烤箱连续温度控制系统方案

烤箱连续温度控制系统 (1)

1设计概述 (1)

1.1任务分析 (1)

1.2整体方案 (2)

2.1系统硬件设计 (3)

2.1.1 8155接口电路 (3)

2.1.2 A/D转换电路 (4)

2.1.3温度检测 (5)

2.1.4电阻炉 (5)

2.1.5电力电子装置 (6)

2.2系统软件设计 (7)

2.2.1 主程序 (8)

2.2.2 T0中断服务程序 (8)

3控制过程说明 (8)

3.1环节分析 (8)

3.2调节规律 (9)

3.3干扰分析 (10)

3.4 PID控制MATLAB仿真及参数整定 (11)

参考文献 (13)

烤箱连续温度控制系统

摘要

自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着电力电子和单片机技术的飞速发展，通过芯片对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。随着国民经济的发展，人们需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，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，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求。

近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。静态控制精度可以达到2.43℃。

本设计主要有四部分组成：（1）单片机控制器设计；（2）电力电子控制装置；（3）温度检测变送部分

1设计概述

1.1任务分析

电烤箱是一种应用广泛的食品加工设备 .电烤箱本身是个热容系统,具有大纯滞后和大惯性;由于家用烤箱的外壳很薄,封闭性不好,与环境温差越大散热越快,具有非线性;

同时对象的参数还受箱内食品种类和数量的影响。

电阻炉是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或者熔化工件和物料的热加工设备。

电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成。炉体由炉壳、加热器、炉衬（包括隔热屏）等部件组成。电气控制系统包括电子线路、微机控制、仪表显示及电气部件等。辅助系统通常指传动系统、真空系统、冷却系统等，虽炉种的不同而已。系统结构采用如下图所示。

造成的影响是系统的主要干扰因素。

1.2整体方案

由单片机完成温度测量、控制，显示等功能。用温度传感器测量温度值，其选用AD590,经过运算放大器组成的信号调理电路变成0—5V电压信号，由A/D转换器转换为数字信号，送入单片机。单片机的数字信号经过D/A转换器转换成模拟量，由运算放大器电路变成0—5V电压信号，控制固态继电器的导通角，进而控制被控对象的输出功率。

由单片机完成温度测量、控制，显示等功能。用温度传感器测量温度值，其选用标准铂电阻pt100,经过运算放大器组成的信号调理电路变成0—5V电压信号，由A/D转换器

转换为数字信号，送入单片机。单片机的数字信号经过D/A转换器转换成模拟量，由运算放大器电路变成0—5V电压信号，控制固态继电器的导通角，进而控制被控对象的输出功率。2设计实现

2系统硬件设计

电烤箱温度控制系统是以MS-5l单片机为控制核心，辅以采样反馈电路，驱动电路，晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。其系统结构框图可表示为:系统采用单闭环形式，其基本控制原理为:将温度设定值(即输入控制量)和温度反馈值同时送入控制电路部分，然后经过调节器运算得到输出控制量，输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上，电炉因此达到一定的温度。

图2 控制电路的设计

2.1 8155接口电路

8155芯片内具有256个字节的RAM，两个8位、一个16位的可编程I/O口和一个14位计数器。它与51型单片机接口简单，是单片机应用系统中广泛使用的芯片。

图4 带有I/O接口和计时器的静态RAM8155

8155用作键盘/LED显示器接口电路，当IO/M为高电平时，8155选通片内的I/O端口。A,B,C三个口可以作为扩展的I/O口使用，MCS－51单片机的PO口与8155的AD0～AD7相连。

此时P0输出的低8位地址只有3位有效，用于片内选址，其他位无用。使用A,B,C 三个口时，首先向命令寄存器写入一个控制字以确定三个口的工作方式。如果写入的控制字规定他们工作于方式Ⅰ或方式Ⅱ下，则这三个口都是独立的基本I/O口。可以直接利用MOVX A,@DPTR或MOVX @DPTR,A指令完成这三个口的读/写（输入/输出）操作。工作在方式Ⅲ或方式Ⅳ时，C口用作控制口或部分用于控制。

MCS－51单片机可以和8155直接连接，不需要任何外加电路，给系统增加了256个字节的RAM、22位I/O线及一个计数器。当P2.0＝0且P2.1=0时，选中8155的RAM 工作；在P2.0=1和P20=0时，8155选中片内三个I/O端口。相应地址分配为：

