温度控制器的设计与制作doc资料

帮不帮温度控制器设计一、设计任务设计一个可以驱动1kW加热负载的水温控制器，具体要求如下：1、能够测量温度，温度用数字显示。

2、测量温度范围0〜100℃，测量精度为0.5℃。

3、能够设置水温控制温度，设定范围40〜90℃,且连续可调。

设置温度用数字显示。

4、水温控制精度W±2℃。

5、当超过设定的温度20℃时，产生声、光报警。

二、设计方案分析根据设计要求，该温度控制器是既可以测量温度也可以控制温度，其组成框图如图1所示。

图1温度控制器原理框图因为要求对温度进行测量显示，所以首先采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。

若要求温度被控制在设定值附近，则要求将实际测量温度的信号与温度的设定僮基准电压）进行比较，根据比较结果（输出状态）来驱动执行机构，实现自动地控制、调节系统的温度。

测量的温度可以与另一个设定的温度上限比较器相比较，当温度超过上限温度值时，比较器产生报警信号输出。

1、温度检测及信号处理温度检测是温控系统的最关键部分，它只接影响整个系统的测量、控制精度。

目前检测温度的传感器很多，其测量范围、应用场合等也不尽相同。

例如热电偶温度传感器目前在工业生产和科学研究中已得到了广泛的应用，它是将温度信号转化成电动势。

目前热电偶温度传感器已形成系列化和标准化，主要优点是：它属于自发电型传感器，测量温度时可以不需要外加电源；结构简单，使用方便，热电偶的电极不受大小和形状的限制；测量温度范围广，高温热电偶测温高达1800 c以上，低温热电偶可测-260℃以下，目前主要用在高温测量工业生产现场中。

热电阻温度传感器是利用电阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的，目前应用较为广泛的热材料是铜和铂。

在铜电阻和伯电阻中，伯电阻性能最好，非常适合测量-200〜+960℃范围内的温度。

国内统一设计的工业用伯电阻常用的分度号有Pt25、Pt100 等，Pt100即表示该电阻的阻值在0c时为100Q。

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)。

简单的温度控制器设计原理温度控制器是一种用于控制某个系统或装置的温度的设备，可以自动调节温度并保持在特定范围内。

它通常由传感器、控制器、执行器等组成，通过不断监测环境温度，计算偏差并作出相应的调整来实现温度控制。

温度控制器的设计原理涉及到传感器、控制器和执行器的协同工作。

其中传感器用于检测环境温度，并将检测到的温度信号转化为电信号；控制器则对传感器的信号进行处理，计算出温度的偏差，并根据预设的控制算法作出相应的调节策略；执行器则根据控制器的指令，实现对系统的温度调节。

