温度控制器的课程设计
小型温度控制器课程设计
小型温度控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握小型温度控制器的基本原理与结构组成，理解温度控制的基本概念。
2. 使学生了解温度传感器的工作原理，并能正确读取温度数据。
3. 帮助学生掌握温度控制算法，了解PID控制的基本原理。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单温度控制系统的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确组装和调试小型温度控制器。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，能够针对温度控制过程中出现的问题进行调整。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力。
3. 增强学生的环保意识，认识到温度控制在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为物理学科实践课程，结合学生所在年级的知识深度，以小型温度控制器为载体，将理论知识与实践操作相结合。
学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实践活动有较高的兴趣。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新意识的培养。
课程目标分解：1. 知识目标：通过讲解、演示和实验，使学生掌握小型温度控制器的基本原理、结构和温度控制算法。
2. 技能目标：通过分组实践，培养学生动手组装、调试和优化温度控制器的能力。
3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对物理学科的兴趣，培养团队合作精神，增强环保意识。
二、教学内容1. 温度控制器原理：介绍温度控制器的作用、分类和基本工作原理，结合课本相关章节，让学生理解温度控制系统的基本组成。
- 教材章节：第三章“温度控制系统”2. 温度传感器：讲解温度传感器的种类、特点和应用，重点介绍热电阻、热电偶传感器的工作原理和使用方法。
- 教材章节：第四章“温度传感器”3. PID控制算法：阐述PID控制原理，分析比例、积分、微分控制的作用，结合实例进行讲解。
- 教材章节：第五章“控制算法”4. 小型温度控制器设计：指导学生进行温度控制器的设计，包括硬件选型、电路连接和程序编写。
热水器温度控制系统课程设计
热水器温度控制系统课程设计1. 概述热水器温度控制系统是一种用于控制热水器的温度并确保热水器在安全范围内运行的系统。
该系统通过传感器监测热水器的温度，并根据设定的温度范围通过控制回路调节加热器的工作状态来实现温控。
本课程设计旨在通过理论学习和实践操作，帮助学生了解并掌握热水器温度控制系统的工作原理、电路设计、程序编写以及系统调试等知识和技能。
2. 课程设计内容2.1 系统结构设计首先，需要对热水器温度控制系统的结构进行设计和规划。
系统应包括以下组成部分：•温度传感器：负责感知热水器的温度，并将温度信息传递给控制器。
•控制器：根据温度传感器提供的信息，通过控制回路控制加热器的工作状态，以达到设定的温度范围。
•加热器：负责将电能转换为热能，实现热水器的加热功能。
•显示器：用于显示热水器的当前温度以及设定的温度范围。
•按钮和开关：用于设置温度范围和控制加热器的开关状态。
2.2 电路设计与连接热水器温度控制系统的电路设计是实现系统功能的重要环节。
学生需要根据给定的要求和元器件进行电路设计，并通过连接线将各个元器件进行连接。
电路设计的关键是理解温度传感器、控制器、加热器和显示器之间的电路连接方式，并正确连接相应的引脚。
2.3 程序编写为了实现热水器温度控制系统的自动化控制，学生需要编写相应的程序。
程序的编写可以采用常见的嵌入式系统开发语言，如C语言。
编写程序时，学生需要根据系统的要求，编写传感器数据采集、控制算法以及与控制器的通信等功能。
2.4 系统调试与功能测试完成系统的硬件连接和程序编写后，学生需要进行系统的调试以确保系统能够正确运行，并进行功能测试以验证系统的性能。
调试过程包括检查电路连接是否正确、检查程序逻辑是否正确、检查温度传感器和控制器之间的通信是否正常等。
功能测试的目的是验证系统是否能够按照设定的温度范围正确控制热水器的温度，并能够在温度超出设定范围时发出警报或采取其他保护措施。
3. 实验项目安排针对热水器温度控制系统的课程设计，我们安排以下实验项目：1.了解热水器温度控制系统的结构和工作原理。
反应釜温控系统课程设计
反应釜温控系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解反应釜的基本原理和温度控制的重要性。
2. 学生能掌握反应釜温度控制系统的组成、工作原理及各部分功能。
3. 学生能了解温度传感器、控制器、执行器等关键部件的类型及选用原则。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析反应釜温度控制系统的故障原因并进行排查。
2. 学生能设计简单的反应釜温度控制方案，包括参数设置、设备选型等。
3. 学生能通过实验操作，验证温度控制系统的稳定性和可靠性。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学反应过程的兴趣，增强对化学工程领域的认识。
2. 学生树立安全意识，认识到温度控制在化学反应过程中的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与表达能力，为未来从事相关工作奠定基础。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在理解反应釜温控系统基本原理的基础上，掌握实际操作和设计能力，同时培养安全意识、团队协作和沟通能力，为未来从事化学工程及相关领域工作打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够具备解决实际问题的能力，为我国化学工业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 反应釜基本原理及温度控制概述- 介绍反应釜的作用、类型及在化工生产中的应用。
- 阐述温度控制在反应釜操作中的重要性。
2. 反应釜温度控制系统组成与工作原理- 分析温度控制系统的组成部分，包括温度传感器、控制器、执行器等。
- 讲解各部分的工作原理及相互关系。
3. 温度传感器及其选用- 介绍常见温度传感器的类型、特点及应用场景。
- 分析温度传感器的选用原则，包括精度、响应时间等方面。
4. 温度控制器原理与操作- 阐述温度控制器的原理，包括PID控制算法。
- 指导学生操作温度控制器，实现反应釜温度的精确控制。
5. 反应釜温度控制方案设计- 分析反应釜温度控制方案的设计原则，包括设备选型、参数设置等。
- 指导学生设计简单的反应釜温度控制方案。
6. 实验操作与故障排查- 安排实验操作环节，让学生动手验证温度控制系统的稳定性和可靠性。
温度控制器的课程设计