0000H-00FFH 8155内部RAM

0100H 命令/状态口

0101H A口

0102H B 口

0103H C 口

0104H 定时器低八位口

0105H 定时器高八位口

2.2 A/D转换电路

图5 A/D转换电路图

ADC0809的IN0和变送器输出端相连，故IN0上输入的0V-+5V 范围的模拟电压经A/D 转换后可由8051通过程序从P0口输入到它的内部RAM 单元。首先输入地址选择信号，在ALE 信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中一路模拟量输入。然后输入启动转换控制信号START 启动转换。转换结束，数据送三态缓冲锁存器，同时发出EOC 信号。在允许输入信号OE 的控制下，再将转换结果输入到外部数据总线。

2.3温度检测

图6 温度检测电路

温度的检测通常用两种方法：热电阻和热电偶。热电阻一般用于温度低一些的地方，而热电偶则用于温度比较高的地方。这里是要检测电炉的温度，因此选择使用热电偶。对于0～1000℃的温度,可以使用镍铬热电偶，分度号为EU ，其输出信号为0～41.32 mA ，经毫伏变送器,输出0～10mA ，然后再经过电流电压变换电路转换为0～5V 。为了提高控制精度，可将变送器进行零点迁移，例如温度测量范围改为400～1000℃热电偶给出16.4～41.32 mA 时，使变送器输出0~10mV ，这样使用8位A/D 转换器，能使量化误差达到±2.34℃。为了消除误差,还必须考虑进行冷端温度补偿。具体电路如图5所示。

2.4电阻炉

电阻炉即为该系统的被控对象。其工作原理是将电能转化为电阻炉的热能。根据焦

耳定律可知：

2Q I Rt 其中I 为流过电热丝的电流，R 为电热丝电阻，t 为工作时间。

很明显改变电流就可以调节电阻炉的发热功率，而且电阻炉属于纯电阻负载，要改变其电流，只需要改变它的工作电压就行了。

另外，电阻炉通常会给系统带来很大的纯滞后时间，致使系统开环相频特性相角滞后过大，造成闭环系统稳定性下降。为了解决这一问题，通常可以采用采样控制的方

烤箱温度控制系统设计.doc

苏州市职业大学2014─2015学年第1学期试卷《MATLAB 工程应用》（分散 A 卷开卷设计）出卷人宋秦中出卷人所在学院电子信息工程学院使用班级 12电子1,12电子2 班级 12 应用电子技术1 学号 127303110 姓名施晓蓉第1页，共21页一、设计题（满分100分）请在以下题目中任选一项完成设计 1. 汽车运动控制系统设计； 2. 电烤箱温度控制系统设计 3. 汽车减震系统建模仿真； 4. 汽车自动巡航控制系统的PID 控制； 5. 汽车怠速系统的模糊PID 控制； 6. 双闭环直流调速系统的设计与仿真 7. 自选测控项目（给出你自选的题目） 8. 本份试题选取项目为：电烤箱温度控制系统设计附评分细则：

《MATLAB工程应用》期末考试设计报告第一章概述本次课题的主要内容是通过对理论知识的学习和理解的基础上，自行设计一个基于MA TLAB 技术的PID控制器设计，并能最终将其应用于一项具体的控制过程中。以下为此次课题的主要内容： (1) 完成PID控制系统及PID调节部分的设计其中包含系统辨识、系统特性图、系统辨识方法的设计和选择。 (2) PID最佳调整法与系统仿真其中包含PID参数整过程，需要用到的相关方法有： b.针对有转移函数的PID调整方法主要有系统辨识法以及波德图法及根轨迹法。 (3) 将此次设计过程中完成的PID控制器应用的相关的实例中，体现其控制功能（初步计划为温度控制器）第2页，共21页

第二章调试测试 2.1进度安排和采取的主要措施：前期：1、对于MA TLAB的使用方法进行系统的学习和并熟练运用MA TLAB的运行环境，争取能够熟练运用MA TLAB。 2、查找关于PID控制器的相关资料，了解其感念及组成结构，深入进行理论分析，并同步学习有关PID控制器设计的相关论文，对其使用的设计方法进行学习和研究。 3、查找相关PID控制器的应用实例，尤其是温度控制器的实例，以便完成最终的实际应用环节。中期：1、开始对PID控制器进行实际的设计和开发，实现在MATLAB的环境下设计PID控制器的任务。 2、通过仿真实验后，在剩余的时间内完成其与实际工程应用问题的结合，将其应用到实际应用中（初步计划为温度控制器）。后期：1、完成设计定稿。 2、打印以及答辩工作地准备。 2.2被控对象及控制策略 2.2.1被控对象本文的被控对象为某公司生产的型号为CK-8的电烤箱，其工作频率为50HZ，总功率为600W，工作范围为室温20℃-250℃。设计目的是要对它的温度进行控制，达到调节时间短、超调量为零且稳态误差在±1℃内的技术要求。在工业生产过程中，控制对象各种各样。理论分析和实验结果表明:电加热装置是一个具有自平衡能力的对象，可用二阶系统纯滞后环节来描述。然而，对于二阶不振荡系统，通过参数辨识可以降为一阶模型。因而一般可用一阶惯性滞后环节来描述温控对象的数学模型。所以，电烤箱模型的传递函数为：第3页，共21页

