温度测量控制系统的设计与制作

图8 555定时器部分电路图
2、参数计算:根据题目要求先设定CON=3V,当Ui≥3V时,OUT端输出低电平;当Ui≤1.5V时,OUT端输出高电平。但题目中是当Ui≤2V时输出高电平,所以在运放的输出端和TRI端之间接了一个电位器,调到3/4处,即当Ui≤2V时,UTRI≤2×3/4=1.5V,OUT端输出高电平。
(四)电压跟随器部分
1.原理:本系统中利用集成运放构成的三个电压跟随器的作用均是防止前面所接电路对后续电路的影响,即起到一个隔离的作用。具体电路图如下:
图7 电压跟随器电路
2、所用芯片:LM324N。
(五)555定时器部分
1、原理:这部分使用的是555定时器的CON端。当CON端电压值给定后,若 ,输出低电平;若 ,输出高电平。(如图6)
电路中使用多个集成运放,选择含有多个集成运放的LM324;且构成电路中的电阻在实际电路中需要微调,为方便,选择使用电位器;
选用了555定时器LM555CM来实现“当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。当输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变”要求。
(2)AD590的使用电路
图4 AD590使用电路
(二)电流信号转化为电压信号部分
1、原理:如图4。
2、参数计算:由欧姆定律:I=U/R,U=IR
得:
(三)加减运算电路部分
1.原理:因为要实现输出电压Uo1在0~5V变化,所以必须通过加减运算电路将输入电压2.73~3.23V转化为0~5V。连接电路如图所示:
在这次设计的过程中,我遇到了很多问题,可以说是困难重重,遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
这次模电课程设计终于顺利完成了,当看到自己设计的电路板能够正常的运行出结果时,感到非常的欣慰。总体来说,这次课程设计让我受益匪浅.在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,让我体会到了设计的艰辛,但更让我体会到成功的喜悦和快乐。
总之,这次模电课程设计让我学到了很多东西,尤其让我明白了理论和实践相结合的重要性。只有自己亲自动手操作才会对所学的理论知识有深刻的了解。
附录1:元器件清单
芯片名称
型号
数量
温度传感器
AD590
1
集成运放
LM324N
4
555定时器
LM555CM
1
电位器
0-10K
4
定值电阻
1K
1
定值电阻
10K
2
发光二极管(红光)
2.5V
2
附录2:参考文献
《模拟电子技术第四版》
《LM324指导书》
《AD590指导书》
图5 加减运算电路电路图
2.所用芯片:四运放LM324CM。
图6 LM324CM引脚图
LM324CM为带有真差动输入的四运算放大器。和单电源使用场合的标准运算放大器相比,它有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多使用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号和该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号和该输入端的相位相同。
2.参数计算
本题要求的测量温度范围为:0 ~50 ℃,所以由:
有:

又 所以,
有:

3.AD590的封装及使用电路
(1)AD590的封装
图3 AD590封装
AD590 用于测量热力学温度的基本使用电路。因为流过AD590的电流和热力学温度成正比,当电阻和电位器的电阻之和为1kW 时,输出电压VO随温度的变化为1mV/K。但由于AD590 的增益有偏差,电阻也有误差,因此应对电路进行调整。调整的方法为:把AD590 放于冰水混合物中,调整电位器,使VO=273.2mV。或在室温下(25℃)条件下调整电位器,使VO=273.2+25=298.2(mV)。但这样调整只可保证在0℃或25℃附近有较高精度。
六、总体电路:
图9 温度测量控制系统总体电路图
七、仿真结果:
加减运算电路正常工作时仿真结果。实现了电压范围由:2.73~3.23V转为0~5V:
图10 加减运算电压转换仿真结果
电平变换仿真结果。实现了当输出端1电压大于3V时,输出端2为低电平;当输出端1小于2V时,输出端2为高电平。当输出端1电压小于3V并大于2V时,输出端2保持不变。如图9:
式中:Ir为器件AD590的电流,单位为:μA。T为所处环境的热力学温度,单位为:K。
(2)AD590的测温范围为-55℃~+150℃。
(3)AD590的电源电压范围为4V~30V。AD590可承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。
(4)精度高。AD590 共有I、J、K、L、M 五档,其中M 档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃
图11电压转换仿真结果
八、实际测量数据分析
测试一:依照下表进行测试
表1 结果测试表
项目
室温
输出1(室温下)
输出2
理论数值
17.5
1.75V

