广泛的应用，如科研实验室、医药行业、食品存储等。

随着科技的不断发展，智能恒温箱的设计也越来越多样化和智能化。

在这种发展的趋势下，成为了一种比较先进和有效的设计方案。

在传统的恒温箱设计中，使用电子元器件和控制器来实现温度的调节和监控。

然而，传统的设计通常存在着温度控制精度不高、反应速度慢、功耗大等问题。

而基于单片机的智能恒温箱设计则可以有效地解决这些问题，提高恒温箱的性能和稳定性。

单片机是一种集成了处理器、内存和输入输出接口等功能的微型计算机芯片，它的小巧灵活和强大的计算能力使得它可以广泛应用于各种控制系统中。

在智能恒温箱设计中，单片机可以通过传感器实时监测箱内温度，并根据预先设定的温度范围进行精准的控制，以维持恒定的温度。

同时，单片机还可以通过通信接口实现与用户的交互，使得用户可以方便地设定温度、监控箱内情况。

由于智能恒温箱通常需要在长时间内保持恒定的温度，因此其温度控制性能对于实验结果的准确性和稳定性至关重要。

基于单片机的智能恒温箱设计在温度控制性能上有着明显的优势。

首先，单片机具有较高的计算能力和响应速度，在监测温度变化时可以做出快速准确的反应，提高了温度控制的精度。

其次，单片机可以根据箱内温度情况自动进行调节，并通过PID等算法实现温度控制的闭环反馈，使得恒温箱可以更加稳定地保持设定温度。

此外，单片机还可以通过程序可编程的方式进行控制，可以根据不同的需求进行灵活的配置和调整，提高了恒温箱的适应性和智能化程度。

除了温度控制性能外，基于单片机的智能恒温箱设计在节能和环保方面也具有一定的优势。

单片机可以通过智能控制系统实现温度自动调节，根据箱内温度情况动态调整制冷和制热设备的工作状态，使得能耗能够得到有效控制。

同时，单片机还可以通过数据采集和分析实现对能源消耗情况的监测和优化，从而降低恒温箱的运行成本和对环境的影响。

基于STM32的高精度恒温控制系统设计黄琦;韩广源;吴瑞东;刘毅;杨世强;张明江;张建忠【摘要】针对分布式光纤拉曼测温系统中定标光纤和雪崩光电二极管(APD)的温控要求,设计了一套基于STM32的高精度恒温控制系统.系统采用上下位机结构,上位机负责设定温度值和显示温度数据,下位机根据上位机的设定值利用P ID算法对恒温箱的温度进行控制.实验结果表明:在22℃的室温下,定标光纤温度稳定在(10±0.1)℃,APD温度稳定在(5±0.005)℃,上位机可准确反映温度的数值和变化趋势.整套恒温系统能够满足分布式光纤拉曼测温系统的温控要求.%Aiming at the temperature requirements of the calibrating fiber and avalanche photo diode ( APD) in distributed optical fiber Raman temperature sensing system, a constant temperature control system with high precision was designed based on STM32. This system adopted upper and lower computers. The upper computer can set the temperature value and display tempera?ture, meanwhile, the lower computer can control the incubator temperature with the PID algorithm according to the instruction from the upper computer. The experiment results show that the calibrating fiber and the APD can stabilize at(10±0.1)℃ and(5± 0. 005)℃ at room temperature of 22 ℃.respectively, Besides, the upper computer can accurately reflect the temperature value and its variation trend. It is reasonably believed that the complete set of thermostatic device can meet the temperature demands in distributed optical fiber Raman temperature sensing system.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P71-74)【关键词】STM32;高精度;温度;STemwin;PID算法【作者】黄琦;韩广源;吴瑞东;刘毅;杨世强;张明江;张建忠【作者单位】太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学物理与光电工程学院,光电工程研究所,山西太原030024;太原世诺科技有限责任公司,山西太原 030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学物理与光电工程学院,光电工程研究所,山西太原 030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学物理与光电工程学院,光电工程研究所,山西太原 030024;太原世诺科技有限责任公司,山西太原030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原030024;太原理工大学物理与光电工程学院,光电工程研究所,山西太原 030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学物理与光电工程学院,光电工程研究所,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TP273分布式光纤拉曼测温系统是利用后向拉曼散射光的温度效应进行温度探测的新型传感系统［1］。

开题报告题目名称基于单片机的自动恒温箱的设计题目来源 A 题目类型 2 导师姓名张焕君学生姓名孔畅班级学号0803010604 专业自动化具体内容（课题背景和意义、国内外研究现状、课题主要内容、课题研究方案、日程安排、参考文献）一、课题背景和意义随着计算机控制技术的发展，恒温系统自动控制已在工业生产领域中的到了广泛的应用，并取得了巨大的经济和社会效益，在不同的领域内，由于控制环境，目标，成本等因素，需要针对情况来设计系统结构和功能，以取得最佳的控制效果。

在日常生活工业生产和实验中电热恒温应用随处可见。

在生活中我们用来保存食物的恒温箱，工业生产中一些原料的保存也用到恒温箱，在实验室里，特别是生物的培养实验室，恒温箱的应用更是普遍。

二、国内外研究现状目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。

国内对于恒温箱的研究也越来越深入，对温度的测控方法多种多样。

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也得到了迅速的发展和广泛的应用。

利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

然而现有的温度传感元件大多为模拟器件（热电耦）体积大、应用复杂、而且不容易实现数字化等缺点，阻碍了应用领域的扩展。

本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C52作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

三、课题主要内容本课题采用单片机为主控制器，通过数字传感器测得箱内温度，再将温度信号送入主控制器，通过程序设计来完成恒温箱的温度控制。

本课题硬件设计包括温度采集定路设计，键盘电路设计，报警电路设计，显示电路设计以及电源电路的设计。

软件的设计包括主程序设计，温度传感器驱动检测和控制程序的设计，显示程序设计，键盘程序设计以及报警程序设计。

运行调试包括温度控制调试，键盘扫描调试，报警及显示到的调试。