【CN109974256A】一种室内温湿度控制系统及控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910264380.2 (22)申请日 2019.04.03 (71)申请人南京福加自动化科技有限公司地址 210001 江苏省南京市经济技术开发区恒业路6-3号 (72)发明人李新美　王岑佳　刘守超　吴敢　 (74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人曹翠珍 (51)Int.Cl. F24F 11/89(2018.01) (54)发明名称一种室内温湿度控制系统及控制方法 (57)摘要本发明涉及一种室内温湿度控制系统及控制方法，运用自动化技术，实时检测获得送风侧温湿度平均值和回风侧温湿度平均值，并据此针对空调装置（1），实现表冷段（3）、蒸汽加热段（4）、蒸汽加湿段（5）的精确控制输出，并通过左右侧送回风向的定时切换，结合室内轴流风扇切换控制组推动中间气流，提高左右侧室内空气混合效率，使得室内各区域温湿度更加接近和均衡，从而最终提高了整个室内环境的温湿度精度，进而提高了养殖质量和养殖收益。权利要求书2页说明书5页附图2页CN 109974256 A 2019.07.05 C N 109974256 A

权　利　要　求　书1/2页CN 109974256 A 1.一种室内温湿度控制系统，通过空调装置（1）实现对室内环境的恒温恒湿控制，其特征在于：包括控制模块（20）、送回风阀切换控制组和传感器检测组，其中，控制模块（20）与空调装置（1）相连接，进行制冷、制热、加湿、除湿功能控制，针对空调装置（1）内部回风区内气流实现温湿度控制，并输送至空调装置（1）内部的出风区；空调装置（1）内部出风区设置两个出风口，并定义为第一出风口和第二出风口，同时，空调装置（1）内部回风区设置两个进风口，并定义为第一进风口和第二进风口；室内环境中彼此相对的两侧壁上分别固定设置一组主导风装置，各组主导风装置分别均包括至少一个子导风装置，各子导风装置上分别均设置两端导风口，各子导风装置上的两端导风口敞开、且彼此连通；送回风阀切换控制组包括左侧回风切换风阀（7）、左侧送风切换风阀（8）、右侧回风切换风阀（9）、右侧送风切换风阀（10），控制模块（20）分别与送回风阀切换控制组中的各切换风阀进行连接控制；第一出风口经管路对接左侧送风切换风阀（8）的其中一端，第一进风口经管路对接左侧回风切换风阀（7）的其中一端，左侧送风切换风阀（8）另一端与左侧回风切换风阀（7）另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；第二出风口经管路对接右侧送风切换风阀（10）的其中一端，第二进风口经管路对接右侧回风切换风阀（9）的其中一端，右侧送风切换风阀（10）另一端与右侧回风切换风阀（9）另一端相对接，并且该对接位置经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；传感器检测组包括两个温湿度检测组，各温湿度检测组分别与各组主导风装置彼此一一对应，各温湿度检测组分别均包括至少一个温湿度传感器，各温湿度检测组中温湿度传感器的数量与对应主导风装置中子导风装置的数量相同，温湿度检测组中各个温湿度传感器分别与对应主导风装置中各个子导风装置一一对应，各温湿度检测组中各温湿度传感器分别设置于对应主导风装置中对应子导风装置上的另一端导风口，控制模块（20）分别与各个温湿度传感器相连，分别获取对应子导风装置上导风口位置的温湿度数据。 2.根据权利要求1所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：还包括室内轴流风扇切换控制组，室内轴流风扇切换控制组包括至少一个送风轴流风扇组，室内轴流风扇切换控制组设置于所述室内环境中、两组主导风装置之间的位置，各送风轴流风扇组分别均包括正向送风轴流风扇组和反向送风轴流风扇组，所述控制模块（20）分别与各送风轴流风扇组中的正向送风轴流风扇组、反向送风轴流风扇组相连接、进行两向送风控制，针对两组主导风装置之间的气流进行引导。 3.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：还包括左侧送风风压传感器（21）和右侧送风风压传感器（6），所述左侧送风切换风阀（8）另一端与所述左侧回风切换风阀（7）另一端相对接位置串联左侧送风风压传感器（21）后、经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述右侧送风切换风阀（10）另一端与所述右侧回风切换风阀（9）另一端相对接位置串联右侧送风风压传感器（6）后、经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口；所述控制模块（20）分别与左侧送风风压传感器（21）、右侧送风风压传感器（6）相连接，获取各个风压传感器所设管路位置中气流流动的压力数据。 4.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统，其特征在于：所述各组主导风装置分别均包括三个子导风装置，各组主导风装置中各个子导风装置呈纵向排列布局设置，即上 2

