温度控制器实验报告
综合设计性实验报告
[4] 姜威.实用电子系统设计基础[M].2008.1.
[5] 张靖武.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].2007.4.
[6] 赵海雁.《AD590温度传感器》.测试技术学报.1997.11.
[7] 刘燕,兰志强. 《AD590集成电路温度传感器的特性测量与应用》.中国仪器 仪表,2005.6.
6实验注意事项
1 电路板的检查： 检查电路板的焊接是否正确，有无虚焊、错焊以及漏焊，各电阻的阻值是否正确，集成运放LM324的管教是否连接正确，以及AD590和1N4728的连接是否有误。在该次调试中，发现有一电阻接错，后仔细对照图纸检查，重新焊接正确。
2 各关键点电压的测量：分别测量各关键点的电压值，检查电路工作是否基本正确。实际测得，U0=2.81V，U1=2.63V,Uout=3.8V，温度改变，U0变化，但是输出不变。分析后发现，原来最后一个放大器U2D的反馈电阻接到了+端，所以导致输出电压值恒定不变，于是将电阻重新焊接。
这次的实验跟我们以前做的实验不同，因为我觉得这次我们是真真正正的自己亲自去完成。所以是我觉得这次实验最宝贵，最深刻的。就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的，这样，我们就必须要弄懂实验的原理。在这里我深深体会到哲学上理论对实践的指导作用：弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自去请教别人才能得到提高的。 我们做实验绝对不能人云亦云，要有自己的看法，这样我们就要有充分的准备，若是做了也不知道是个什么实验，那么做了也是白做。实验总是与课本知识相关的， 在实验过程中，我们应该尽量减少操作的盲目性提高实验效率的保证，有的人一开始就赶着做，结果却越做越忙，主要
DS18B20温控实验报告 - 副本
桂林航院电子工程系单片机课程设计与制作说明书设计题目：DS18B20数字温度计的设计专业：通信技术班级：学号：姓名：指导教师：2012年 6 月 28 日桂林航天工业学院单片机课程设计与制作成绩评定表单片机课程设计与制作任务书专业：通信技术学号： 2 姓名：一、设计题目：DS18B20数字温度计的设计二、设计要求：1.要求采集温度精确到度。
2.显示测量温度三、设计内容：硬件设计、软件设计及样品制作四、设计成果形式：1、设计说明书一份（不少于4000字）；2、样品一套。
五．完成期限： 2010 年月日指导教师：贾磊磊年月日教研室：年月日目录一摘要 (1)设计要求 (1)二理论设计 (2)硬件电路计 (2)2.1.1芯片介绍 (2)2.1.2 DS18B20简介 (7)设计方案 (9)2.2.1.显示方案 (9)2.2.2.系统硬件电路设计 (11)2.2.3软件设计流程及描述 (11)三．系统的调试 (13).硬件的调试 (13)实验结果 (19)四、设计注意事项 (19)点阵设计注意事项 (20)单片机注意事项 (16)仿真器使用注意事项 (16)五．设计心得体会 (17)总结与体会 (17)摘要在工业生产中，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。
其中，温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中，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。
采用单片机对温度进行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。
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控制问题。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
因此，单片机广泛用于现代工业控制中。
本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。
温度控制系统实验报告
温度控制系统实验报告温度控制系统实验报告一、引言温度控制系统作为现代自动化领域的重要组成部分，广泛应用于工业生产、家电和环境控制等领域。
本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制系统，了解其工作原理和性能特点。
二、实验目的1. 了解温度控制系统的基本原理；2. 掌握温度传感器的使用方法；3. 熟悉PID控制算法的应用；4. 分析温度控制系统的稳定性和响应速度。
三、实验装置本实验使用的温度控制系统由以下组件组成：1. 温度传感器：用于测量环境温度，常见的有热敏电阻和热电偶等；2. 控制器：根据温度传感器的反馈信号，进行温度控制；3. 加热器：根据控制器的输出信号，调节加热功率；4. 冷却装置：用于降低环境温度，以实现温度控制。
四、实验步骤1. 搭建温度控制系统：将温度传感器与控制器、加热器和冷却装置连接起来，确保各组件正常工作。
2. 设置控制器参数：根据实际需求，设置控制器的比例、积分和微分参数，以实现稳定的温度控制。
3. 测量环境温度：使用温度传感器测量环境温度，并将测量结果输入控制器。
4. 控制温度：根据控制器输出的控制信号，调节加热器和冷却装置的工作状态，使环境温度保持在设定值附近。
5. 记录数据：记录实验过程中的环境温度、控制器输出信号和加热器/冷却装置的工作状态等数据。
五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析，我们可以得出以下结论：1. 温度控制系统的稳定性：根据控制器的调节算法，系统能够在设定值附近维持稳定的温度。