实测数值
1.Байду номын сангаас4V

误差
---------
0.55%
---------
测试二:
使用热的电烙铁,轻触温度传感器的感应引脚予之加热(注意要断续加热,不能连续加热,以防止传感器损坏)。讲输出1和万用表连接、输出2和发光二极管连接,观察温度升高过程中,万用表所测电压示数及发光二极管亮灭。当输出1电压升到3.012V时,原本室温下亮着的二极管熄灭,移开电烙铁后,当输出1的电压下降到2.003时,二极管又亮起来。误差在+-1%之内。
安阳师范学院
课程设计报告
名称:模拟电子技术课程设计
题目:温度测量控制系统的设计和制作
学号:101102041
学生姓名:刘亚敏
指导老师:李建法
日期:2011/12/14
一、模拟电子技术课程设计的目的和要求
(一)目的
课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路使用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
二、课程设计名称及设计要求
(一)课程设计名称
设计题目:温度测量控制系统的设计和制作
(二)课程设计要求
1.设计要求:
要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统,测量温度范围:室温0~50℃,测量精度±1℃。
2.系统控制要求:
(1)当温度在室温0℃~50℃之间变化时,系统输出端1相应在0~5V之间变化。
(二)要求
(1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
(2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
(3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。
(4)综合使用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。
3.参数计算:
假设加减公式:
(1)
可简化为: (2)
因为输入电压Ui的范围是2.73~3.23V,输出Uo1的电压范围是0~5V。
所以,当Ui=2.73V时Uo1=0,
当Ui=3.23V时Uo1=5V。
将上述两组数据带入(1)式,得:
(3)
(1)式(3)式联立计算,并将Rf的值设为10 K。
得:R1=1 K、R2=1.83 K,而 ,由此可得R3=2.83 K。
结果分析:
在误差允许的范围内,实验结果符合要求。此系统的精确度符合一般的测量要求。
九、设计感想
模电课程设计是培养我们学生综合运用所学的知识,学会发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,回想此次课程设计,让我感慨颇深,因为,从选择课题到定稿,从理论到实践,在短短的两个星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是我学到了很多很多的的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次模电课程设计使我懂得了理论和实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识和实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
四、系统框图及简要说明
(一)系统框图的简要说明
1.温度传感器AD590作用是将温度信号转化为电流信号。
2.一个10K的电阻,将电流信号转化为电压信号。
3.电压跟随器1是为了隔离10K电阻对后续电路的影响。
4.加减运算电路是为了将电压信号调整到0~5V。
5.电压跟随器2、电压跟随器3,均是为了防止前面的电路对后续电路的影响。
这次模电课程设计,虽然短暂但是让却我得到多方面的提高:1、提高了我的逻辑思维能力,使我在模拟电路的分析和设计上有了很大的进步。加深了我们对各种运放电路的认识,进一步增进了对一些常见运放器件和温度传感器的了解。2,通过查阅相关参考书,也帮助了我解决很多问题,但也培养了我独立思考的能力。 3,相互讨论共同研究也是很重要的,经常出现一些问题,比如在电路设计中如何控制输出高低电平的设计,开始并不理解设计的原理,但是和其他同学讨论后,很快的设计出电路原理图。
6.555定时器LM555CM,利用它的CON端实现功能(2)的要求。
(二)系统框图
图2 系统框图
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基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现1. 本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内环境的舒适度已成为现代生活中不可或缺的一部分。

作为室内环境的重要组成部分,室内温度的调控至关重要。

设计并实现一种高效、稳定且经济的室内温度控制系统成为了当前研究的热点。

本文旨在探讨基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现,以满足现代家居和办公环境的温度控制需求。

本文将首先介绍室内温度控制系统的研究背景和意义,阐述其在实际应用中的重要性和必要性。

随后,将详细介绍基于单片机的室内温度控制系统的设计原理,包括硬件设计、软件编程和温度控制算法等方面。

硬件设计部分将重点介绍单片机的选型、传感器的选取、执行机构的搭配等关键环节软件编程部分将介绍系统的程序框架、主要功能模块以及温度数据的采集、处理和控制逻辑温度控制算法部分将探讨如何选择合适的控制算法以实现精准的温度调控。