在温度控制器中，传感器是非常重要的一部分，通过传感器的准确测量，可以实现对环境温度的实时监测。

常见的传感器包括热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。

这些传感器可以将温度转化为电信号，并通过连接到控制器的电路进行传递。

控制器是温度控制器的核心部件，主要负责对传感器的信号进行处理，并生成控制信号。

控制器通常包括一个微处理器或控制芯片，用于计算温度的偏差，并根据预设的控制算法来调节温度。

控制器通常具有一定的的控制逻辑，可以根据具体的场景要求来进行温度的控制模式选择。

执行器则是根据控制器发出的指令来实现温度调节的部分。

常见的执行器包括加热装置、冷却装置、换向阀等。

执行器的作用是根据控制器的指令来实现相应的温度调节操作，例如调节加热元件功率、打开或关闭冷却设备等，以使系统的温度保持在目标范围内。

整个温度控制器的工作过程可以描述为下面的流程：首先，传感器不断地检测环境温度，并将检测到的温度数据转化为电信号。

然后，控制器接收到传感器的信号后，计算出温度的偏差，并根据预设的控制算法生成控制信号。

最后，执行器根据控制器发出的控制信号来进行相应的操作，从而实现对系统温度的调节。

温度控制器的设计目标是使系统的温度能够稳定地控制在预设的目标范围内，以满足特定的环境要求。

为了实现这个目标，温度控制器的设计需要考虑以下几个方面：首先，传感器的选择和校准是非常重要的，确保传感器能够准确地反映环境温度。

基于单片机的水温控制器设计引言水温控制在很多领域中都具有重要的应用价值，例如温室、鱼缸、热水器等。

基于单片机的水温控制器能够自动调控水温，提高水温的稳定性和准确性。

本文将介绍如何设计一个基于单片机的水温控制器，以实现对水温的精确控制。

一、硬件设计1.单片机选择选择一个合适的单片机对于设计一个稳定可靠的水温控制器至关重要。

常用的单片机有STC89C52、AT89C52等。

在选择时应考虑单片机的性能、功耗、接口等因素。

2.温度传感器温度传感器用于检测水温，常用的有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。

NTC热敏电阻价格便宜，但精度较低，DS18B20精度高，但价格相对较贵。

3.加热装置加热装置用于根据温度控制器的输出信号进行加热或制冷。

可以选择加热丝、加热管或半导体制冷片等。

4.驱动电路驱动电路用于将单片机的输出信号转换为合适的电流或电压，驱动加热装置。

可以选择晶体管或继电器等。

5.显示模块可以选择液晶显示屏或LED数码管等显示水温的数值。

二、软件设计1.初始化设置首先，对单片机进行初始化设置，包括引脚配置、定时器设置等。

然后，设置温度传感器和加热装置的引脚。

最后，设置温度范围，以便根据实际需求进行调整。

2.温度检测使用温度传感器检测水温，并将读取到的温度值转换为数字形式，以便进行比较和控制。

可以使用ADC（模拟-数字转换）模块转换模拟信号为数字信号。

3.控制算法本设计中可以采用PID控制算法进行水温控制。

PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法根据设定值和反馈值之间的差异来计算控制信号。

可以根据需求进行参数调整，以获得更好的控制效果。

4.显示和报警使用显示模块显示当前水温的数值，并在温度超出设定值时触发报警功能。

报警可以采用声音、灯光等形式。

5.控制输出根据PID算法计算出的控制信号，控制驱动电路，驱动加热装置或制冷装置，以实现水温的调节。

总结基于单片机的水温控制器能够实现对水温的精确控制。

6.4实施—制作过程6.4.1硬件设计温度测量采用最新的单线数字温度传感器DS18B20，DS18B20是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。

与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。

可以分别在93.75ms 和750ms 内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。

因而，使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。

降温控制系统采用低压直流电风扇。

当温度高于设定最高限温度时，启动风扇降温，当温度降到指定最高限温度以下后，风扇自动停止运转。

温控系统的温度显示和温度的设定直接采用综合实训板上的显示和键盘。

当环境温度低于设定的最低限温度值时，也采用综合实训板上的蜂鸣器进行报警。

用0#、1#键作为温度最高限、最低限的设定功能键；2#、3#键作为温度值设定的增加和减小功能键。

0#键：作为最高限温度的设定功能键。

按一次进入最高限温度设定状态，选择最高限温度值后，再按一次确认设定完成。

1#键：作为最低限温度的设定功能键。

按一次进入最低限温度设定状态，选择最低限温度值后，再按一次确认设定完成。

2#键：＋1功能键，每按一次将温度值加1，范围为1～99℃。

3#键：－1功能键，每按一次将温度值减1，范围为99～1℃。

6.4.2软件设计(1)温控系统采用模块化程序结构，可以分成以下程序模块：①系统初始化程序：首先完成变量的设定、中断入口的设定、堆栈、输入输出口及外部部件的初始化工作。

②主程序MAIN ：完成键盘扫描、温度值采集及转换、温度值的显示。

当温度值高于设定最高限时，驱动风扇工作；当温度值低于设定最低限时，驱动蜂鸣器报警。

③键盘扫描程序KEYSCAN ：完成键盘的扫描并根据确定的键值执行相应的功能，主要完成最高温度、最低温度的设定。

第I 页课程设计说明书数字显示温度控制器设计制作摘要在工业生产中，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。

在工业生产的很多领域中，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。

本次设计一个数字显示温度的测量与控制装置.应用温度敏感元件和二次仪表的组合,对温度进行调节、控制,且能直接读数.经实验验证此控制器的性能指标达到要求,为温度测量与控制的工业应用奠定了一定的基础。