但是，由于传感器的精度、控制器参数的选择等因素，系统可能存在一定的温度波动。
2. 温度控制系统的响应速度：根据实验数据，我们可以计算出系统的响应时间和超调量等参数，以评估系统的控制性能。
3. 温度传感器的准确性：通过与已知准确度的温度计进行对比，我们可以评估温度传感器的准确性和误差范围。
六、实验总结本实验通过搭建温度控制系统，探究了其工作原理和性能特点。
通过实验数据的分析，我们对温度控制系统的稳定性、响应速度和传感器准确性有了更深入的了解。
大棚智能温控实验报告
大棚智能温控实验报告大棚智能温控是一种利用传感器和控制系统实现对大棚内温度进行自动调控的技术，可以提高农作物的生长效率，减少能源消耗。
为了验证大棚智能温控的效果，我们进行了一次实验。
实验材料和仪器：1. 大棚：使用面积为10平方米的大棚，安装了透明的塑料薄膜。
2. 温控器：使用一款智能温控器作为控制系统，可以根据设定的温度范围自动控制大棚内的温度。
3. 传感器：在大棚内设置了温度传感器，可以实时监测大棚内的温度。
4. 加热设备：使用一台电热器作为加热设备，可以通过控制器开关来调节加热功率。
5. 计算机：用于与温控器和传感器进行连接和数据采集。
实验步骤：1. 设置温度范围：根据农作物的需求，我们将温度范围设置在18℃到30℃之间。
2. 开始记录数据：启动温控器和传感器，开始记录大棚内的温度数据。
3. 观察温度变化：通过计算机上的监控界面，实时观察大棚内的温度变化。
4. 调节加热功率：当大棚内温度低于设定的最低温度时，打开加热器并逐渐增加加热功率，直到温度达到设定范围为止。
当温度高于设定的最高温度时，关闭加热器。
5. 结束记录数据：记录实验过程中的温度变化数据。
6. 分析实验结果：利用记录的数据，分析大棚智能温控系统对温度的调控效果。
实验结果：通过实验数据的分析，我们发现大棚智能温控系统可以有效地维持大棚内的温度在设定范围内波动。
在实验过程中，大棚内的温度在18℃到30℃之间波动，温度波动幅度较小，并且温度变化与设定的目标温度基本一致。
实验结论：大棚智能温控系统可以有效地控制大棚内的温度，提高农作物的生长效率。
通过对温度的精确调控，可以减少能源的浪费，降低农业生产成本。
同时，智能温控系统的自动化调控还可以减少人工操作，提高工作效率。
进一步改进：在实际应用中，还可以进一步改进智能温控系统。
例如，可以增加湿度传感器，实现对大棚内湿度的自动调控；可以引入光照传感器，实现对大棚内光照强度的自动调控。
通过综合调控大棚内的温度、湿度和光照等因素，进一步提高农作物的生长效率。
PID实验报告范文
PID实验报告范文PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种常用于控制系统的算法，它根据当前的误差值和历史误差值的积累来调整控制量，从而实现系统的稳定性和精确性。
在本次实验中，我们将学习如何使用PID算法来控制一个简单的温度控制系统。
实验步骤：1.实验准备：准备一个温度传感器、一个发热器以及一个温度控制器。
将温度传感器安装在控制对象上，将发热器与温度控制器连接，并将温度控制器连接到计算机。
2.确定控制目标：我们的目标是将系统的温度稳定在一个特定的温度值。
在本次实验中，我们将目标温度设定为50°C。
3.参数调整：调整PID控制器的三个参数，即比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd。
开始时，我们可以将这些参数设置为一个合理的初始值，例如Kp=1，Ki=0.1，Kd=0.014.实验记录：记录系统的温度变化过程。
在开始实验之前，将控制对象的温度设定为初始温度，并将PID控制器的输出设定为零。
记录系统的温度、控制量和误差值。
5.PID计算：根据当前的误差值、历史误差值和时间间隔，计算PID控制器的输出。
6.控制实施：根据PID控制器的输出，控制发热器的加热功率。
根据输出值的大小调整发热器的功率大小。
7.实验分析：观察系统的温度变化过程，并分析PID控制器的参数调整对系统性能的影响。
根据实验结果，调整PID参数，使系统的稳态和动态响应性能都较好。
实验结果：我们进行了多组实验，可以观察到系统温度在初始阶段有较大的波动，但随着时间的推移，温度开始逐渐稳定在目标温度附近。
通过对PID参数进行调整，我们发现参数的选择对系统的稳定性和响应速度有很大影响。
当比例系数Kp较大时，系统对误差的响应速度很快，但也容易引起过冲现象，导致系统产生振荡。
因此，我们需要根据实际需求进行调整，找到一个合适的值。
当积分系数Ki较大时，系统对积累误差的反应较快，可以很好地消除稳态误差，但也容易引起系统的超调。
pid控制实验报告
pid控制实验报告PID控制实验报告引言PID控制是一种常用的控制算法，广泛应用于工业自动化系统中。
本实验旨在通过实际的PID控制实验，验证PID控制算法的效果和优势，并对PID控制的原理、参数调节方法等进行探讨和分析。
一、实验目的本次实验的目的是通过一个简单的温度控制系统，使用PID控制算法来实现温度的稳定控制。
通过实验，验证PID控制算法的有效性和优越性，掌握PID控制的基本原理和参数调节方法。
二、实验设备和原理本实验所用的设备为一个温度控制系统，包括一个温度传感器、一个加热器和一个控制器。
温度传感器用于实时检测环境温度，加热器用于调节环境温度，控制器用于实现PID控制算法。
PID控制算法是基于误差的反馈控制算法，其主要原理是通过不断地调整控制器的输出信号，使得系统的实际输出与期望输出之间的误差最小化。
PID控制算法由比例控制、积分控制和微分控制三部分组成。