在实现过程中,本文将注重理论与实践相结合,通过实际案例的分析和实验数据的验证,展示基于单片机的室内温度控制系统的实际应用效果。

同时,还将对系统的性能进行评估,包括稳定性、准确性、经济性等方面,以便为后续的改进和优化提供参考。

本文将对基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现进行总结,分析其优缺点和适用范围,并对未来的研究方向进行展望。

本文旨在为读者提供一种简单、实用的室内温度控制系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

2. 单片机概述单片机,也被称为微控制器或微电脑,是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术,将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路)集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能齐全、成本低廉、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点,广泛应用于各种控制系统和智能仪器中。

基于PLC的温度控制系统的设计

基于PLC的温度控制系统的设计

1 引言1.1 设计目的温度的测量和控制对人类平常生活、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,及时准确获得目的的温度、湿度信息是十分重要的。

近年来,温湿度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温湿度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,可以在工业、农业等各领域中广泛使用。

1.2 设计内容重要是运用PLC S7-200作为可编程控制器,系统采用PID控制算法,手动整定或自整定PID参数,实时计算控制量,控制加热装置,使加热炉温度为为一定值,并能实现手动启动和停止,运营指示灯监控实时控制系统的运营,实时显示当前温度值。

1.3 设计目的通过对温度控制的设计,提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力,初步培养在完毕工程项目中所应具有的基本素质和规定。

培养团队精神,科学的、实事求是的工作方法,提高查阅资料、语言表达和理论联系实际的技能。

2 系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及组成原理2.1.1 PLC型号的选择本温度控制系统采用德国西门子S7-200 PLC。

S7-200 是一种小型的可编程序控制器,合用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。

S7-200系列的强大功能使其无论在独立运营中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

2.1.2 PLC CPU的选择S7-200 系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型。

S7-200PLC 硬件系统的组成采用整体式加积木式,即主机中涉及定数量的I/O端口,同时还可以扩展各种功能模块。

S7-200PLC由基本单元(S7-200 CPU模块)、扩展单元、个人计算机(PC)或编程器,STEP 7-Micro/WIN编程软件及通信电缆等组成。

表2.1 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元本设计采用的是CUP226。

它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。

计算机控制课程设计温度控制系统的设计与实现

计算机控制课程设计温度控制系统的设计与实现

课程设计说明书题目:温度控制系统的设计与实现学生姓名:学院:电力学院系别:自动化专业:自动化班级:指导教师:二〇一年一月十四日内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书课程名称:计算机控制系统课程设计学院:电力学院班级:自动化07-3班学生姓名:石鑫学号:指导教师:刘磊李志明摘要温度控制系统是一种典型的过程控制系统,在工业生产中具有极其广泛的应用。

温度控制系统的对象存在滞后,它对阶跃信号的响应会推迟一些时间,对自动控制产生不利的影响,因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。

温度是一个重要的物理量,也是工业生产过程中的主要工艺参数之一,物体的许多性质和特性都与温度有关,很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行,因此,对温度的精确测量和可靠控制,在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。

本文阐述了过程控制系统的概念,介绍了一种温度控制系统建模与控制,以电热水壶为被控对象,通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型,采用了PID算法进行系统的设计,达到了比较好的控制目的。

关键词:温度控制;建模;自动控制;过程控制;PIDAbstractIn industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance.This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well.Keywords:Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control;Process control; PID目录第一章概述..........................................................................................................................................1.1 题目背景及应用意义...........................................................................................................1.2 本文内容及工作安排 (1)第二章系统组成及被控对象分析(被控对象数学建模) (3)2.1 系统组成 (3)2.1 被控对象分析(被控对象数学建模) (5)第三章控制策略设计及仿真研究 (11)3.1 控制策略设计 (11)3.2 仿真研究 (15)第四章控制策略实现 (18)4.1 组态环境下控制策略编程实现 (18)4.2 力控软件 (18)4.3 运行结果分析 (20)第五章总结 (22)参考文献 (23)第一章概述1.1 题目背景及应用意义在近四十年的时间里,电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段,尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展,七十年代初诞生了一代新型的电子计算机——微型计算机,使得计算机应用日益广泛;目前,计算机应用已渗透到各行各业,达到了前所未有的普及程度。