关键词：温度传感器数字电压表温度控制执行机构。

第II 页课程设计说明书目录1设计任务及要求 (1)2数字温度控制器设计方案 (1)3温度控制器电路的设计 (3)3.1温度传感器的选择 (3)3.2采样电路及校准电路 (4)3.3上下限采集电路 (5)3.4温度比较电路 (6)3.5 温度控制电路 (7)3.7 显示温度电路 (10)3.8 直流电源电路 (12)3.8.1稳压电源设计 (12)3.8.2 电路设计 (14)4整机工作原理 (14)5整体电路图 (16)致谢 (18)参考文献 (18)课程设计说明书1 设计任务及要求采用热敏电阻作为温度传感器，由于温度变化而引起的电压变化，在利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或低电平从而对控制对象加热器进行控制。

其电路可分为三部分：测温电路，比较/显示电路，控制电路。

设计要求：（1）：实现题目要求的内容（2）：电路在功能相当的情况下越简单越好（3）：要求输入电压为5V，红绿发光二极管为负载（4）：调节电位器，使红，绿发光二极管交替点亮2 数字温度控制器设计方案方案1：此电路是一种数字温度控制器的参考设计方案图1 方案流程图原理：温度检测电路通过热敏电阻检测温度并将温度信号转化成电压信号，时钟发生器产生的脉冲启动A/D转换电路。

通过A/D转换电路将模拟信号转化成数字信号，利用4课程设计说明书线——7段显示译码器/驱动器将得到的BCD码送至LED数码显示管显示。

温度控制系统的设计与实现汇报人：2023-12-26•引言•温度控制系统基础知识•温度控制系统设计目录•温度控制系统实现•温度控制系统应用与优化01引言目的和背景研究温度控制系统的设计和实现方法，以满足特定应用场景的需求。

随着工业自动化和智能制造的快速发展，温度控制系统的性能和稳定性对于产品质量、生产效率和能源消耗等方面具有重要影响。

03高效、节能的温度控制系统有助于降低生产成本、减少能源浪费，并提高企业的竞争力。

01温度是工业生产过程中最常见的参数之一，对产品的质量和性能具有关键作用。

02温度控制系统的稳定性、准确性和可靠性直接关系到生产过程的稳定性和产品质量。

温度控制系统的重要性02温度控制系统基础知识温度控制系统的性能指标包括控制精度、响应速度、稳定性和可靠性等，这些指标直接影响着系统的性能和效果。

温度控制原理是利用温度传感器检测当前温度，并将该信号传输到控制器。

控制器根据预设的温度值与实际温度值的差异，通过调节加热元件的功率来控制温度。

温度控制系统通常由温度传感器、控制器和加热元件组成，其中温度传感器负责检测温度，控制器负责控制加热元件的开关和功率，加热元件则是实现温度升高的设备。

温度控制原理温度传感器是温度控制系统中非常重要的组成部分，其工作原理是将温度信号转换为电信号或数字信号，以便控制器能够接收和处理。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、集成温度传感器等，它们具有不同的特点和适用范围。

