震荡天平恒温腔体控制设计毕业设计论文
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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,,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 V constant and Pt100 temperature sensor for testing temperature. At last, we collecte data througn the ICL7135 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 simulationexperiment 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目录第一章绪论 .................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)题目基于单片机的恒温调控及proteus仿真摘要温度的测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合,及时准确获得目标的温度是十分重要的,近年来,温度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
单片机具有体积小控制精度高的且价格低等诸多特点,将单片机与温度传感器相结合,构成的温度控制电路具有良好的测温温控功能。
8952单片机的温度控制系统由AT89C52单片机、七段温度显示数码管、温度传感器DS18B20、工作状态LED灯等模块组成。
恒温系统除有温度检测功能外,还具有温度报警与外部控制功能,调节温度手动设置、可数显各项系统参数、上限温度报警等相关功能。
理论证明该系统能够简单、经济,有效地提高系统的工作效率。
本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统温度控制的总体设计,包括实时温度的采集系统应拥有的各项功能,二是进行外部电路设计、显示电路等的设计和基本功能要求。
三是进行软件系统的设计,对于本系统,本人采用单片机汇编语言编写,总体上完成了相应要求。
关键词:温度控制,温度检测,AT89C52,温度显示,上限报警AbstractTraffic control system is a modern society with logistics,travel etc of traffic development a unique set of public management system。
To ensure the effective safety traffic,except for a series of traffic rules, still must through certain technological means to achieve。
Based on analysis of traffic control, based on real—time detection sensor, adjust the implementation technology of intelligent control,real—time monitoring,sensor adjust vehicles time algorithm and single—chip microcomputer control function is proposed, which combines the traffic control system based on single chip design scheme.The 8051 microcontroller control system consists of the traffic lights display,8051 monolithic integrated circuits,and LED the countdown,traffic violation detection, emergency adjustment, manual mode, time as modules。
第二届全国仪器类专业本科生毕业设计第二届全国仪器类专业本科生毕业设计尊敬的评委、老师、亲朋好友,大家好!我是XXX,来自XXX大学仪器类专业的一名本科生。
首先,我要衷心感谢大家能够来到现场,分享我的毕业设计。
在这一学期的时间里,我专注于研究仪器技术领域的一个重要课题,并设计了一款创新型仪器。
接下来,我将分享我的研究内容和成果。
在毕业设计开始之初,我着手对仪器温度控制这一关键技术展开研究。
在许多实验和实地考察中,我发现现有仪器在温度控制方面仍然存在一些不足之处。
一方面,传统的温度控制方式使用了热电偶进行测量,但容易受到环境温度的影响,导致温度误差较大。
另一方面,现有的温度控制系统一般采用PID控制器,但这种控制方式在温度波动较大的情况下响应速度较慢,控制效果不佳。
为了解决上述问题,我设计了一款基于红外线测温和模糊控制的新型仪器。
首先,我采用红外线测温技术,通过测量物体表面的红外辐射热量来实时地获取温度信息。
相比于传统的热电偶测温方式,红外线测温不受环境温度的影响,具有更高的准确性和稳定性。
其次,我引入了模糊控制技术来优化仪器的温度控制过程。
模糊控制是一种基于模糊逻辑推理的控制方法,能够处理非线性和模糊的控制系统,对于温度波动较大的情况具有较好的响应速度和稳定性。
在设计的过程中,我根据实验数据建立了一套温度-输出模糊规则库,并通过模糊推理来对输入变量进行处理,实现精确的温度控制。
为了验证新型仪器的性能,我进行了一系列的实验。
实验结果表明,使用红外线测温和模糊控制的仪器相比传统仪器,在温度控制的精度、稳定性和响应速度上都有显著的提高。
这一设计方案在实际应用中具有广泛的潜力,可以应用于各种需要精确温度控制的领域,如食品加工、制药工艺和实验室研究等。
在毕业设计的过程中,我不仅锻炼了自己的实践能力和创新思维,还体会到了团队合作的重要性。
我参与了与其他同学的讨论和合作,取得了良好的研究成果。
同时,我也遇到了一些困难和挑战,通过不断的努力和反思最终克服了困难,取得了成功。
摘要随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本设计主要介绍以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度传感电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
