单片机温度控制系统方案的研究

单片机温度控制系统方案的研究
单片机温度控制系统方案的研究

单片机温度控制系统方案的研究

摘要本文设计了一个通过单片机,结合温度传感器等硬件对温度进行控制的系统。从硬件和软件部分对系统的构成和实现方式进行了分析和研究。

关键词单片机;温度传感器;温度控制系统;硬件;软件

单片机相较于DSP而言,运算能力相对较差,但是其在流程控制和环境监控等方面仍然具有一定优势,因此应用单片机并结合相应的硬件设备组成的控制系统对某些预定功能进行控制在多个领域具有广泛应用。单片机的一个主要应用领域就是结合温度采集芯片对温度进行控制。本文就一种便捷可行的单片机温度控制系统进行了分析和研究。

1 单片机温度控制中的硬件部分

实现对温度的控制不仅需要中央处理和控制部件如单片机,还涉及温度检测和采集部分、模数转换部分、信号放大部分、显示部分等构成。其中,非常重要的一部分是温度测量部分。选用适当的热敏电阻可以精确感应温度的变化,进而实现温度的控制。

整个系统的设计思想主要包括如下几个部分:首先是利用温度传感器对温度进行采集,然后通过A/D转换器将采集到的模拟信号转变为数字电信号传递给单片机部分和显示部分,如数码管等。进而单片机根据系统要求发送相应的控制信号,通过定时器或者其他控制部件等实现保温或者加热等操作,完成对整个系统的温度控制的目的。

本文以控制一个加热炉的温度为例,进行具体说明。

其中:

主机部分采用89C52芯片作为单片机温度控制系统的核心。该芯片的选取主要鉴于对温度控制的要求不是非常高,控制和运算处理等879C52可以满足实际要求。

温度检测部分由温度传感器、电传感器(变送器)、A/D转换器等三个部分构成。其中,系统要求不同,所需要采用的温度传感器和变送器也不尽相同。这主要是由温度传感器中的热敏电阻所能工作的范围决定的。由于热电偶的结构简单,测量范围广,即便是在较高温度中也可以实现较为精确的测量,因此电传感器部分可以选择采用热电偶。利用热电偶将测量温度信号转变为电信号,经过放大滤波等处理后进行A/D转换,送入单片机进行分析和处理。

温度控制部分,本文使用可控硅调功器实现对电炉的温度控制。采用这种控制方式的优势在于可以将双向可控硅和电炉的加热电阻丝直接与220V交流市电

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误!未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误!未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误!未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误!未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误!未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误!未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误!未定义书签。 第四章软件设计..................................错误!未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误!未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误!未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误!未定义书签。 4.4软件实现....................................错误!未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误!未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误!未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误!未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。系统电路图.......................................错误!未定义书签。系统程序.........................................错误!未定义书签。

基于51单片机的温度控制系统

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王*

毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统

摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在,温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备,和温度控制设备,如用于报警的温度自动报警系统,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,这些都采用单片机技术,利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点,可以精确的控 制技术标准,提高了温控指标,也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出,智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据,7段数码管显示温度数据,按键设置温度上下限,当温度低于设定的下限时,点亮绿色发光二极管,当温度高于设定的上限时,点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图,并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词:单片机温度控制系统温度传感器

Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords:SCM Temperature control system Temperature sensors