选择合适的温度传感器对于温度控制系统的性能和稳定性至关重要。

温度传感器的工作原理加热元件的工作原理加热元件是温度控制系统中实现温度升高的设备，其工作原理是通过电流或电阻加热产生热量，从而升高环境温度。

常见的加热元件有电热丝、红外线灯等，它们具有不同的特点和适用范围。

选择合适的加热元件对于温度控制系统的性能和安全性至关重要。

控制算法是温度控制系统的核心部分，其作用是根据预设的温度值和实际温度值的差异，计算出加热元件的功率调节量，以实现温度的精确控制。

单片机温度控制系统设计及实现温度控制是很多自动化系统中的重要部分，可以应用于许多场景，如家用空调系统、工业加热系统等。

本文将介绍如何利用单片机设计和实现一个简单的温度控制系统。

一、系统设计1. 硬件设计首先,我们需要选择合适的硬件来搭建我们的温度控制系统。

一个基本的温度控制系统由以下几个组件组成：- 传感器：用于检测环境的温度。

常见的温度传感器有热敏电阻和温度传感器。

- 控制器：我们选择的是单片机，可以根据传感器的读数进行逻辑判断，并控制输出的信号。

- 执行器：用于根据控制器的指令执行具体的动作，例如开启或关闭空调。

2. 软件设计温度控制系统的软件部分主要包括，传感器读取、温度控制逻辑和执行器控制。

我们可以使用C语言来编写单片机的软件。

- 传感器读取：通过串口或者模拟输入端口来读取传感器的数据，可以利用类似的库函数或者自己编写读取传感器数据的函数。

- 温度控制逻辑：根据读取到的温度值，判断当前环境是否需要进行温度调节，并生成相应的控制信号。

- 执行器控制：将控制信号发送到执行器上，实现对温度的调节。

二、系统实施1. 硬件连接首先，将传感器连接到单片机的输入端口，这样单片机就可以读取传感器的数据。

然后，将执行器连接到单片机的输出端口，单片机可以通过控制输出端口的电平来控制执行器的开关。

2. 软件实现编写单片机的软件程序，根据前面设计的软件逻辑，实现温度的读取和控制。

首先，读取传感器的数据，可以定义一个函数来读取传感器的数据并返回温度值。

其次，根据读取到的温度值，编写逻辑判断代码，判断当前环境是否需要进行温度调节。

如果需要进行温度调节，可以根据温度的高低来控制执行器的开关。

最后，循环执行上述代码，实现实时的温度检测和控制。

三、系统测试和优化完成软硬件的实施之后，需要对温度控制系统进行测试和优化。

1. 测试通过模拟不同的温度情况，并观察控制器的输出是否能够正确地控制执行器的开关。

可以使用温度模拟器或者改变环境温度来进行测试。

基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计智能冰箱温度控制器是一种基于单片机的温度控制系统，通过对温度传感器数据的采集和处理，可以实现对冰箱内部温度的精确控制。

本文将介绍该智能冰箱温度控制器的设计原理、硬件组成和软件实现。

设计原理：智能冰箱温度控制器的设计原理是通过感知冰箱内部温度并根据设定的温度值自动控制制冷或加热设备的工作，以维持冰箱内部温度在设定范围内。

其主要实现步骤如下：1.温度传感器采集：使用温度传感器（如DS18B20）对冰箱内部温度进行采集，将温度值转换为数字量。

2.温度数据处理：通过单片机对温度传感器采集的数据进行处理，可以实现多种功能，如温度变化的实时监测、故障检测及报警等。

3.温度控制算法：根据采集到的温度值和设定的温度范围，决定是否打开制冷或加热装置。

在制冷过程中，当温度低于设定范围时，打开制冷装置，使温度升高；当温度高于设定范围时，关闭制冷装置。

加热过程与此类似。

4.控制输出：通过单片机的IO口控制制冷或加热装置的开关，实现对温度的控制。

硬件组成：智能冰箱温度控制器的硬件组成主要包括单片机、温度传感器、继电器、显示屏和按键等。

1.单片机：选择适合的单片机（如STC89C52）作为主控芯片，负责采集并处理温度数据，控制制冷或加热装置的开关。

2.温度传感器：选择精度高、性能稳定的温度传感器（如DS18B20），能够准确地采集冰箱内部温度。

3.继电器：通过继电器，单片机可以控制制冷或加热装置的开关。

继电器的选型要考虑到其负载电流和电压的要求。

4.显示屏和按键：为了方便用户操作和监控系统状态，可以添加液晶显示屏和按键。

显示屏用于显示当前温度和设置的目标温度，按键用于设定目标温度。

软件实现：智能冰箱温度控制器的软件实现主要包括温度数据采集和处理、温度控制算法的实现以及用户界面的设计。

1.温度数据采集和处理：通过单片机的ADC接口读取温度传感器采集到的模拟量，并转换为数字量。

然后，通过算法将数字量转换为实际温度值，并保存在变量中供后续使用。

温度控制器实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (2)3. 实验原理 (3)二、实验内容与步骤 (4)1. 实验内容 (5)1.1 温度控制器的基本操作 (6)1.2 温度控制器的参数设置与调整 (7)2. 实验步骤 (8)2.1 安装温度控制器 (9)2.2 校准温度计 (9)2.3 设置温度控制器参数 (11)2.4 观察并记录实验数据 (13)2.5 分析实验结果 (13)三、实验数据与结果分析 (14)1. 实验数据 (15)1.1 温度控制器的温度读数 (17)1.2 温度控制器的设定温度 (18)1.3 温度控制器的实际输出温度 (19)2. 结果分析 (19)2.1 温度控制器的性能评价 (20)2.2 温度控制器在不同条件下的适应性分析 (21)四、实验结论与建议 (22)1. 实验结论 (23)2. 实验建议 (24)一、实验概述本实验旨在通过设计和制作一个温度控制器，让学生了解温度控制器的基本原理、结构和工作原理，并掌握温度控制器的制作方法。