关键词:AT89S51单片机 DS18B20温度芯片温度控制串口通讯AbstractAs the technology advances in industrial production in the temperature is charged with common parameters, and the use of those charged with SCM to the parameters of control has become the mainstream.This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system's principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20 gathering, and transmits by digital signal's way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control system's hardware part, including: Temperature examination electric circuit, temperature-control circuit,PC machine and monolithic integrated circuit serial port communication channel and some interface circuit.The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. Passed the tests show that the design of the temperature control is convenient and simple characteris tics’, thus greatly raising the temperature was charged with the technical indicators.Keywords:AT89S51 Monolithic Integrated Circuit ;DS18B20 Temperature Chip;Temperature Control;Serial Port Communication目录引言 1第一章绪论 2一、恒温控制器的研究目的 2二、恒温控制器的设计背景和发展现状 2三、单片机的发展现状以及未来趋势 3第二章系统设计任务及要求 4一、系统设计任务 4二、系统设计的基本要求 4第三章系统的硬件设计 5一、电路的总体工作原理 5二、参数采集模块设计 61.温度传感器DS18B20芯片介绍与运用 62.DS18B20的测温原理 7三、主控制模块设计 9四、温度控制电路的设计 10五、键盘电路的设计 11六、显示电路的设计 12第四章系统的软件设计 14一、系统的主程序设计 14二、程序代码(详见附录程序清单) 15 第五章系统的控制 16一、温控电路及报警电路的控制 16二、 LCD显示电路的控制 17三、使用说明 17第六章电路问题分析 18第七章全文总结 19一、经济效益分析 19二、社会效益分析 19致谢 20参考文献 21附录 22引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、材料、电力电子等。
题目:恒温控制系统的研究与设计毕业设计大纲毕业设计是工科大学生最后一个十分重要的学习环节,是理论教学和实践相结合的一个实践过程,是进行工程师基本训练的重要手段。
本组设计是以温箱恒温控制为应用背景,要完成温箱温度的智能测控系统的硬件设计、软件编程、调试等各个过程,属于同应用实际结合的真题真做。
因此要求设计者以严肃认真、一丝不苟的态度对待这次设计,通过这个环节的学习,学生应在根据实际需求完成应用控制系统设计、软件编程、系统调试等方面的能力得以增强,使设计者对所学知识的综合运用能力和设计能力等方面的基本功得到训练,提高学生提出问题、分析问题、解决实际问题的能力。
一、毕业设计的题目、任务和要求1.题目:恒温控制系统的研究与设计2.任务:(1) 查阅相关资料(2) 规范系统地学习PROTEL99SE(3) 控制系统总体方案的提出(4) 控制系统的硬件系统的设计(5) 控制系统软件程序的编制(6) 软硬件系统的调试(7) 总结设计的各种资料和经验,编写技术文件;(8) 写毕业设计报告(包括说明书和相应图纸)、准备毕业答辩。
3.目的、要求:(1) 验证所学知识理论;(2) 掌握查阅资料、系统设计的一般方法;(3) 增强、查阅资料、编程和动手的能力;(4) 掌握运用所学理论知识分析解决工程实际问题的一般方法;(5) 培养分析问题、解决问题和独立工作的能力;(6) 通过毕业实习、毕业设计及毕业答辩的全过程训练,加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流,互相渗透,培养学术研讨的好学风;(7) 要求同学们以满腔的热情、科学的态度,严谨的作风、•高度的责任感从事毕业设计工作;不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过;提倡周密思考、大胆创新,反对死搬硬套、墨守陈规;提倡共同研究,反对相互抄袭;(8) 要求遵守作习时间,遵守学校的各项规章制度,确保毕业设计顺利地、•高质量地完成。
二、毕业设计的一般步骤和基本内容1、收集并整理设计所需原始资料,为确定设计方案做准备。
关于温度控制器的毕设论文大纲一、开题报告前的准备毕业论文(设计)题目确定后,学生应尽快征求导师意见,讨论题意与整个毕业论文(或设计)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成:1、研究(或设计)的目的与意义。
应当表明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革增添的经济、生态与社会效益。
有的课题过去曾展开过,但缺少研究,现在可以在理论上搞些深入探讨,表明其对科学发展的意义。
2、国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。
在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的’成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。