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计本文介绍了一种适用于实验室条件下实验、研究和二次开发的数字式温度测控装置。

该器件采用新型集成温度传感器AD590作为温度测量元件,并提供两个控制单元进行实验比较。

通过测量和控制恒温器中的温度,获得了令人满意的结果。

1.引言对于导弹武器和设备等大型系统,其性能往往受到外部环境和自身运行条件的影响。

其中,温度的影响往往起着非常重要的作用。

因此,温度检测和控制一直是许多研究者关注的焦点。

然而,一些温度测控装置精度低,温度控制不准确,一些新仪器成本高,难以推广。

特别要指出的是,过去开发的温度测控系统通常是一个独立的系统,一物一用,很难被其他系统采用,存在维护困难、维修不便等问题。

为此,作者根据目前流行的模块化设计原理,开发了一种适用于实验室条件下研发的高精度温度测控装置。

2.工作原理图l为WCZ-98型温度测控装置的电气原理图。

其工作原理为:以AD590为一桥臂的测温电桥采取到的温度信号,经差动放大并进行缓冲隔离后一路送至数显表进行数字化温度显示,另一路与设定值相比较。

比较出来的差值由开关K控制可选择送人两路调节控制器。

其中一路由比较放大器和继电器组成,以此为调节控制器可使该装置形成一个无需与计算机相连的独立的测控温设备;另一路由PID调节器(由A/D、D/A与装有PID调节软件的计算机构成)和可控硅组成。

从调节控制器出来的信号通过控温执行元件实现温度控制。

下面就其中几个部分的原理进行分析。

AD590是美国AD公司生产的专用集成温度传感器,属于电流输出型。

图2所示为AD590在三个不同温度下的电流一电压特性曲线。

在一定温度范围内,它相当于一个高阻电流源,其电流温度灵敏度为lμA/K。

它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。

此外,它还具有体积小、测温精度高、线性好和互换性强等特点,非常适用于远距离测控,同时也适用于本文所要求的模块化、分体式结构的特点。

其主要技术指标为:a.测温范围:一55.150℃;b.电流输出(标定系数):lμA/K;c.电源电压:直流4—30V;d.线性度:在满量程范围内小于±0.5℃;e.重复性:±0.1℃;f.输出阻抗:约为10MQ;g.长期漂移:±0.1℃/月。

温度测量控制系统的设计与制作实验报告

温度测量控制系统的设计与制作实验报告

北京电子科技学院课程设计报告( 2010 – 2011年度第一学期)名称:模拟电子技术课程设计题目:温度测量控制系统的设计与制作学号:学生姓名:指导教师:成绩:日期:2010年11月17日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)三、总体设计思想 (3)四、系统框图及简要说明 (4)五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4)六、总体电路 (5)七、仿真结果 (8)八、实测结果分析 (9)九、心得体会 (9)附录I:元器件清单 (11)附录II:multisim仿真图 (11)附录III:参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求(一)电子技术课程设计的目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握电子系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课模拟电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型电子系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。

通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

(二)电子技术课程设计的要求1.教学基本要求要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2.能力培养要求(1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