温度控制系统

《单片机技术》课程设计任务书一、设计题目：数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。二、适用班级：三、指导教师：四、设计目的与任务：学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。五、设计内容与要求设计内容 1、数字电子钟设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。 2、数字频率计设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。 3、数字电压表设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。 4、交通灯设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为

基于-单片机的烘箱温度控制器设计

基于单片机的烘箱温度控制器设计目录 1.项目概述 (1) 1.1.该设计的目的及意义 (1) 1.2.该设计的技术指标 (2) 2.系统设计 (3) 2.1.设计思想 (3) 2.2.方案可行性分析 (4) 2.3.总体方案 (5) 3.硬件设计 (6) 3.1.硬件电路的工作原理 (6) 3.2.参数计算 (7) 4.软件设计 (8) 4.1.软件设计思想 (8) 4.2.程序流程图 (9) 4.3.程序清单 (10) 5.系统仿真与调试 (11) 5.1.实际调试或仿真数据分析 (11) 5.2.分析结果 (13) 6.结论 (12) 7.参考文献 (13) 8.附录 (14)

1.项目概述： 1.1．该设计的目的及意义温度的测量及控制，随着社会的发展，已经变得越来越重要。而温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件。在工业的研制和生产中，为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用微电子技术是重要的途径。它的作用主要是改善劳动条件，节约能源，防止生产和设备事故，以获得好的技术指标和经济效益。而本设计正是为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用以51系列单片机为控制核心，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。通过本设计的实践，将以往学习的知识进行综合应用，是对知识的一次复习与升华，让以往的那些抽象的知识点在具体的实践中体现出来，更是对自己自身的挑战。 1.2．该设计的技术指标设计并制作一个基于单片机的温度控制系统，能够对炉温进行控制。炉温可以在一定围由人工设定，并能在炉温变化时实现自动控制。若测量值高于温度设定围，由单片机发出控制信号，经过驱动电路使加热器停止工作。当温度低于设定值时，单片机发出一个控制信号，启动加热器。通过继电器的反复开启和关闭，使炉温保持在设定的温度围。（1） 1KW 电炉加热(电阻丝)，最度温度为120℃(软件实现) （2）恒温箱温度可设定，温度控制误差≦±2℃（软件实现PID）（3）实时显示温度和设置温度，显示精度为1℃(LED)。（4）温度超过设置温度±5℃，发出超限报警，升温和降温过程不作要求。（5）升温过程采用PID算法，控制器输出方式为PWM输出方式，降温采用自然冷却。（6）功率电路220 VAC供电，强弱电气电隔离 2.系统设计 2.1.设计思想以87C51单片机为整个温度控制系统的核心，为解决系统出现一时的死机的问题，需构建复位电路，来重新启动整个系统。要想控制温度，首席必须能够测量温度，就需要一温度传感器，将测量得到的温度传给单片机，经单片机处理后，去控制继电器等器件实现电炉的断与通来达到温度期望值，当温度超过设定上下限值时，可以通过中断信号，控制指示灯的亮灭，来提醒温

烤箱温度控制系统设计

一、设计题（满分100分）请在以下题目中任选一项完成设计 1.汽车运动控制系统设计； 2.电烤箱温度控制系统设计 3.汽车减震系统建模仿真； 4.汽车自动巡航控制系统的控制； 5.汽车怠速系统的模糊控制； 6.双闭环直流调速系统的设计与仿真 7.自选测控项目（给出你自选的题目） 8.本份试题选取项目为：电烤箱温度控制系统设计附评分细则：《工程应用》期末考试设计报告