黑龙江科技大学专业：电气工程及其自动化班级：电气10-4姓名：李波学号：2010021396指导老师：焦文良完成日期：2013.12.20-----2013.12.25目录绪论 ............................................................................................. - 3 - 第一章系统工作原理 ............................................................ - 4 -1.1 工作原理 ......................................................................... - 4 -1.2系统的总体结构图 .......................................................... - 5 - 第二章温度器的检测部分 .................................................. - 5 -2.1 温控器接线图及原理...................................................... - 5 -2.2 什么叫热电偶 ................................................................. - 6 - 第四章温度控制器的显示部分 ............................................ - 14 -4.1 七段数码显示管 ........................................................... - 14 -4.2 七段数码管的结构与工作原理.................................... - 15 -4.3 七段数码管驱动方法.................................................. - 16 - 第五章温度控制器的反馈部分 ............................................ - 19 -5.1 报警蜂鸣器的连接电路............................................... - 19 -5.2 HK4001继电器S3-5工作原理 ................................... - 20 -5.3上下限温度调节按钮电路............................................. - 21 - 第六章程序调试部分 ............................................................ - 22 -6.1 单片机程序 ................................................................... - 22 - 附录 ........................................................................................... - 30 - 总结 ........................................................................................... - 32 -绪论全球工业电子温度控制器市场近年来增长缓慢，因为温度控制器环节已经被纳入分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器(PLC)。
温度控制器课程设计书
目录1 前言 (1)2 总体方案 (2)3 单元模块设计 (3)3.1 DS18B20温度检测电路 (3)3.2单片机电路 (4)3.3显示电路 (5)3.4报警电路 (5)3.5 DS18B20温度传感器简介 (6)3.5.1 温度的采集和转换 (6)3.5.2 DS18B20的工作原理 (7)4 软件设计 (10)4.1 系统调试读出温度子程序 (11)4.1 系统调试写入子程序 (12)5 系统调试 (13)6 总结与体会 (14)7参考文献 (15)附录：设计程序 (16)1 前言社会在发展，科技在进步，测温仪器在各个领域的应用，各种温度控制系统迅速发展。
近年来，温度控制系统已广泛应用各个方面，然而温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是一个重要的物理量，它反映了物体的冷热程度，与自然界中的各种物理与化学过程相联系，再生产过程中，各个环节都与温度有紧密联系，因此人们非常重视温度的测量。
温度概念的产生及温度的测量都是以热平衡为基础，当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热,换热，换热结束后两物体处于平衡状态，因此他们具有最本质的性质。
温度控制系统对温度进行检测和控制，任何工厂在生产过程中如果没有合适的温度环境，很多的器件甚至是电子设备都不能正常的工作，从而多生产的产品质量有很大的影响，所以各行各业对温度的要求的愈来愈高，所以，温度控制系统的作用非常重要。
温度控制系统的控制系统是温度，在我们日常生活中，温度控制使非常重要的，在温室、水池、电源等场所不能对温度有效的控制，则会出现很多事故，所以为了避免此类事故的发生，温度控制应当受到重视。
本设计不仅实现了对温度的检测，还实现了温度控制、显示功能，当温度大于设定的温度时，报警器报警；当温度小于设定的值时，报警器不报警，从而实现对温度的控制，并且还可以实现按键复位功能。
pid温度控制设计课程设计
pid温度控制设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PID温度控制的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握PID控制器参数的调整方法，并了解其对温度控制效果的影响。
3. 学生了解传感器在温度控制过程中的作用，能正确解读传感器数据。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的PID温度控制系统，并进行模拟实验。
2. 学生具备分析温度控制过程中出现的问题，并提出相应解决方案的能力。
3. 学生能熟练使用相关仪器设备，进行温度控制实验操作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养团队精神。
3. 学生认识到温度控制在生产生活中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：学生具备一定的物理知识和数学基础，对实际操作感兴趣，喜欢探索新知识。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生积极参与实验，培养学生的创新思维和实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PID温度控制基本原理：比例（P）、积分（I）、微分（D）控制作用及组合控制策略。
- 温度传感器原理及种类：热电偶、热敏电阻等。
- 控制器参数调整方法：参数对温度控制性能的影响。
- 温度控制系统的数学模型及其建立方法。
2. 实践操作：- 设计并搭建简单的PID温度控制系统，进行模拟实验。
- 调试控制器参数，观察温度控制效果。
- 分析实验过程中出现的问题，并提出解决方案。
3. 教学大纲：- 第一阶段：PID温度控制基本原理学习，了解传感器原理及种类。
- 第二阶段：控制器参数调整方法学习，掌握温度控制系统的数学模型。
- 第三阶段：实践操作，设计并搭建PID温度控制系统，进行实验分析。
教学内容安排与进度：- 理论知识学习：共计4课时。