自控系统安装工程施工方案

8.1. 工程概况 本工程自动化控制要求较高,整个工程仪表设备及控制系统包括:生产过程的自动监测与控制、计算机管理网络系统、闭路电视监控系统等。 全厂中央控制室设在厂区综合楼,设备监控自动化系统由中央监控计算机、服务器、工业以太网、PLC控制站及远程I/O子站ECU组成。中央监控计算机通过通讯适配器与工业以太网相连,配置实时监控软件,实现对生产现场设备状态的实时监测、远程控制、生产过程数据存储分析、报表报警打印等功能。 中控室计算机通过控制网络远程控制现场重要设备或机组的开、关、停和运行参数设定,监测设备及仪表的运行工况和运行参数。 现场使用了大量的仪表具体有:超声波液位仪、浊度仪、压力变送器、温度变送器、电磁流量计等。 8.1.2 施工程序 施工准备→复检预留、预埋→盘柜基础、支架制安→保护管敷设→PLC柜安装→仪表单校→现场仪表安装→电缆、光缆敷设→校接线→系统调试。 8.1.3 主要施工方法 8.1.3.1 施工前的准备 包括技术准备和物资准备。技术准备,熟悉图纸,掌握设计意图及全部技术要求,进行图纸会审,发现图纸中的问题,及时向业主、设计单位提出疑问及合理化建议。物资准备,根据施工图编制物资材料计划书,及施工需要准好的材料、机具设备,安排好进厂时间。 8.1.3.2 仪表设备的开箱检验 仪表设备在搬运、开箱入库时要小心谨慎。设备的现场开箱检验,由我方技术人员会同业主及有关人员一起进行,并严格按照施工设计图纸及有关合同认真核对产品的型号、规格、铭牌参数、数量及产品的合格证,作好检查记录。如果发现问题后,及时配合业主做好更换工作,最后由我方技术人员根据设计要求及产品说明书对每台仪表进行单体检查,单体检查合格后的仪表方可交付安装。对开箱随机带来的产品资料可先交付业主和监理,在安装需要时再由我方技术人员向业主和监理申请。 8.1.3.3 配管及桥架安装 (1)电缆桥架安装 ①桥架的订货,为便于尽量减少现场制作,施工人员详细阅读图纸,根据产品说明书,提出详细的桥架的配件、吊架、固定件的具体型号和数量。 ②桥架到货后,为防止因堆放造成桥架变形和配件混乱,应把各种型号的桥架堆放整齐,配件分类堆放,做上标志。 ③桥架支架的安装与制作符合下列要求: a.制作支架时材料矫正、平直,切口不应有卷边和毛刺,制作好的支架应牢固、平整、尺寸准确,防腐齐全完好。 b.支架安装按设计要求,一般间距少于2m,支架固定牢固,间距均匀,整齐美观。 c.安装支架时,在金属结构上(征得业主同意)和砼的预埋件上,应采用焊接固定,在砼上,宜采用膨胀螺栓固定。 ④桥架安装横平竖直,整齐美观,距离一致,固定牢固。 ⑤桥架的所有断口、开孔实行冷加工,不得采用气焊。 ⑥桥架连接