3、课题研究(或设计)的内容。
必须具体内容写下将在哪些方面积极开展研究,必须重点注重。
研究的主要内容应当就是物所要及、力所能及、能够按时顺利完成的,并必须考量与其它同学的协作、合作。
4、研究(或设计)方法。
科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。
因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。
5、实行计划。
必须在研究小册子中按研究(或设计)内容全面落实具体内容时间与地点,存有计划地展开工作。
二、开题报告1、开题报告可以在导师所在院、教研室范围内举办,须适度恳请有关专家出席,导师必须出席。
报告最迟在毕业(生产)进修前顺利完成。
2、本表(页面:a4)在开题报告通过论证后填写,一式三份,本人、导师、所在院部要原件)各一份。
三、注意事项1、开题报告的撰写完成,意味着毕业论文(设计)工作已经开始,学生已对整个毕业论文(设计)工作有了周密的思考,是完成毕业论文(设计)关键的环节。
在开题报告的编写中指导教师只可提示,不可包办代替。
2、并无开题报告者不许提出申请面试。
毕业设计论文题目单片机控制的恒温箱的设计毕业设计(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。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度信号的控制水平。
能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比,这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
本设计论述了一种以AT89S52单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括AT89S52单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、LED数码管显示电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、LED显示程序以及数据存储程序等。
关键词:AT89S52单片机 DS18B20 显示电路AbstractAlong with the computer measurement and control technology is developed rapidly and widely used, microcontroller as the core temperature acquisition and control system development and application has greatly improved the production life of the temperature signal to the control level. Able to work independently of the temperature detection and display system for use in many areas. The traditional temperature measurement using thermistor as a temperature sensitive element. The thermistor is low in cost, but the subsequent signal processing circuit, and relatively poor reliability, measurement accuracy is low, also have certain error detection system. Compared with the traditional thermometer, the digital thermometer with reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range etc..This design presents a AT89S52 microcontroller as the main control unit, takingDS18B20as the temperature sensor temperature control system. The control system can real time storage temperature related data and recording the current time. The system design of the hardware circuit and the related applications. The hardware circuit including AT89S52MCU minimum system, a temperature measurement circuit, clock circuit, the LED digital tube display circuit. System program, including the main program, theread-out temperature subroutine, the calculated temperature subroutine, key processing program, LED display program and data storage program.Key words:AT89S52 microcontroller DS18B20 display circuit目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 恒温箱控制器系统组成及工作原理 (2)恒温箱系统的组成 (2)恒温箱系统的工作原理 (2)2 芯片介绍 (4)AT89S52单片机介绍 (4)AT89S52单片机简介 (4)AT89S52单片机时序 (4)AT89S52单片机引脚介绍 (5)温度传感器DS18B20介绍 (7)温度传感器DS18B20简介 (7)温度传感器DS18B20的主要性能特点 (8)DS18B20的引脚及功能介绍 (8)七段LED数码管介绍 (9)3 硬件电路设计 (10)硬件电路框图 (10)硬件电路图 (10)系统硬件电路图 (10)DS18B20温度传感器电路 (11)加热模块电路 (11)4 系统软件设计 (12)系统程序流程 (12)读温度子程序 (12)读温度流程图 (12)读温度子程序 (13)计算温度度子程序 (14)计算温度流程图 (14)计算温度子程序 (15)按键处理子程序 (16)按键程序流程图 (16)按键子程序 (17)5 系统软件调试 (21)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)绪论二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。