温度控制器课程设计
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目温度控制器学生姓名专业班级学号院（系）信息工程学院指导教师完成时间 2015年12月31日郑州科技学院模拟电子技术课程设计任务书专业 14级通信工程班级 2班学号姓名一、设计题目温度控制器二、设计任务与要求1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光；2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭；3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程；4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单；5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书.三、参考文献[1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55.[2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28.[3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15.[4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25.[5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13.[6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29.四、设计时间2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日指导教师签名：年月日本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。
本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。
主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。
现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。
但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。
温度控制器实验报告
目录第 1 节引言.....................................................................................................................错误!不决义书签。
温度控制器的归纳...........................................................................................................错误 !不决义书签。
设计目的，任务及要求...................................................................................................错误 !不决义书签。
第 2 节系统硬件设计......................................................................................................错误 !不决义书签。
芯片的选择 ........................................................................................................................错误 !不决义书签。
. 系统工作原理 .................................................................................................................错误!不决义书签。
系统的硬件构成及功能 ...................................................................................................错误 !不决义书签。
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黑龙江科技大学专业：电气工程及其自动化班级：电气10-4姓名：李波学号：2010021396指导老师：焦文良完成日期：2013.12.20-----2013.12.25目录绪论 ............................................................................................. - 3 - 第一章系统工作原理 ............................................................ - 4 -1.1 工作原理 ......................................................................... - 4 -1.2系统的总体结构图 .......................................................... - 5 - 第二章温度器的检测部分 .................................................. - 5 -2.1 温控器接线图及原理...................................................... - 5 -2.2 什么叫热电偶 ................................................................. - 6 - 第四章温度控制器的显示部分 ............................................ - 14 -4.1 七段数码显示管 ........................................................... - 14 -4.2 七段数码管的结构与工作原理.................................... - 15 -4.3 七段数码管驱动方法.................................................. - 16 - 第五章温度控制器的反馈部分 ............................................ - 19 -5.1 报警蜂鸣器的连接电路............................................... - 19 -5.2 HK4001继电器S3-5工作原理 ................................... - 20 -5.3上下限温度调节按钮电路............................................. - 21 - 第六章程序调试部分 ............................................................ - 22 -6.1 单片机程序 ................................................................... - 22 - 附录 ........................................................................................... - 30 - 总结 ........................................................................................... - 32 -绪论全球工业电子温度控制器市场近年来增长缓慢，因为温度控制器环节已经被纳入分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器(PLC)。