(2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

(3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。

基于PID的温度控制系统设计

基于PID的温度控制系统设计

基于PID的温度控制系统设计PID(比例-积分-微分)控制系统是一种常见的温度控制方法。

它通过测量实际温度和设定温度之间的差异,并相应调整加热器或冷却器的输出来控制温度。

在本文中,将介绍PID控制系统的基本原理、设计步骤和实施细节,以实现一个基于PID的温度控制系统。

一、基本原理PID控制系统是一种反馈控制系统,其核心思想是将实际温度值与设定温度值进行比较,并根据差异进行调整。

PID控制器由三个部分组成:比例控制器(P),积分控制器(I)和微分控制器(D)。

比例控制器(P):根据实际温度与设定温度之间的差异,产生一个与该差异成正比的输出量。

比例控制器的作用是与误差成正比,以减小温度偏差。

积分控制器(I):积分控制器是一个与误差积分成比例的系统。

它通过将误差累加起来来减小持续存在的静态误差。

积分控制器的作用是消除稳态误差,对于不稳定的温度系统非常有效。

微分控制器(D):微分控制器根据温度变化速率对输出进行调整。

它通过计算误差的变化率来预测未来的误差,并相应地调整控制器的输出。

微分控制器的作用是使温度系统更加稳定,减小温度变化速率。

二、设计步骤1.系统建模:根据实际温度控制系统的特点建立数学模型。

这可以通过使用控制理论或系统辨识技术来完成。

将得到的模型表示为一个差分方程,包含输入(控制输入)和输出(测量温度)。

2.参数调整:PID控制器有三个参数:比例增益(Kp)、积分时间(Ti)和微分时间(Td)。

通过试验和调整,找到最佳的参数组合,以使系统能够快速稳定地响应温度变化。

3.控制算法:根据系统模型和参数,计算控制器的输出。

控制器的输出应是一个与实际温度偏差有关的控制信号,通过改变加热器或冷却器的输入来调整温度。

4.硬件实施:将控制算法实施到硬件平台上。

这可以通过使用微控制器或其他可编程控制器来实现。

将传感器(用于测量实际温度)和执行器(用于控制加热器或冷却器)与控制器连接起来。

5.调试和测试:在实际应用中,进行系统调试和测试。

数字温度计的设计与制作实验报告

重庆邮电大学通信与信息工程学院班级GJ011201小组成员徐睿2012210460李易晓2012210057张地根2012210114指导老师邓炳光数字温度计的设计与制作实验报告设计要求1,数字温度计设计与制作:利用之前绘制的“C51学习板”掌握的SCH和PCB图知识,绘制一个基于STC89C51的单片机系统,增加温度采集0~120度,温度显示要求3位整数+1位小数,电路原理图和PCB图2,SCH必须按照规范进行绘制。

3,系统还要求具备电源指示灯,外部使用MINI-USB进行5V供电,在满足要求的情况下,使用的元器件越少越好;温度采集可以用模拟或数字器件、显示可以用LCD或数码管。

4,PCB板要求使用底层走线,元器件在顶层。

5,PCB板上标识自己的学号、姓名。

6,PCB板大小,满足元器件布局的情况下,尽可能减少面积。

7,PCB审查正确后,进行单面板腐蚀的相关操作:热转印、腐蚀、钻孔、裁剪等。

元器件自行购买,然后焊接,调试,编写单片机程序,完成设计报告。

设计步骤一主要原器件的选择控制模块:STC89C52温度采集模块:DS18B20显示模块:8位共阴数码管二原理图的绘制1新建一个工程,在Altium Designer软件中的“File”选项中选择“New→Project→PCB project”,然后保存工程至文件夹中(文件名定义要规范)。

2纸张配置,在Design选项中单击左键,选择Document Options项,然后根据原理图的要求选择合适的配置。

3展开工程管理标签、元器件库。

4填写图纸信息。

(项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。

)5元器件绘制。

1)创建元件库;2).绘制元器件;3)完善元器件属性;6.修改元器件名字;7. 同一个库中增加其他元器件;8.打开原理图库管理标签。

1)元器件放置。

2)元器件摆放、连线。

(按格点对齐。

)3)修改元器件值。

4)完成图纸。

5)生成Bom表。

三PCB图绘制1)封装设计。

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计摘要:本系统由TL431精密基准电压,NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集,A/D和D/A转换,单片机STC89C51为核心的最小控制系统,LCD1602的显示电路等构成。

温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。

该系统能够测量范围为0~100℃,测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值,并能够回调选定时刻的温度值,能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差,且有越限报警功能。