比例控制通过比例系数调整控制器的输出信号与误差的线性关系；积分控制通过积分系数调整控制器的输出信号与误差的积分关系；微分控制通过微分系数调整控制器的输出信号与误差的微分关系。
通过合理调节这三个系数，可以实现对系统的精确控制。
三、实验步骤1. 搭建温度控制系统：将温度传感器、加热器和控制器连接在一起，确保信号传输的正常。
2. 设置期望温度：根据实验要求，设置一个期望的温度作为控制目标。
3. 调节PID参数：根据实验的具体要求和系统的特性，调节PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数，使得系统的响应速度和稳定性达到最佳状态。
4. 开始实验：启动温度控制系统，观察实际温度与期望温度的变化情况，记录实验数据。
5. 数据分析：根据实验数据，分析PID控制算法的效果和优势，总结实验结果。
四、实验结果与讨论通过实验，我们得到了一系列的实验数据。
根据这些数据，我们可以进行进一步的分析和讨论。
首先，我们观察到在PID控制下，温度的稳定性得到了显著的提高。
温度特性实验报告
一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。
2. 掌握热电偶、热敏电阻等常用温度传感器的温度特性测量方法。
3. 研究不同温度传感器在不同温度范围内的响应特性。
4. 分析实验数据，评估温度传感器的准确性和可靠性。
二、实验原理温度传感器是将温度信号转换为电信号的装置，常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻、热敏晶体管等。
本实验主要研究热电偶和热敏电阻的温度特性。
1. 热电偶测温原理热电偶是一种基于塞贝克效应的温度传感器，由两种不同材料的导体构成。
当两种导体的自由端分别处于不同温度时，会产生热电势，其大小与温度有关。
通过测量热电势，可以确定温度。
2. 热敏电阻测温原理热敏电阻是一种基于半导体材料的电阻值随温度变化的温度传感器。
根据电阻值随温度变化的规律，可以将温度信号转换为电信号。
热敏电阻分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
三、实验仪器与设备1. 热电偶（K型、E型）2. 热敏电阻（NTC、PTC）3. 温度控制器4. 数字多用表（万用表）5. 数据采集器6. 实验平台7. 温度传感器实验装置四、实验步骤1. 热电偶温度特性测量（1）将K型热电偶和E型热电偶分别接入实验装置，调节温度控制器，使温度逐渐升高。
（2）使用数字多用表测量热电偶两端的热电势，记录数据。
（3）将热电势与温度对应，绘制热电偶的温度特性曲线。
2. 热敏电阻温度特性测量（1）将NTC热敏电阻和PTC热敏电阻分别接入实验装置，调节温度控制器，使温度逐渐升高。
（2）使用数字多用表测量热敏电阻的电阻值，记录数据。
（3）将电阻值与温度对应，绘制热敏电阻的温度特性曲线。
五、实验结果与分析1. 热电偶温度特性曲线通过实验数据绘制出K型和E型热电偶的温度特性曲线，可以看出热电偶的温度特性与温度之间呈线性关系，但在低温区域可能存在非线性。
2. 热敏电阻温度特性曲线通过实验数据绘制出NTC和PTC热敏电阻的温度特性曲线，可以看出热敏电阻的温度特性与温度之间呈非线性关系，且NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小，PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增大。
实验报告
第I 页课程设计说明书数字显示温度控制器设计制作摘要在工业生产中，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。
在工业生产的很多领域中，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。
本次设计一个数字显示温度的测量与控制装置.应用温度敏感元件和二次仪表的组合,对温度进行调节、控制,且能直接读数.经实验验证此控制器的性能指标达到要求,为温度测量与控制的工业应用奠定了一定的基础。
关键词：温度传感器数字电压表温度控制执行机构。
第II 页课程设计说明书目录1设计任务及要求 (1)2数字温度控制器设计方案 (1)3温度控制器电路的设计 (3)3.1温度传感器的选择 (3)3.2采样电路及校准电路 (4)3.3上下限采集电路 (5)3.4温度比较电路 (6)3.5 温度控制电路 (7)3.7 显示温度电路 (10)3.8 直流电源电路 (12)3.8.1稳压电源设计 (12)3.8.2 电路设计 (14)4整机工作原理 (14)5整体电路图 (16)致谢 (18)参考文献 (18)课程设计说明书1 设计任务及要求采用热敏电阻作为温度传感器，由于温度变化而引起的电压变化，在利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或低电平从而对控制对象加热器进行控制。
其电路可分为三部分：测温电路，比较/显示电路，控制电路。
设计要求：（1）：实现题目要求的内容（2）：电路在功能相当的情况下越简单越好（3）：要求输入电压为5V，红绿发光二极管为负载（4）：调节电位器，使红，绿发光二极管交替点亮2 数字温度控制器设计方案方案1：此电路是一种数字温度控制器的参考设计方案图1 方案流程图原理：温度检测电路通过热敏电阻检测温度并将温度信号转化成电压信号，时钟发生器产生的脉冲启动A/D转换电路。
通过A/D转换电路将模拟信号转化成数字信号，利用4课程设计说明书线——7段显示译码器/驱动器将得到的BCD码送至LED数码显示管显示。