高频电子线路课程设计报告西勒(正弦波)振荡器的设计姓名:朱金环学号:310608030303专业班级:电信06-3班指导老师:胡松华所在学院:电气工程与自动化学院2009年6月16日目录摘要 (2)1选题意义 (3)2系统总体方案 (4) (4) (4) (5)3各部分设计及原理分析 (7) (7) (7) (8)4参数选择 (9)5试验仿真结果 (10) (10)6结论 (12)参考文献 (13)摘要正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。
基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本设计采用的是电容三点式振荡器的两种改进型振荡器之一的西勒振荡器。
其具有输出波形好、工作频率高、改变C调节频率时不影响反馈系数等优点,适用于宽波段、频率可调的场合。
西勒振荡器由起能量控制作用的放大器、将输出信号送回到输入端的正反馈网络以及决定振荡频率的选频网络组成。
但没有输入激励信号,而是由本身的正反馈信号来代替。
当振荡器接通电源后,即开始有瞬变电流产生,经不断地对它进行放大、选频、反馈、再放大等多次循环,最终形成自激振荡,把输出信号的一部分再回送到输入端做输入信号,从而就会产生一定频率的正弦波信号输出。
1选题意义正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。
广泛应用于各种电子设备中,特别是在通信系统中起着重要作用。
它是无线电发送设备的心脏部分,也是超外差式接收机的主要部分;各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等,其核心部分都离不开正弦波振荡器;并在自动控制装置和医疗设备等许多技术领域也得到了广泛的应用。
西勒振荡器电路简单,易起振。
与电感三点式振荡器比较,它具有频率稳定度高、振荡频率高、输出波形好、改变C调节频率时不影响反馈系数等优点,因而西勒振荡器比电感三点式振荡器更广泛的应用在宽波段、频率可调的场合。
综上所述,本设计在现实生产和生活中具有非常重要的实际意义。
2系统总体方案三点式振荡器名称的由来是选频网络由3个电抗元件组成,回路的3个点分别与晶体管的3个极相连。
编号:本科毕业论文(设计)题目:振荡天平腔体恒温控制设计学生: ### 学号: ###学院:物理与电子科学学院专业:电子信息科学与技术入学时间: 2009 年 9 月 1 日指导教师: ## 职称:副教授完成日期: 2013 年 4 月 25 日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《振荡天平腔体恒温控制设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):年月日振荡天平腔体恒温控制设计摘要:本文介绍了一种基于89C51单片机的振荡天平腔体恒温温度控制器的设计方案,该装置通过对振荡天平的腔体的温度测量调节加热装置,实现腔体恒温目的。
具体实现通过继电器来控制加热带的工作;测温探头采用高精度PT100温度传感器,构建测温电桥获取腔体温度的变化,运用程序来进行相关的温度控制处理;最后用单片机的P0口用液晶来显示温度。
整个系统软件采用C语言编写,用keil编程,用protues进行软硬件仿真,并给出仿真结果,仿真结束后就进行实物制作。
经调试温度控制系统能达到50±1℃。
关键词:温度控制腔体温度转换液晶显示Oscillation balance cavity temperature control designAbstract:This article describes an 89C51 microcontroller based on oscillation balance cavity thermostat temperature controller design of the device to adjust the heating device measured the temperature of the cavity oscillation balance to achieve the purpose of temperature of the cavity. Specific relay to control plus tropical; temperature probe using high-precision PT100 temperature sensor, build a the temperature bridge for changes in the temperature of the cavity, the use of procedures to be related to the temperature control processing; the last microcontroller P0 port with LCD display temperature. The entire system software using C language, keil programming by protues hardware and software simulation and simulation results are given after the end of the simulation, the physical production. By debugging temperature control system can achieve 50 ± 1 ° C.Keywords: Temperature control chamber temperature conversion LCD目录1 引言 ............................................................. - 1 -1.1 