学生将能够熟练掌握温度控制器的设计、制作和调试过程，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。

本实验的主要内容包括，在实验过程中，学生将通过理论学习和实际操作相结合，全面掌握温度控制器的相关知识和技能。

1. 实验目的本实验旨在探究温度控制器的性能及其在实际应用中的表现，通过一系列实验，了解温度控制器的控制原理、操作过程以及性能特点，验证其在实际环境中的温度控制精度和稳定性。

本实验也旨在培养实验者的实践能力和问题解决能力，为后续相关领域的深入研究和实践打下坚实的基础。

2. 实验设备与材料温度控制器：作为实验的核心设备，本实验选择了高精度数字式温度控制器，具备较高的稳定性和精确度，能够确保实验结果的可靠性。

恒温箱实验箱：为了模拟不同的环境温度，采用了具有温控功能的恒温箱或实验箱。

通过调节箱内的温度，可以观察温度控制器在不同环境下的表现。

基于78F9234单芯片的数字温度控制器的设计与制作Minli Tang , Hengyu Wu(Corresponding author),Baoru HanDepartment of Electronic Engineering,Hainan Software Profession Institute Qionghai,Hainan ,571400 ,Chinagslstml@ , whytml@,6183191@摘要：该系统是一个以78F9234单片机控制核心的模型，采用DS18B20温度传感器采集温度数据，数码管显示器显示温度数据，温度控制键的上下来调节温度上升和下降，还有加热指示设备，过热保护和蜂鸣器报警功能，以及单片机的烧写口和防死机电路。

该系统使用方便，成本相对较低，在不增加硬件成本的前提下可以通过控制系统软件进一步提高其扩展功能，这也将提高温度控制器的性价比。

关键词：单片机78F9234 ；自动控制技术；数字式温度控制器；介绍温度是在工业自动化，家庭电器，环境保护，安全生产，汽车产业等领域中最基本的检测参数之一。

因此，温度检测是非常重要的。

随着科学技术的发展，企业提出了更高的要求，希望利用新的检测方法，以生产出适应性强，精度更高，更稳定并且智能的新一代温度检测系统。

本文将单芯片数字控制技术整合进数字温度控制技术的设计当中，设计出了一种新型的数字化温度控制系统。

整体设计方案微控制器的数字控制系统的温度控制装置，是基于以78F9234为核心的单片机。

整个系统的硬件组成包括键盘输入电路，单片机控制，加热指示电路，过热保护电路，温度检测电路，数码显示电路，控制和防死机电路，报警电路，和烧写口部分。

微控制器的设计图数字温控装置如图1。

该系统可通过键盘输入，可以根据需要预先设定控制温度，然后系统自动完成预设的任务。

同时，系统显示模块可实时显示当前系统的温度。

78F9234单片机是整个温度控制系统的核心部件。

温度控制器的设计与制作一、功能要求设计并制作一个温度控制器，用于自动接通或断开室内的电加热设备，从而使室内温度达到设定温度要求，并能实时显示室内温度。

当室内温度大于等于设定温度时，控制器断开电加热设备；当室内温度比设定温度小2时，控制器接通电加热设备。

控温范围：0~51控温精度：≤1二、硬件系统设计1．硬件系统由七部分组成，即单片机及看门狗电路、温度检测电路、控制输出电路、键盘电路、显示电路、设置温度储存电路及电源电路。

（1）单片机及看门狗电路根据设计所需的单片机的内部资源（程序存储器的容量、数据存储器的容量及I/O口数量），选择AT89C51-24PC较合适。

为了防止程序跑飞，导致温度失控，进而引起可怕的后果，本设计加入了硬件看门狗电路IMP813L，如果它的WDI脚不处于浮空状态，在1.6秒内WDI不被触发（即没有检测到上什沿或下降沿），就说明程序已经跑飞，看门狗输出端WDO将输出低电平到手动复位端，使复位输出端RST发出复位信号，使单片机可靠复位，即程序重新开始执行。

（注：如果选用AT89S51，由于其内部已具有看门狗电路，就不需外加IMP813L）（2）温度检测电路温度传感器采用AD590，它实际上是一个与绝对温度成正比的电流源，它的工作电压为4~30V，感测的温度范围为-550C~+1500C，具有良好的线性输出，其输出电流与温度成正比，即1μA/K。