【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

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

楼宇自动控制系统施工方案

楼宇自动控制系统施工方案 一、材料设备要求 (一)主要设备要求(DDC、前端执行器、控制箱、通讯模块等): 1工程所用设备型式、规格、数量、质量在施工前应进行检查,无出厂检验证明材料、与设计不符者不得在工程中使用。 2经检验的设备应做好记录,对不合格的器件应单独存放,以备核查与处理。 3工程中使用的缆线、器材应与订货合同或封存的产品在规格、型号、等级上相符。 4备品、备件及各类资料应齐全。 5各种型材的材质、规格、型号应符合设计文件的规定,表面应光滑、平整,不得变形、断裂。 6管材采用钢管、硬质聚氯乙烯管时,其管身应光滑、无伤痕,管孔无变形,孔径、壁厚应符合设计要求。 7管道采用水泥管块时,应按通信管道工程施工及验收中相关规定进行检验。 8各种铁件的材质、规格均应符合质量标准,不得有歪斜、扭曲、毛刺、断裂或破损。 9设备的表面处理和镀层应均匀、完整,表面光洁,无脱落、气泡等缺陷。 10各类前端执行器的型号、规格、尺寸等是否符合图纸要求,有无出厂合格证。 11设备在进场前由施工单位或建设单位委托鉴定单位对其各项功能等检测,并出具检测报告。 (二)线缆要求: 1工程使用的对绞电缆或专用线缆,其型号、规格应符合设计的规定和合同要求。 2电缆所附标志、标签内容应齐全、清晰。 3电缆外护线套需完整无损,电缆应附有出厂质量检验合格证。如用户要求,应附有本批量电缆的技术指标。 4设备在进场前由施工单位或建设单位委托鉴定单位对其功率、各项功能等检测,并出具检测报告。电缆的电气性能抽验应从本批量电缆中的任意三盘中各截出100m长度,加上工程中所选用的接插件进行抽样测试,并作测试记录。(三) UPS: 1确定电源的功率、型号、波形是否和图纸、合同要求的相符。 2设备的表面处理和镀层应均匀、完整,表面光洁,无脱落、气泡等缺陷。 3设备在进场前由施工单位或建设单位委托鉴定单位对其功率、电压、电流、波形失真度等各项功能检测,并出具检测报告。 (四)中央管理计算机: 1确定是否具有监控、显示、操作、控制、数据管理辅助、安全保障管理、记录、自诊断、内部互通以及其他系统通讯等功能。 2确定管理计算机的型号是否和图纸、合同相符。 3设备在进场前由施工单位或建设单位委托鉴定单位对其各项功能等检测,并出具检测报告。 二、主要机具 管/锁钳、斜嘴钳、电钻、钻头、通电测试仪、钢锯、偏嘴钳、螺丝刀(偏头、十字花)、板岩锯、通条、剪丝钳、多用刀、绳子、拉绳、冲击工具、电缆夹、布线支架等。

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。

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日 摘要: (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求: (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

5.1原理图 (15) 摘要: 在现代工业生产中,温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制,将DS18B20温度传感器实时温度转化,并通过1602液晶对温度实行实时显示,并通过加热片(PWM波,改变其占空比)加热与步进电机降温逐次逼近的方式,将温度保持在设定温度,通过按键调节温度报警区域,实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行,温度偏差可达0.1℃以内。 关键字:AT89C51单片机;温控;DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程,还是日常生活都起着非常重要的作用,过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费,同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响,极有可能造成严重的经济财产损失,给生活生产带来许多利的因素,基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点,因此市场前景好。

自动控制系统安装施工方案与技术措施

自动控制系统安装施工方案与技术措施 1、自动控制系统安装概述 本工程自动控制系统2套分别是金鱼岗翻板闸自动控制系统设备及安装、狮头岭翻板闸自动控制系统设备及安装。 我司在自动控制系统工程安装施工时遵循水利工程设计、施工和管理的相关专业标准、规程、规范和规定,建设综合数据库系统、计算机网络系统等为核心的自动化管理信息系统,通过现代化管理手段,有预见性地为工程运行管理部门提供运行管理信息,提高现代化管理水平。 2、自动控制系统安装方法 2.1自动控制系统安装前期准备 (1)工程施工人员组成及安排 为配合本次工程施工的顺利进行,我公司根据工程进度的需要及时增加人力资源的配备,确保工程的顺利完工。主要人员有:技术负责人、系统工程师、施工员、现场作业人员。 (2)工程进度安排 根据项目的工程规模、业主的工期要求,合理的安排工程人员分工,制定详细可行的分项安装进度表,并且按照工程进度安排表的时间安排严格执行,确保按业主的要求的工期内完成整个工程。 (3)现场准备 项目部管理人员在施工前做好物料、仪器、车辆等的准备工作,并与业主、监理、设计联系,确认具体事宜并做好施工具体的组织方案。 收集资料:项目部管理人员施工前收集整理与施工相关的图纸和地理信息等