研究背景与意义.............................................. - 1 -1.2 研究现状.................................................... - 1 -1.3 研究内容.................................................... - 1 -2 系统设计方案 ..................................................... - 1 -2.1 总体方案.................................................... - 1 -2.2 模块系统.................................................... - 2 -2.2.1 主控电路 .............................................. - 2 -2.2.2 采集模块电路 .......................................... - 3 -2.3 系统硬件构成................................................ - 3 -3 系统硬件电路设计 ................................................. -4 -4 软件设计 ......................................................... -5 -4.1 整体系统的设计.............................................. - 5 -4.2 控制系统的设计............................................. - 6 -4.3 显示系统的的设计............................................ - 6 -4.3.1 液晶显示界面图 ........................................ - 6 -5 系统硬件调试 ..................................................... - 7 -5.1 系统硬件调试................................................ - 7 -6 总结与展望 ....................................................... - 9 -参考文献:..................................................... - 10 - 附录A ............................................................. - 11 - 源程序......................................................... - 11 - 附录B ............................................................. - 25 - 致谢 .......................................................... - 25 -1 引言1.1 研究背景与意义振荡天平是通过振荡法测量微小质量改变的设备,现广泛应用到PM10和PM2.5的监测中[1-3]。
也可以应用到结合微反研究过程的研究[4]。
振荡天平(TEOM)主要是利用空气通过PM2.5滤膜以后,大于100nm的颗粒沉积到滤膜上,滤膜的质量发生改变。
由于振荡锥的质量改变以后其共振频率也随之发生改变,我们就可以利用测量频率的变化来反推质量的改变[1]。
为了精确反映单位体积内的颗粒物的含量,就需要单位时间内通过滤膜的空气不仅要流量恒定而且要恒温,保持TEOM工作腔体的工作温度恒定是确保PM2.5等测量的先决条件。
1.2 研究现状利用自动控制技术控制仪器的温度应用和产品有很多种形式,这些应用也达到了相当高的精度。
工业控制领域,代宁光等利用PID算法对滚筒设备物料进行控制,精度达到了±2℃[5],姚庆文通过模糊控制的方法对锅炉温度进行调控达到了较好的效果[6],此外在工业领域中还广泛的应用到渗碳炉、恒温水(油)浴箱、塑料制件和马弗炉的温度控制中[8-11]。
温度控制用于家禽孵化也能提高家禽的孵化率,减少人工干预的程度[12]。
在精密科学仪器中,温度控制显得更为重要,贾方秀等激光测距仪的脉冲电流供电温度控制系统中的温控设计和吕飞等设计的基于ADN8831的温度控制系统能达到±0.01℃的控制精度[13,14]。
另外温度也可以广泛的应用医药等领域[15-17],并为这些仪器和产品的稳定工作作出最基本得保障。
研究温度控制问题,为准确控制温度,使振荡天平腔体保持恒温,针对传统法人工方式难以保证恒温,提出设计一种利用单片机的温度控制系统。
以89C51单片机为核心,结合Pt100对腔体进行在线控制,并采用软件控制算法对温度进行智能控制。
结果表明,系统温度控制精度达到了预期的设计目标,温度50±1℃,具有较高的控制精度。
1.3 研究内容本文研究课题为振荡天平中50℃恒温腔体的控制原理,通过Pt100采集模拟数据经ADC转换为数字数据后输入单片机中,编写程序使单片机控制继电器的通断,由于继电器和加热带连接,因此单片机最终控制的是加热带的温度,本文研究加热带的温度上升到50℃左右时的温度控制,通过不断的检测数据和不断的控制使加热带的温度最后精确到50±1℃。
2 系统设计方案2.1 总体方案图1:系统原理图温度采集装置把采集到的数据输入到数据处理装置,经过电桥和运放被处理的数据被输入到单片机中显示在显示屏上,同时单片机通过执行内部程序来控制加热装置。
2.2 模块系统2.2.1 主控电路图2:主控电路单片机接收来自AD转换器的的采集数据,然后把数据显示在液晶显示屏幕上,当温度远低于50摄氏度则单片机控制继电器继续给加热带加热,如果显示温度在50℃以上时继电器自动断开,数据采集、数据处理和单片机控制不停循环使得温度控制器的温度精确在50±2℃,实现了最初的温度设定的要求。
图中的复位电路是在检测时方便对电路的刷新;晶振提供单片机工作时所需的工作频率;排阻接在P0口是为了是P0口实现高低电平的功能;当VCC为+5V时,通过给三极管的高低电平控制三极管的通与断来控制继电器的开与闭,从而控制了加热装置的发热与降温;液晶显示用来显示被单片机处理后的数据,即加热带的测量温度。