【完整版】实用温度控制器的设计_毕业论文设计40论文41

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。

单片机课程设计/forum-94-1.htmlX X X X 大学毕业论文（设计）题目温度控制器指导教师 XXXXXXXX学生姓名 XXXXX学生学号 XXXXXXXX信息工程系电气自动化技术专业1班2010年3月18日/forum-94-1.htmlXXXX大学专科毕业设计（论文）开题报告学号; 姓名：毕业设计(论文)题目: 温度控制器______________________ 1、阅读中外文献资料摘要：[1]廖德荣《自动控制温度的方法》北京航空航天大学出版社 2006.2[2]李军《检测技术及仪表》中国轻工业出版社 2008.7 第二版[3]李广弟朱月秀冷祖祁《单片机基础》北京航空航天大学出版社2008.1 第三版[4]孙亮杨鹏《自动控制原理》北京工业大学出版社 2006.5 第二版[5]刘守义钟苏《数字电子技术》西安电子科技大学出版社 2003.6 第二版[6]FA PLAZA 《OMRON感測器技術與溫度控制器》 2009.62、立题依据及主要研究内容：立题依据：温度控制器是对温度进行控制的电开关设备。

在当今的社会中，越来越多的环境需要对温度进行控制。

随着温控器应用领域和范围的日益广泛，电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。

在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。

研究内容：设计一款温度控制器，可用于工业与生活，可以进行温度上限与下限的设定，熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，熟悉传感器的使用。

并继电器控制输出。

3、设计方案及思路：采用PID模糊控制技术，用先进数码技术通过Pvar,Ivar,Dvar.三方面结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。

大的框架是输入，控制和输出三个部分，输入是指温度传感器，可以是模拟量的铂电阻、热敏电阻，也可以是数字量的18B20控制芯片常用AT89S52/1，程序根据实际使用而定，原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。

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)。

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的控制水平。

本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元。

该控制系统可以实时存储相关的温度数据。

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STC89C51单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、 LED 显示以及通讯模块电路等。

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、LCD 显示程序以及数据存储程序等。

关键词： STC89C52单片机； DS18B20；显示电路AbstractAlong with the computer measurement and control technology of the rapid development and wide application, based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. This design STC89C52 describes a kind of mainly by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications.STC89C52 microcontroller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, key processingprocedures, LCD display procedures and data storage procedures, etc.Keywords：STC89C52 microcontroller；DS18B20； display circuit第 1 章51 单片机结构和原理单片微型计算机简称单片机，也称为微控制器(Micro Controller Unit),英文缩写为MCU单.片机的结构及功能均是按照工业控制要求而设计的，它把微型计算机的宫格功能部件（中央处理器CPU、随机存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、输入输出 I/O 接口、定时器 / 计数器以及串行通信接口等）集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，故又称为单片微型计算机。

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。

单片机课程设计/forum-94-1.htmlX X X X 大学毕业论文（设计）题目温度控制器指导教师 XXXXXXXX学生姓名 XXXXX学生学号 XXXXXXXX信息工程系电气自动化技术专业1班2010年3月18日/forum-94-1.htmlXXXX大学专科毕业设计（论文）开题报告学号; 姓名：毕业设计(论文)题目: 温度控制器______________________ 1、阅读中外文献资料摘要：[1]廖德荣《自动控制温度的方法》北京航空航天大学出版社 2006.2[2]李军《检测技术及仪表》中国轻工业出版社 2008.7 第二版[3]李广弟朱月秀冷祖祁《单片机基础》北京航空航天大学出版社2008.1 第三版[4]孙亮杨鹏《自动控制原理》北京工业大学出版社 2006.5 第二版[5]刘守义钟苏《数字电子技术》西安电子科技大学出版社 2003.6 第二版[6]FA PLAZA 《OMRON感測器技術與溫度控制器》 2009.62、立题依据及主要研究内容：立题依据：温度控制器是对温度进行控制的电开关设备。

在当今的社会中，越来越多的环境需要对温度进行控制。

随着温控器应用领域和范围的日益广泛，电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。

在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。

研究内容：设计一款温度控制器，可用于工业与生活，可以进行温度上限与下限的设定，熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，熟悉传感器的使用。

并继电器控制输出。

3、设计方案及思路：采用PID模糊控制技术，用先进数码技术通过Pvar,Ivar,Dvar.三方面结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。

大的框架是输入，控制和输出三个部分，输入是指温度传感器，可以是模拟量的铂电阻、热敏电阻，也可以是数字量的18B20控制芯片常用AT89S52/1，程序根据实际使用而定，原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。

在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。

因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。

单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。

将单片机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。

现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存，大量的数据存储器。

但随之而来的是巨额的成本。

在很多的小型系统中，处理机的成本占了系统成本的比例高达20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

1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[9]。

编号：审定成绩：重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：实用温度控制器的设计单位（系别）：通信工程系学生姓名：专业：通信工程班级：学号：指导教师：答辩组负责人：填表时间：2013 年 6 月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目实用温度控制器的设计学生姓名系别通信工程系专业通信工程班级指导教师职称副教授联系电话教师单位重庆邮电大学下任务日期_ 2013 _年_ 1 月_ 4_ 日摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。