由于采用两个水泥电阻作为控温元件,更有效的增加了温度控制功能。

关键词: NTC TL431 温度线性转换Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D andD/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy +1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function.Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion目录1方案设计与论证 (3)1.1 整体设计方案比较和选择 (3)2 系统设计 (5)2.1 总体设计 (5)2.2各单元模块功能介绍及电路设计 (5)2.2.1 学习板电路 (5)2.2.2测温通道电路 (7)2.2.3 模数转换电路 (8)2.3 特殊器件的介绍 (8)3 软件设计 (9)3.1 软件流程图 (9)3.2 线性转换处理--线性插值 (10)4 系统测试 (11)4.1测试方法 (11)4.2 测试结果 (12)4.3结果分析 (14)5 结论 (14)参考文献 (14)附录: (15)附1:元器件明细表 (15)附2:仪器设备清单 (15)附3:电路图图纸 (16)附4:程序清单 (17)1方案设计与论证1.1 整体设计方案比较和选择温度测量和控制系统,基于NTC热敏电阻的特性进行设计。

智能家居中的智能温控系统设计与开发

智能家居中的智能温控系统设计与开发智能家居是指通过互联网和相关技术将各种家居设备进行连接和控制的智能化系统。

其中,智能温控系统作为智能家居的重要组成部分,旨在实现对室内温度的智能调控,提升居住舒适度,并实现节能与环保。

本文将就智能温控系统的设计与开发进行探讨。

一、系统需求分析在开发智能温控系统之前,我们首先需要进行系统需求分析。

智能温控系统所需满足的基本需求包括:温度测量、温度控制、舒适度评估、远程控制、自动调节等。

温度测量是智能温控系统的基础,需要通过温度传感器对室内温度进行实时监测,并将数据反馈给系统。

温度控制是实现温度调节的关键,系统需要根据用户设置的温度范围,自动调节温度设备的工作状态。

舒适度评估是通过获取室内湿度、空气质量等相关数据,对室内环境进行评估,帮助用户了解室内舒适度情况。

远程控制功能可以通过智能手机等移动设备远程控制温度设备,实现随时随地的温度调节。

自动调节功能是智能温控系统的核心,根据用户的使用习惯和室内环境的变化,系统能够自动调节温度设备的工作状态,提供最佳的室内环境。

二、系统设计与开发智能温控系统的设计与开发需要经过多个步骤,包括硬件设计、软件开发、系统集成等。

以下将依次介绍各个步骤。

1. 硬件设计智能温控系统的硬件设计包括传感器选择、温度设备选择、通信模块选择等。

首先,选择合适的温度传感器,常见的有热敏电阻、热电偶等,根据实际需求选择合适的传感器类型和精度。

其次,选择合适的温度设备,如空调、暖气等,根据需求选择合适的设备类型和功率。

最后,选择合适的通信模块,如Wi-Fi、蓝牙等,确保系统能够与其他设备进行无线通信。

2. 软件开发智能温控系统的软件开发包括传感器数据采集、温度控制算法、舒适度评估算法、远程控制接口等。

首先,通过传感器采集温度数据,并将数据传输给系统。

其次,设计温度控制算法,根据用户设定的温度范围,自动调节温度设备的工作状态。

再次,设计舒适度评估算法,通过分析室内湿度、空气质量等数据,评估室内舒适度,并及时反馈给用户。

数字温度计的设计与制作-

数字温度计的设计与制作【摘要】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检测和控制。

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。

在日常生活以及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。

在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。

温度控制在生产过程中榨油相当大的比例。

温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。

传统的测温元件有热电偶和二电阻。

而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。

我们用一种相对比较简单的方式来测量。

我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出北侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。

本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用LED模块显示,能设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用。

该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

【关键词】温度测量 DSI8B20 AT89C51目录一、绪论 (6)(一)课题背景及意义 (6)(二)课题的研究与开发目的 (6)(三)本文的主要工作 (6)二、开发工具介绍 (6)(一) Proteus (6)(二) Keil (7)三、系统概述 (7)(一)方案一 (7)(二)方案二 (8)(三)系统设计原理 (8)(四) 系统组成 (8)(五) DS18B20温度传感器与单片机的借口电路 (9)四、系统软件设计 (10)(一)主程序设计 (10)(二)DS18B20初始化 (11)(三)数据测试 (12)(四)仿真结果 (12)五、结束部分 (15)(一)结语 (15)(二)致谢 (16)参考文献 (17)数字温度计的设计与制作一、绪论(一)课题背景及意义随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。

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