资料。 做好实施性施工组织方案,主要内容包括:工程进度总计划、每日施工详细计划、人员安排、资料安排、进度控制、质量安全保证措施等。 2.2自动控制系统安装方法 (1)设备在安装前应作检查,并应符合下列规定:设备外形完整,内外表面漆层完好;设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号及规格符合设计规定;应垂直、平正、牢固;对主要受控设备的控制、运行、报警状态进行监视,以有利于系统的运行管理。 所供设备到达现场后,我司派工程技术人员会同项目相关部门有关方面人员一起进行开箱检查,严格按照施工图纸及有关合同核对产品的型号、规格、品牌参数、厂家、数量及产品合格证书,双方共同作好检查记录,签字后作为设备验货依据。如发现问题,及时做好修理更换或索赔工作。 (2)安装前认真消化施工图和设备的技术资料,对每件设备进行单体校验和性能检查,如耐压、绝缘、尺寸偏差,要及时采取措施,保证设备质量。 严格按照施工图、产品说明书及有关的技术标准进行设备安装。施工图纸不足时,根据现场施工的要求,补足必备的施工图纸。 (3)监控设备的安装应在工艺设备安装基本就序后进行。安装位置都满足设计要求,不影响工艺管道。自动控制系统设备及设备各构件间安装连接紧密、牢固,安装用的紧固件应有防锈层。由于监控设备、计算机属于精密贵重的设备,再者施工现场恶劣,因此应该注重监控设备、计算机系统的安全,选择恰当的安装时间在监控设备整体安装前应作好准备工作。每个单项工程完工之后,均按有关标准自检,及时做好施工测试、记录、资料归档及完善竣工图等工作,为工程

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

基于51单片机的心率体温测试系统

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法,其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括:传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试,将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形,最后AD采集转换传送给单片机,在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想,软件设计采用模块化的设计方法,并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点,阐述了其他各配合电路的组成与工作特点,并且通过仿真进行电路的可行性验证,最后完成实物电路的设计,使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词:51单片机;传感器;仿真;AD转换 -I

Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors;control circuit;counters;Multisim2001 simulation software control circuit. -II

自动控制系统施工方案

第五节、自动控制系统施工方案 一、施工准备 1.材料 钢管、接线盒、桥架、通讯及控制线缆应符合设计要求,产品应附有材质检验报告、合格证等。 2.现场控制器。 温度、湿度、压力、压差等各类传感器。 电动阀、电磁阀等执行器。 网络控制器、计算机、不间断电源、打印机等。 控制台、控制器箱等。 3.机具设备 施工机具:电钻、手提砂轮、电焊机、电锤。 测量器具:水平尺、钢卷尺、钢直尺、万用表、摇表、游标卡尺、精度仪。 调试仪器:楼宇自控系统专用调试仪器。 4.作业条件 线槽、预埋管路、接线盒、预留孔洞的规格、数量、位置符合规范与设计要求。 中央控制室内土建装修完毕,温、湿度达到使用要求。 空调机组、冷却塔及各类阀门等安装完毕。 暖通水管道、变配电设备等安装完毕。 接地端子箱安装完毕。 二、操作工艺 1.工艺流程

2.操作方法 (1)钢管、金属线槽及线缆敷设 钢管、金属线及线缆敷设请参照管路及线缆敷设要求进行。 (2)中央控制室设备安装 设备在安装前应进行检验,并符合下列要求: 设备外形完整,内外表面漆层完好。 设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号、规格符合设计规定,备品备件齐全 按照图纸连接主机、不间断电源、打印机、网络控制器等设备。 设备安装应紧密、牢固,安装用的紧固件应做防锈处理。 设备底座应与设备相符,其上表面应保持水平。 中央控制及网络网络控制器等设备的安装要符合下列规定: 控制台、网络控制器应按设计要求进行排列,根据柜的固定孔距在基础槽钢上钻孔,安装时从一端开始逐台就位,用螺丝固定,用小线找平找直后再将各螺栓紧固。 对引入的电缆或导线,首先应用对线器进行校线,按图纸要求编号。 标志编号应正确且与图纸一致,字迹清晰,不易褪色;配线应整齐,避免交叉,固定牢固。 交流供电设备的外壳及基础应可靠接地。 中央控制室一般应根据设计要求设置接地装置。当采用联合接地时,接地电阻应小于 1Ω。 (3)现场控制器的安装 现场控制器箱安装

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)

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