因此在00C时的输出电流为273.2μA，在1000C时输出电流为373.2μA。

温度传感器将温度的变化转变为电流信号，通过电阻后转变电压信号，经过运算放大器JRC4558运算处理，处理后得到的模拟电压信号传输给A/D转换部分。

A/D转换器选用ADC0804，它是用CMOS集成工艺制成的逐次逼近型模数转换芯片，分辨率8位，转换时间100μs，基准电压0~5V，输入模拟电压0～5V。

（3）控制输出电路控制信号由单片机的P1.4引脚输出，经过光耦TLP521-1隔离后，经三极管C8550直接驱动继电器WJ108-1C-05VDC，如果所接的电加热设备的功率≤2KW，则可利用继电器的常开触点直接控制加热设备，如果加热设备的功率>2KW，可以继电器控制接触器，由接触器直接控制加热设备。

采用555时基电路的简易温度控制器本电路是采用555时基集成电路和很少的外围元件组成的一个温度自动控制器。

因为电路中各点电压都来自同一直流电源，所以不需要性能很好的稳压电源，用电容降压法便能可靠地工作。

电路元件价格低、体积小、便于在业余条件下自制。

该电路制作的温度自动控制器可用于工业生产和家用的电加热控制，效果良好。

一、电路工作原理电路原理如图所示。

采用555时基电路的简易温度控制器电路图当温度较低时，负温度系数的热敏电阻Rt阻值较大，555时基集成电路（IC）的2脚电位低于Ec 电压的1/3（约4V），IC的3脚输出高电平，触发双向晶闸管V导通，接通电加热器RL进行加热，从而开始计时循环。

当置于测温点的热敏电阻Rt 温度高于设定值而计时循环还未完成时，加热器RL 在定时周期结束后就被切断。

当热敏电阻Rt 温度降低至设定值以下时，会再次触发双向晶闸管V导通，接通电加热器RL 进行加热。

这样就可达到温度自动控制的目的。

二、元器件的选择电路中，热敏电阻Rt 可采用负温度系数的MF12 型或MF53 型，也可以选择不同阻值和其他型号的负温度系数热敏电阻，只要在所需控制的温度条件下满足Rt＋VR1＝2R4这一关系式即可。

电位器VR1取得大一些能获得较大的调节范围，但灵敏度会下降。

双向晶闸管V也可根据负载电流的大小进行选择。

其他元件没有特殊要求，根据电路图给出参数来选择。

三、制作和调试方法整个电路可安装在一块线路板上，一般不需要调试，时间间隔为1 1R2×C3,应该比加热系统的热时间常数选得小一些，但也不能太小，否则会因为双向晶闸管V急速导通或关闭而造成过分的射频干扰。

安装调试完后可装入一个小塑料盒内，并将热敏电阻Rt引出至测温点即可。

本科毕业设计题目：硅碳棒电加热温度控制器的设计学院：信息科学技术学院专业：电子信息工程（微电子）学号：学生姓名：指导老师：职称：二零一二年五月摘要温度是工业生产以及科学实验中的重要参数之一。

温度的控制在许多领域中都有着积极的意义。

在很多行业中都有大量的用电加热设备，如硅碳棒等。

采用单片机对其进行控制不仅具有控制方便，简单，灵活性大等特点，而且还可以较大幅度的提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量。

所以，智能化的温度控制技术正在被广泛地采用。

本次课题即是针对高温控制系统-硅碳棒电加热温度控制器的设计进行的分析与设计，我们采用了以STC12C5A60S2单片机为主体，铂铑10-铂热电偶温度采集模块，温度设置模块，LCD液晶显示模块以及温度控制模块相搭配的控制系统。