随着我国电子温度控制其市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为企业关注的焦点。
了解国内外电子温度控制器生产技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。
目前，智能电子式温度控制器必将在短期内全面取代机械式温度控制器。
并且，智能温度控制器还将在精度、功能、可靠性及安全性等方向迅速发展。
对智能温度控制器进行研究设计是相当有益的。
现代信息技术的三大基础是信息采集控制（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）。
温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。
温度控制器是基于单片机开发的温度控制装置。
其主要功能是，根据用户设定温度与实际温度的差值来控制加热器等执行机构，从而改变温度至用户所需。
而我要设计的就是可控制对象是一个高温玻璃制成的加温室，24V直流电源作为功率电源进行加温，还有一个热电偶的温度检测电路，并设计一闭环控制系统，达到恒温控制，应有被控对象的检测和反馈环节。
第一章系统工作原理1.1 工作原理首先，由热电偶感受出温度并将其数字信号传递给单片机的接口部分，单片机接收到信号后，对其进行处理（由导入单片机的程序设置处理过程及处理结果），并将处理后的结果通过端口传递给七段数码显示管让其显示出当前的温度值。
如果温度高于或者是低于所设置的温度上下限（上下限由程序进行设置），单片机以端口就向蜂鸣器和外接的控制装置发出信号，蜂鸣器接收信号后开始报警，外接控制装置接收信号后分析是上限信号还是下限信号（可调节），分析后控制升温或者是降温。
当温度恢复至所控制的范围后，热电偶感受温度后将数字信号传递给单片机，单片机处理后则停止向蜂鸣器和外接的控制装置发信号，蜂鸣器和控制装置就停止动作等待下一次信号的到来。
此过程即完成了温度的测量和两点间的温度控制工作，完全自动控制，方便快捷（直流电机的旋转来模拟升温和降温）1.2系统的总体结构图第二章温度器的检测部分2.1 温控器接线图及原理热电偶探测温度.当温度低於整定值时"总" "低" 接线端内触点闭合.接触器通电接通加热器电源.反之当温度升到整定值时"总" "低" 接线端内触点分开.接触器通电断开加热器电源..2.2 什么叫热电偶这就要从热电偶测温原理说起，热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。
根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在 0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。
因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：1:热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；2:热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；3:当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
常用的热电偶材料有：R 铂铑 13纯铂B 铂铑 30铂铑 6K 镍铬镍硅T 纯铜铜镍J 铁铜镍N 镍铬硅镍硅E 镍铬铜镍2.热电偶的检测原理由热电偶热电效应产生的电流经电路处理转变成电压信号，并经过二级放大，放大至正比与温度的电压，送至ICL7107 31#脚，最后由数码管显示热电偶测量到的温度值。
3.ICL7107 的简介ICL7107是美国Intersil公司专为数字仪表生产的数字仪V为满幅输入电压一般取200mV或2VINFS表专用芯片。
该芯片集成度高,转换精度高,抗干扰能力强,输出③积分电容CINT可直接驱动发光数码管,只需要很少的外部元件,就可以构成数积分电容取值用下式估算:字仪表模块。
ICL7107芯片用在X线机毫安显示电路中,能使毫CINT=4000×IINT/fosc×VIS安读数显示电路做到使用元件少,可靠性高,调试维修方便。
V为积分器输出幅度。
IS1ICL7107芯片简介④自动稳零电容CAZICL7107是双积分式3位半模数转换器,ICL7107集成电自动稳零电容CAZ大小的选择依系统允许引入的噪声为路内...传统的数字显示测量仪表以集成芯片(比如ICL7107芯片)集成显示为主,或者进行A/D转换后,简单地用单片机技术实现数字显示,单片机技术只是运用于简单的显示作用.由于随着计算机辅助教学在电工电子等教学设备的应用,迫切要求教学设备的硬件结构符合计算机双向控制的要求.特别是在测量仪表上,运用大量的单片机技术可以使许多功能简单实现。
4.辨认引脚芯片的第一脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第一脚。
也可以把芯片的缺口朝左放置，左下角也就是第一脚了。
许多厂家会在第一脚旁边打上一个小圆点作为标记。
第三章温度器的控制部分1.单片机STC89C52RC（1）如上图所示，单片机能正常工作的条件，复位电路，和晶振电路，其中当按下按键开关REST，此时当处于震荡器工作的单片机RESET出现连续两个高电平，可使单片机回到初始状态。
为了提高系统的抗干扰能力，在电源的一端接上一个小电容。
（2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)：接外部石英晶振的一端，在单片机的内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。
2. STC89C52RC单片机介绍STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择主要特性如下：1.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.2.工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）3.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz4.用户应用程序空间为8K字节5.片上集成512字节RAM6.通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。