第一章概述本次课题的主要内容是通过对理论知识的学习和理解的基础上，自行设计一个基于技术的控制器设计，并能最终将其应用于一项具体的控制过程中。以下为此次课题的主要内容： (1) 完成控制系统及调节部分的设计其中包含系统辨识、系统特性图、系统辨识方法的设计和选择。 (2) 最佳调整法与系统仿真其中包含参数整过程，需要用到的相关方法有： b.针对有转移函数的调整方法主要有系统辨识法以及波德图法及根轨迹法。 (3) 将此次设计过程中完成的控制器应用的相关的实例中，体现其控制功能（初步计划为温度控制器）第二章调试测试 2.1进度安排和采取的主要措施：前期：1、对于的使用方法进行系统的学习和并熟练运用的运行环境，争取能够熟练运用。 2、查找关于控制器的相关资料，了解其感念及组成结构，深入进行理论分析，并同步学习有关控制器设计的相关论文，对其使用的设计方法进行学习和研究。 3、查找相关控制器的应用实例，尤其是温度控制器的实例，以便完成最终的实际应用环节。中期：1、开始对控制器进行实际的设计和开发，实现在的环境下设计控制器的任务。 2、通过仿真实验后，在剩余的时间内完成其与实际工程应用问题的结合，将其应用到实际应用中（初步计划为温度控制器）。后期：1、完成设计定稿。 2、打印以及答辩工作地准备。 2 / 20

烤箱温度控制设计

烤箱温度控制系统的设计（计算机控制技术基础课程设计）专业：自动化组员：吴传林唐思黄定肖骁重庆大学自动化学院 2013年9月

目录摘要 0 序言 0 1.设计内容 0 1.1已知参数和设计要求 0 1.2实现方法 0 2.组员分工 0 3. 硬件部分组成 (1) 3.1硬件连接 (1) 3.2.1 AD574 (1) 3.2.2 PT100 (1) 3.2.3 芯片8255 (2) 4.操作说明 (2) 5.设计总体思路 (2) 5.1设计步骤 (2) ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 (3) 5.2原理分析 (3) 6.实验结果 (3) 7.原程序清单 (3) 8.设计感想 (3) 8.1吴传林感想 (3) 8.2唐思感想 (4) 8.3肖骁感想 (5) 附录 (7) 系统框图 (7) 程序代码： (11)

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度；方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示：图1 硬件电路设计框图单片机时钟电路形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。复位电路复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统图2 单片机内部时钟方式电路图3 单片机按键复位电路

温度控制系统设计方案

温度控制系统设计方案１引言温度是工业过程控制中主要的被控参数之一，在冶金、化工、建材、食品、石油等工业中，工艺过程所要求的温度的控制效果直接影响着产品的质量。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同，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得到了迅速的发展和广泛的应用。越来越显示出其优越性。随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能不断增强，许多高性能的新型机种不断涌现出来。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。在工业生产中，如用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等，都用到了电阻加热的原理。鉴于单片机技术应用的广泛性和优越性，温度控制的重要性，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本文就是根据这一思想来展开的。 1.1 系统设计的目的和任务 1.1.1 系统设计的目的通过本次毕业设计,主要想达到以下目的： 1. 增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。 2. 掌握单片机的部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片外存贮器、I/O口等。 3. 了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后工作中设计和实现单片机应用系统打下基础。 4. 熟悉闭环控制系统的组成原理及单片机ＰＩＤ算法的实现方法。 1.1.2 系统设计的任务 1．查阅资料，弄清楚所要解决的问题的思路，确定设计方案。 2．系统硬件电路设计。 3．系统相关软件设计。 4．仿真实现温度参数设定、转换、显示等功能。 5．依据对象模型设计控制器参数， 6．系统调试与分析；并依据调试结果予以完善。 1.2毕业设计论文安排 1.论证系统设计方案，设计系统原理图。

温湿度独立控制空调系统

摘要：本文在分析了目前热湿联合处理空调系统所面临的主要问题的基础上，提出了热湿独立控制空调策略：采用新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务，采用高温冷源去除室内的余热。并提出了温湿度独立控制空调方式对室内末端装置、新风处理、制备高温冷源的要求与影响，介绍了温湿度独立控制系统的应用实践工程。关键词：温湿度独立控制新风高温冷源 1 引言从热舒适与健康出发，要求对室内温湿度进行全面控制。夏季人体舒适区为25ºc，相对湿度60%，此时露点温度为16.6ºc。空调排热排湿的任务可以看成是从25ºc 环境中向外界抽取热量，在16.6ºc的露点温度的环境下向外界抽取水分。目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题。（1）热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6ºc的露点温度需要约7ºc的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7ºc的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5ºc的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7ºc的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。（2）难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。（3）室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。（5）输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、co2、气味等。在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。此外，随着能源问题的日益严重，以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要。目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏季由于无热负荷而无法运行，使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机，或者按纯发电模式低效运行。如果可以利用这部分热量驱动空调，既省下空调电耗，又可使热电联产电厂正常运行，增加发电能力。这样即可减缓夏季供电压力，又提高能源利用率，是热电联产系统继续发展的关键。由于空调负荷在一天内变化显著，与热电联产电厂提供热能并不是很好匹配，如何实现有效的蓄能，以协调二者的矛盾也是热能使用当中存在的问题。综上所述，空调的广泛需求、人居环境健康的需要和能源系统平衡的要求，对目前空调方式提出了挑战。新的空调应该具备的特点为：加大室外新风量，能够通过有效的热回收方式，有效的降低由于新风量增加带来的能耗增大