本系统中单片机将采集到的温度与设定的温度进行比较，由此来判定硅碳棒上是否继续加热。

此外还加入了显示模块，将采集到的温度以及设定的温度进行实时显示，使得整个设计更加完整，更加灵活。

关键词：硅碳棒单片机温度控制１AbstractTemperature is one of the important parameters in industrial production and scientific experiment.In many areas t emperature control have a positive significance.There are a large number of electric heating equipment in many industries, such as silicon carbide, using the micro controller to control the temperature not only has a convenient, simple, flexible features, but also can greatly improve the technical indexes of the accused temperature was charged, which can greatly improve the quality of the product.Therefore,intelligent temperature control technology is being widely adopted.This issue is for the analysis and design of high-temperature control system-silicon carbide electric heating temperature controller design, we have adopted STC12C5A60S2micro controller as the main,platinum and rhodium- platinum thermocouple temperature acquisition module, the temperature setting module , LCD module and temperature control module with the control system.In the system, micro controller will compare the collected t emperature and setting temperature,and thus to determine whether to continue heating the silicon carbide.In addition,the system joined the display module will be collected temperature and set temperature in real-time display,making the whole design is more complete and more flexibleKey words：S ilicon Carbide MCU Temperature Control２目录摘要............................................................................................................................................... １第一章前言................................................................................................................................. ５1.1 本文研究的目的和意义................................................................................................ ５1.2 系统实现的功能............................................................................................................ ５1.3 设计的要求与方案........................................................................................................ ６第二章总体设计分析................................................................................................................. ７2.1 组成框图........................................................................................................................ ７2.2 主要功能模块的简介.................................................................................................... ７2.2.1 传感器温度采集................................................................................................. ７2.2.2 温度设置............................................................................................................. ８2.2.3 LCD液晶显示..................................................................................................... ８2.2.4 温度控制............................................................................................................. ８第三章硬件设计......................................................................................................................... ９3.1 主控系统.................................................................................................................... １０3.1.1 STC12C5A60S2单片机简介.......................................................................... １０3.1.2 最小应用系统模块......................................................................................... １２3.2 传感器温度采集模块................................................................................................ １４3.2.1 器件选型与简介............................................................................................. １４3.2.2 整个模块设计与分析..................................................................................... １７3.3温度设置模块............................................................................................................. １８3.4 LCD液晶显示模块................................................................................................. １９3.4.1 器件选型与简介............................................................................................. １９3.4.2 整个模块设计与分析..................................................................................... ２５3.5 温度控制模块............................................................................................................ ２６3.5.1 光耦器件选型与简介..................................................................................... ２６3.5.2 可控硅器件选型及简介................................................................................. ２６3.5.3 整个模块设计与分析..................................................................................... ２７第四章软件设计..................................................................................................................... ２８4.1 主程序设计................................................................................................................ ２８３4.2 子程序部分................................................................................................................ ３１4.2.1 A/D转换程序 ............................................................................................... ３１4.2.2 温度设置程序............................................................................................... ３９4.2.3 LCD显示程序.............................................................................................. ４１4.2.4 PID温度控制程序 ....................................................................................... ４５结束语....................................................................................................................................... ４９1 设计历程....................................................................................................................... ４９2 设计特点....................................................................................................................... ４９3 存在的问题和改进....................................................................................................... ５０4 展望和体会................................................................................................................... ５０致谢........................................................................................................................................... ５１参考文献................................................................................................................................... ５２附录1（电路原理图及PCB图） .......................................................................................... ５３附录2（部分程序）................................................................................................................ ５５４第一章前言1.1 本文研究的目的和意义温度是日常生活中的重要参数。

前言随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，应用逐渐广泛，并且开始由模拟式向着数字式、单总线式、双总线式和三总线式方向发展。

而数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。

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。

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。

1 设计任务与要求1.1 基本要求高温锅炉在炼制底属时是必须严格控制温度的，要求熔炉中的温度变化范围在1℃以内，以免在融化所要炼制的金属的同时也融化了其他杂质，以致炼出的金属纯度不够高。

温度的范围可以人工设定。

（低熔点金属的比如铅、锡、铝等的熔点温度都比较低）。

1.2 性能指标①温度控制范围-50℃~500℃，要求精确到0.1℃；②可人工设定温度范围内的任一温度点；③由单片机控制显示当前电炉内的温度；④系统性能稳定、误差范围小、操控性好。

2 系统分析与论证2.1 方案分析方案一：由220V交流电压给电炉供电，在电炉内壁接入铂电阻感温元件PT100，感温元件所探测到的温度信号被转为很微小的电压信号，经过放大器放大后送入A/D转换器中得到一定精度的数字信号，再数字信号输入单片机内进行处理，判断出该对继电器发送通或断的控制信号。

继电器主要由一个三极管和一个电阻线圈构成，当线圈通电时，它产生的电磁力使电炉的开关吸合，以提升炉内的温度；当线圈断电时，电磁力消失，电炉的开关自动断开，以降低炉内的温度。