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目录第1节引言 ................................................................................................................................................. - 2 -1.1温度控制器的概述 (2)1.2设计目的，任务及要求 (2)第2节系统硬件设计................................................................................................................................... - 2 -2.1芯片的选择 (2)2.2.系统工作原理 (4)2.3系统的硬件构成及功能 (5)2.3.1 温度控制器总体电路图 ............................................................................................................. - 5 -2.3.2 单元电路功能简介....................................................................................... 错误！未定义书签。
第3节方案的设计之系统软件设计.......................................................................................................... - 5 -3.1系统主程序设计 (5)3.1.1 主程序流程图 .............................................................................................................................. - 5 -第4节性能测试和结果分析 ...................................................................................................................... - 6 -4.1温度校准 (6)4.2温度报警及风机控制 .............................................................................................. 错误！未定义书签。
第5节实训体会........................................................................................................................................... - 6 -参考文献 ............................................................................................................................................................. - 7 -- 1 -温度控制器的设计第1节引言随着对电器在节能、环保、舒适等方面的要求不断提高，越来越多的智能控制技术引入到电器中。
嵌入式智能家用电器也简称为智能家用电器。
在这种家用电器中，人机界面友好方便，由单片机对家用电器的基本功能进行控制，同时还模拟人的智能活动过程。
在控制过程中结合各种智能活动进行必要的处理，大大提高了家用电器的品质和性能，产生了更加优秀的控制效果，使人们得到更理想的服务。
1.1带时间显示的温度控制器的概述温度控制器由单片机模块，数码管显示模块，按键模块，DS18B20的温度传感模块，风机控制及温度报警五大模块组成。
可实现温度实时检测，超过温度上下限报警并启动风机冷却等功能。
其中可以通过各个按钮控制设定各个数值（温度上下限）。
1.2本设计目的，任务及要求基本功能要求：1.完成温度进行测量，测量范围+20~+80度；2.将温度测量值在六位LED数码管显示模块显示；3.可以通过按键进行温度上下限报警设定；4.超过温度上下限报警并启动风机冷却；5.系统掉电时记录当前温度并在下次启动时显示第2节系统硬件设计2.1芯片的选择在确定我们小组的主题任务后，我们小组进行了各个芯片的选择工作。
1 传感器的选择采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20。
测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
2 单片机的选择采用宏晶科技生产的STC89C52RC单片机作为控制器。
2.1.3 显示器的选择采用LED数码管设备显示常用电子元器件方案的确定：经过我们小组4人的讨论，考虑到功能，以及合理性等要求，我们最终决定本次设计使用到的元器件包括：STC 89C52芯片、数码管显示器、DB18B20。
其中STC89C52系统的核心，它主要负责控制各个部分的协调工作。
在其外围接上复位电路，显示器，上拉电阻，按钮等。
2.2工作原理2.2.1 DS18B20简介DS18B20特点1．单线结构，只需一根信号线和CPU相连。
2. 不需要外部元件，直接输出串行数据。
3. 可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3.3V～5V。