电烤箱温度计算机控制系统设计

目录第1章题意分析与解决方案.......................... . (1) 1.1 技术指标................................................................................ . (2) 1.2 控制方案.............................................................................. (2) 第2章硬件设计.............................................................................. . (3) 2.1 单片机电路设计............... . (4) 2.1.1 A T89C51A T89C51单片机引脚功能........。 (5) 2.1.2 A T89C51单片机时钟电路及时序 (5) 2.1.3 A T89C51单片机复位电路 (5) 2.2 温度检测电路设计................ . (6) 2.2.1 温度传感器 (8) 2.2.2 变送器....................................... . (8) 2.3 温度控制电路设计............. . (8) 2.4 键盘及显示电路设计............... . (10) 2.4.1 键盘电路设计 (10) 2.4.2 数码管显示电路设计 (11) 第3 章控制程序设计 (14) 3.2 功能模块 (14) 3.2 功能模块.................................................... . (14) 3.3 资源分配模块.............. ................................................. .. (14) 3.3 软件功能设计...... (14) 3.4.1 键盘管理..................... (15) 3.4.2 显示管理............ (16) 3.4.3 温度检测模块 (18) 3.4.4 温度控制模块 (19)

烤箱连续温度控制系统

目录烤箱连续温度控制系统................................... 错误!未定义书签。１设计概述?错误!未定义书签。 1.1任务分析?错误!未定义书签。１.２整体方案......................................... 错误!未定义书签。 2.１系统硬件设计?错误!未定义书签。２．1.１8155接口电路?错误!未定义书签。 2.1.2 A/D转换电路?错误!未定义书签。２.1.3温度检测..................................... 错误!未定义书签。 2.1.４电阻炉........................................ 错误!未定义书签。 2.1．5电力电子装置?错误!未定义书签。２.２系统软件设计.................................... 错误!未定义书签。２．2.1 主程序...................................... 错误!未定义书签。２.２.2 Ｔ0中断服务程序?错误!未定义书签。 3控制过程说明.......................................... 错误!未定义书签。３.1环节分析......................................... 错误!未定义书签。３.2调节规律?错误!未定义书签。 3.３干扰分析?错误!未定义书签。 3.４ PID控制ＭＡＴＬAB仿真及参数整定?错误!未定义书签。参考文献?错误!未定义书签。

电烤箱温度控制系统

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电烤箱的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：

摘要 PID控制用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准单回路温度控制系统主要由计算机，采样板卡，控制箱，加热炉体组成。是由计算机完成温度采样，控制算法，输出控制，监控画面等主要功能。控制箱装有温度显示与变送仪表，控制执行机构，控制量显示，手控电路等。加热炉体由烤箱改装，较为美观适合实验室应用。计算机控制系统一般由控制计算机、A/D与D/A接口、执行机构、被控对象、检测元件和变送器组成。本实验控制系统主要由计算机、电烤箱、智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表等构成，其中智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表安装于控制箱上。本设计通过调节PID参数来实现炉温系统的控制。关键词：单回路温度控制系统，PID控制，加热炉体，智能控制仪表，温度变送器，热电阻，可控硅

室内温度自动调节控制系统

室内温度自动调节控制系统摘要在人们日常生产及生活过程中，经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统，不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义，而且还可以增强动手能力。这次设计的系统，硬件电路主要包括单片机最小系统电路，温度采集电路，显示电路，语音播报电路，按键电路，继电器电路等。软件程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示温度刷新子程序，语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度，通过程序进行语音播报；当温度超过设定的上限时，继电器闭合，并驱动动机工作，以实现降温。经过调试，结果显示LCD屏准确显示了室温，并能进行语音播报。当温度超过设定上限时，继电器闭合，风扇工作，开始降温；实现了系统设计要求的功能。关键词：室内温度，自动控制，STC89C52单片机，语音播报。