很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制，不仅具有方便、简单、灵活性强等特点，而且还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。

因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。

本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。

单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。

本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。

它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。

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温度传感器温度控制继电器ABSTRACTThe temperature is constantly in the daily life of physical and temperature controls in various fields have a positive meaning. A lot of businesses have a lot of power heating equipment, such as that used for the heat treatment furnace, for melting metal crucible resistance heaters and the various uses of temperature bins, SCM using their right to control not only easy to control, simple, such as the characteristics of flexibility, but can also significantly increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality of the products. Therefore, intelligent temperature control technology is being widely adopted.The temperature was designed with the now popular AT89S51 SCM, and with DS18B20 digital temperature sensor. The temperature sensor can set up their own temperature collars. SCM will detect that the temperature of the input signal and temperature, the lower comparisons this judgment whether to activate the relay to open the equipment.The design also includes commonly used digital display and control state lights commonly used circuit, making the whole design more complete, more flexible. Passed the tests show that the design of the temperature control is convenient and simple characteristics, thus greatly raising the temperature was charged with the technical indicators.【Key word】A T89S51 micro controller DS18B20 temperature sensorTemperature control Relay目录前言 (1)第一章绪论 (2)第一节温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (2)第二节温度控制系统的目的 (2)第三节温度控制系统完成的功能 (3)第二章系统总体设计方案 (4)第一节单片机的介绍 (4)一、单片机的特点 (4)二、单片机系统的基本组成 (4)第二节系统功能的确定和器件选取 (4)一、单片机的选择 (5)二、显示器的选择 (6)三、温度传感器的选择 (6)第三节温度传感器DS18B20的简介 (7)一、DS18B20的特点 (8)二、DS18B20的内部结构 (8)三、DS18B20的工作原理 (10)第四节人机交互与串口通信 (14)一、人机交互 (14)二、串口通信 (14)第三章系统硬件电路设计 (16)第一节系统结构框图 (17)第二节人机交互与串口通信单元设计 (18)一、输入电路设计 (18)二、显示电路设计 (18)三、串口通信电路 (19)第三节控制执行单元设计 (20)一、键盘单元 (20)二、温度控制及超温警报单元 (22)第四章系统软件设计 (23)第一节系统软件设计整体思路 (23)第二节系统主程序流程图 (24)第三节温度采集子程序流程图 (25)第四节数据转换子程序流程图 (26)第五节动态显示子程序流程图 (27)第六节控制执行子程序流程图 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)一、程序代码................................................................................................................. (32)二、英文文献 (37)三、英文翻译 (40)前言温度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同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。

冰箱温度控制器的设计1 引言家用电冰箱一般有冷冻室和冷藏室，冷冻室的温度为－6℃～－18℃左右；冷藏室的温度为0℃～10℃。

在该温度范围内，食品保鲜效果较好，因此，对控制器的要求是将冷冻室和冷藏室的温度自动控制在各自的范围内。

在电冰箱的控制中，温度是主要的控制对象，控制的好就有显著的节能效果。

但冰箱内要受诸如环境温度的高低、冰箱本身的容积、冰箱中食物的多少、以及食物的种类和性质、存放物品的初始温度、散热特性及其热容量、物品的充满率及开门的频繁程度等控制。

冰箱内的温度场分布极不均匀，要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的，因此采用模糊控制技术才能达到最佳的控制效果。

2 模糊控制系统概述2.1 普通电冰箱的结构普通电冰箱的箱体是用隔热材料分割成几个空间，可有单门冷藏式、单门冷冻式、双门冷藏、冷冻式和三门冷冻、冷藏式。

（1）冷冻室和冷藏室冰箱是利用冷却剂周期性循环的物态变化吸热而致冷。

用于吸热的蒸发器就设在冷冻室，蒸发器冷却的冷气循环到冷藏室，使之降温。

由于这种结构的安排，冷冻室的温度降得较快，而冷藏室的温度降得较慢。

（2）除霜加热器因为在冰箱降温过程中，空气和食物中所含的水分会凝聚到蒸发器和食物上而结成霜，当蒸发器表面结霜后，其热交换能力下降，而影响致冷效果；当霜层过厚时，还可能引起压缩机故障。

除霜加热器包括门框加热器和蒸发器上的化霜加热器。

2.2 模糊控制电冰箱系统结构家用电冰箱的发展，除了无氟、大容量外，主要是多门分体结构，一套制冷装置、多通道风冷式。

为了适应这一情况，达到高精度、智能化控制的目的，本系统主要实现温度控制和智能化霜。

温度控制就是要把握冰箱内存放的食物的温度和热容量，控制压缩机的开停、风扇转速和风门开启度等，使食物达到最佳保存状态。

这就需要用传感器来检测环境温度和各室温度，并运用模糊推理来确定食物温度和热容量。

智能除霜就是要根据霜层厚度，选择门开启次数最少的时间段，即温度变化率最小时快速除霜，这样对食物影响最小，有益于保鲜。

（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。