4．测温精度高，测温范围为：一55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±O.5℃。
5．测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达0．0625℃。
6．数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制：9位精度的转换时间为93．75 ms：10位精度的转换时间187.5ms：12位精度的转换时间750ms。
7.具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。
8．可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。
DS18B20的读写操作介绍(一)ROM操作命令：1．读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18820的ROM中的8位系列产品代码、48位产品序列号和8位CRC校验码。
该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。
2．选择定位命令(55H)：当多片DS18820在线时，主机发出该命令和一个64位数，DS18820内部ROM与主机一致者，才响应命令。
该命令也可用于单个DS18820的情况。
3．查询命令(0F0H)：该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。
4．跳过ROM序列号检测命令(OCCH)：该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作，该命令仅限于单个DS18820在线的情况。
5. 报警查询命令(0ECH)：只有报警标志置位后，DS18B20才相应该命令。
存储器操作命令：1．写入命令(4EH)：该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配置寄存器。
复位信号发出之前，三个字节必须写完。
2．读出命令(0BEH)：该命令可读出寄存器中的内容，复位命令可终止读出。
3．开始转换命令(44H)：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进行时，主机这时读总线将收到O；当温度转换结束时，主机这时读总线将收到1。
若用信号线给DS18820供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。
4．回调命令(088H)：该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL 及配置寄存器中。
DS18820上电时能自动写入。
5．复制命令(48H)：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写到EEROM 中。
6读电源标志命令(084H)：主机发出该命令后，DS18B20将进行响应，发送电源标志，信号线供电发O，外接电源发1。
DS18820的复位及读写时序：1．复位：对DS18B20操作之前，首先要将它复位。
复位时序为：(1)主机将信号线置为低电平，时间为480～960μS。
(2)主机将信号线置为高电平，时间为15～60 μS。
(3)DS18B20发出60～240μS 的低电平作为应答信号。
主机收到此信号后，才能对DS18820作其它操作。
2．写操作：主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。
从信号线的下降沿开始，在15～60 μS的时间内DS18820对信号线检测，如信号线为高电平，则写1，如信号线为0，则写0，从而完成了一个写周期。
在开始另一个写周期前，必须有1 μ S以上的高电平恢复期。
3．读操作：主机将信号线从高电平拉低至低电平1 μ S以上，再使数据线升为高电平，产生读起始信号。
从主机将信号线从高电平拉低至低电平起15～60 μS的时间内,DS18820将数据放到信号线上，供主机读取。
从而完成了一个读周期。
在开始另一个读周期前，必须有1 μ S以上的高电平恢复期。
2.2.2 系统工作原理基于这个设计的上述要求，根据功能要求，必须有单片机控制模块，风机控制及报警模块，数码管显示模块以及DS18B20的温度传感模块。
各个模块都有其自己的功能。
上电后，通过DS18B20可以检测到温度，并在显示器上显示，温度的上下限可由P1.4，P1.5,P1.6,P1.7口的三个按钮调整设定。
当超过上下限设定值时发光二极管闪烁蜂鸣器响；当超过设定值3度开风扇，正负3度之间保持，低于设定值3度关风扇。
当系统掉电后存储当前温度值并在下次开启时显示。
按下连接单片机9脚的RESET,可以实现整个电路的复位。
2.3系统的硬件构成及功能2.3.1 带时间显示的温度控制器总体电路图图2-3-1温度控制器电路图图为用protel画的总体电路图，可以实现各个功能要求，第3节方案的设计之系统软件设计3.1系统主程序设计3.1.1 主程序流程图3.1.2 DS18B20程序代码（见附录）第4节性能测试和结果分析4. 1温度校准表1 性能测试（温度测试）由上表可知，本温度计的测量误差可以控制在1%左右，基本满足应用要求第5节设计体会这次课程设计老师给我们安排了两个星期的时间，可以说是比较充裕的，但也因为刚好是碰到考试周，所以又很多事要做。
在本次课程设计中,设计的结果基本符合设计的要求，我们也加了一些自己的想法。