目录 0 前言 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1设计方案论证 (3) 1.2 主控制器 (3) 1.3 LCD液晶显示 (3) 1.4 温度传感器 (3) 2硬件电路设计 (6) 2.1.主控制器 (6) 2.1.1 电源部分 (7) 2.1.2 串口电路 (7) 2.1.3晶振电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.2 显示电路 (9) 2.3 数据采集电路 (9) 2.4语音电路 (10) 2.5按键电路 (11) 3 软件设计 (11) 3.1 主程序设计..................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 温度转换程序 (13) 3.3 温度显示程序 (13) 4 调试分析 (14) 4.1 硬件调试 (14) 4.1.1硬件调试方法 (14) 4.1.2 电源调试 (14) 4.1.3 语音模块调试 (14) 4.2 软件调试 (14) 5 结论 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 .PCB图 (20) 附录3主程序 (21)

W电烤箱温度控制电路

辽宁工业大学电力电子技术课程设计＜论文）题目：2000W电烤箱温度控制电路院＜系）：电气工程学院专业班级：电气093班学号：0903030** 学生姓名：***** 指导教师：＜签字）

起止时间： 2018-12-26至2018-1-5

课程设计＜论文）任务及评语院＜系）：电气工程学院教研室：电气教研室注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20%以百分制计算

摘要本文设计地是2000W电烤箱温度控制电路，实现温度控制地方法有很多，例如：通过晶闸管等电力电子器件对输入输出之间地交流电能进行变换与控制地电路形式，其常用地控制方式有四种：① 相位控制；② 周期控制；③ 通断控制；④ 斩波控制等?根据不同地控制方式可以将交流电力控制系统分为以下几种基本类型.b5E2RGbCAP <1）交流调压电路<2）交流电力电子开关<3）交流斩波调压电路交流电力控制系统中，交流调压电路应用最为广泛，本文采取地就是单相交流调压电路? 交流调压电路是利用两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管地控制来控制交流输出.在每半个周波内通过对晶闸管开通相位地控制，可以方便地调节输出电压地有效值.plEanqFDPw 电路控制：用晶闸管触发电路来有效地控制晶闸管地导通与截止，来完成对电烤箱交流调压电路地工作控制. 电路保护：用阻容吸收网络和快速熔断器来防止晶闸管因过电压或过电流造成地损坏. 器件选择：通过计算对晶闸管、触发电路、阻容吸收网络、快速熔断器各个器件进行选择. 关键词：交流调压电路；晶闸管；晶闸管触发电路；阻容吸收网络；快速熔断器

关于印发《公共建筑室内温度控制管理办法》的通知(建科(2008)115号)

关于印发《公共建筑室内温度控制管理办法》的通知建科〔2008〕115号各省、自治区建设厅，直辖市建委，计划单列市建委（建设局），新疆生产建设兵团建设局：为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》，现将《公共建筑室内温度控制管理办法》印发给你们，请遵照执行。中华人民共和国住房和城乡建设部二○○八年六月二十五日公共建筑室内温度控制管理办法第一章总则第一条为了加强公共建筑空调系统的科学运行管理，合理设置公共建筑室内温度，节约能源与资源，保护环境，营造适宜的室内舒适环境，依据《中华人民共和国节约能源法》和《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》，制定本办法。第二条本办法所称室内温度控制是指控制利用空调系统进行室内供冷和供热房间的空气温度，使之不超过规定的限制标准。第三条公共建筑夏季室内温度不得低于26℃，冬季室内温度不得高于20℃。第四条本管理办法适用于所有以舒适性为目的，使用空调系统或设备进行供冷和供热的公共建筑的室内温度控制。医院等特殊单位以及在生产工艺上对室内温度有特定要求的公共建筑除外。第五条国务院住房和城乡建设行政主管部门负责全国公共建筑室内温度控制工作的监督与管理。地方建设行政主管部门负责本辖区公共建筑室内温度控制工作的监督与管理。第六条各级建设行政主管部门应将公共建筑室内温度控制工作纳入到节能减排工作目标责任体系，并对实施情况进行监督考核。第二章室内温度控制第七条新建公共建筑空调系统设计时，设计单位应严格按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005的相关条款进行设计。空调房间均应具备温度控制功能。主要功能房间应在明显位置设置带有显示功能的房间温度测量仪表；在可自主调节室内温度的房间和区域，应设置带有温度显示功能的室温控制器。第八条设计单位及使用单位应选用具有温度设定及调节功能的空调制冷设备，可根据建筑负荷需求调节供冷与供热量，维持室内温度在设定值。第九条建筑所有权人或使用人、新建公共建筑的建设单位，应选用具有温度设定及调节功能的空调制冷设备，严格禁止选用不符合节能要求的产品。第十条施工图设计文件审查机构在施工图纸审查过程中，应进行室内温度监测和控制系统的设计审查，提出审查意见。第十一条空调系统无温度监测与控制设施的建筑，其所有权人或使用人应根据建筑的现状，选择合适的室温控制设施改造方式。建筑面积大于两万平方米的，应进行温度自动监测与控制的改造；建筑面积小于两万平方米的，改造完成后应具备温度监测与控制手段。第十二条建筑所有权人或使用人应委托具有设计资质的单位进行温度监测与控制设施的改造设计，相关文件应向施工图设计文件审查机构备案。第十三条建筑所有权人或使用人或实施改造的单位，应采购具有产品合格证和计量检定证书的温度监测和控制设施，并进行调试。改造完成后应进行竣工验收。第十四条空调系统运行单位应建立完善的室温监控及空调系统节能运行管理制度，对室内温度、空调系统运行的各项参数、空调系统的能耗进行日常监测记录。运行记录文件应经单位能源管理负责人签字

温度控制系统

目录第一章设计背景及设计意义 (2) 第二章系统方案设计 (3) 第三章硬件 (5) 3.1 温度检测和变送器 (5) 3.2 温度控制电路 (6) 3.3 A/D转换电路 (7) 3.4 报警电路 (8) 3.5 看门狗电路 (8) 3.6 显示电路 (10) 3.7 电源电路 (12) 第四章软件设计 (14) 4.1软件实现方法 (14) 4.2总体程序流程图 (15) 4.3程序清单 (19) 第五章设计感想 (29) 第六章参考文献 (30) 第七章附录 (31) 7.1硬件清单 (31) 7.2硬件布线图 (31)

第一章设计背景及研究意义机械制造行业中，用于金属热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制，随着科技进步和生产的发展，这类设备对温度的控制要求越来越高，除控温精度外，对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求，显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。随着微电子技术及电力电子技术的发展，采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。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。对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。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。，

烤箱温度控制设计概要

：烤箱温度控制系统的设计 (计算机控制技术基础课程设计专业:自动化组员:吴传林唐思黄定肖骁重庆大学自动化学院 2013年9月吴传林唐思肖骁黄定烤箱温度控制系统的设计(采用PD-32E实验装置[ 目录摘要 (1 序言 (1 1.设计内容 (2

已知参数和设计要求 (2 实现方法 (2 2.组员分工 (2 3. 硬件部分组成 (3 ' 硬件连接 (3 AD574 (3 PT100 (4 芯片8255 (4 4.操作说明 (5 5.设计总体思路 (5 设计步骤 (6 主程序的设计 (6 ？温度设定子程序 (6 读取当前温度子程序 (6 温度比较以及加热子程序 (6报警子程序 (7 原理分析 (7

6.实验结果 (7 7.原程序清单 (8 8.设计感想 (8 ' 吴传林感想 (8 唐思感想 (9 肖骁感想 (10 附录 (12 系统框图 (12 程序代码: (18 摘要本文是对烤箱温度控制系统进行设计,在烤箱温度控制系统中,利用计算机对烤箱的继电器发出不同的信号,来控制继电器的开断,从而能够实现控制烤箱加热与否的控制。本系统采用了反馈控制,是经典控制理论在实际中成功应用的典型实例。本次采用的信号输出芯片是8255。而温度采集则是用了PT100感温电阻,将电信号送至A/D574中,利用A/D574的模数转换功能,将采集的温度模拟信号转换成计算机可以识别的电信号,进而在计算机内对这些电信号进行处理,经过反馈控制算法来输出控制烤箱的电信号。 [ 关键词:反馈控制算法,A/D574模数转换,计算机控制序言

温度控制技术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,传统的温度控制技术中最常见的是继电器调温,但由于继电器动作频繁,温度控制范围小,精度不高,可能会因触点不良而影响正常工作。最近几年快速发展的有PID 温控、模糊控制、神经网络以及遗传算法在温度控制中的应用。烤箱是热处理生产中应用最广的加热设备,它电流通过电热元件产生热量,借助辐射和对流的传递方式,将热量传递给所要加热的物品,使其加热到所要求的温度。本文设计的烤箱温度控制系统,是利用计算机对其温度进行控制,采用反馈控制算法,以实现对烤箱温度控制,达到控制性能要求的指标。 1 1.设计内容已知参数和设计要求 1.某烤箱的温度控制要求为:控制烤箱温度从室温上升到目标温度并一直保持在该目标温度,要求控制的精度达±3%,调节时间≤20秒。 2.目标温度应可以通过键盘任意修改。。 3.完成温度检测、温度变松,温度显示(LED和CRT曲线、温度控制、通过键盘设定上、下限温度报警值,温度超限报警(声、光等功能。实现方法采用PD-32E实验装置实现(限≤5人选做 2.组员分工姓名职务负责的部分吴传林组长键盘扫描、判断控制、显示模块程序编写,程序的编译和调