自动化专业-控制系统综合课程设计
plc综合实际课程设计
plc综合实际课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作机制，掌握PLC的基本组成、编程语言及指令系统；2. 学习PLC在工业控制中的应用，了解常见的PLC控制系统，掌握其设计流程和方法；3. 了解PLC与其他工业控制设备的通信与联网，理解现代工业自动化系统的基本构成。
技能目标：1. 能够运用PLC编程软件进行程序设计，完成简单的控制任务；2. 能够分析实际工业控制问题，运用PLC技术设计合理的控制方案；3. 培养学生的动手实践能力，通过小组合作完成PLC综合实际课程设计项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，学会在团队中发挥自己的作用；3. 引导学生关注工业自动化领域的发展，认识到PLC技术在现代工业中的重要性，培养其专业认同感。
本课程旨在帮助学生掌握PLC技术的基本知识和实际应用，培养其解决实际工业控制问题的能力，同时注重培养学生的团队协作、创新精神和专业素养，为我国工业自动化领域的发展储备优秀人才。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能特点，重点讲解PLC的中央处理单元、存储器、输入输出接口及通信接口等部分的功能和作用。
教材章节：第一章《PLC概述》2. PLC编程语言与指令系统：学习PLC的编程语言（如梯形图、指令列表、功能块图等），掌握基本指令（如逻辑运算、定时器、计数器等）的使用方法。
教材章节：第二章《PLC编程语言与指令系统》3. PLC控制系统设计：讲解PLC控制系统设计流程、方法及注意事项，分析实际案例，使学生能够根据控制需求设计合理的PLC控制系统。
教材章节：第三章《PLC控制系统设计》4. PLC通信与联网：介绍PLC与其他设备的通信方式，如串行通信、以太网通信等，以及常见的工业现场总线技术。
教材章节：第四章《PLC通信与联网》5. PLC综合实际应用：结合实际工业控制场景，以小组为单位进行PLC综合实际课程设计，包括控制方案设计、程序编写、调试与优化等。
dcs控制系统课程设计
dcs控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解DCS控制系统的基本原理和结构，掌握其主要组成部分及功能。
2. 学会分析DCS控制系统的优缺点，并能够与其它控制系统进行对比。
3. 掌握DCS控制系统的编程与组态方法，能够进行简单的系统设计。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够针对特定工艺过程设计合适的DCS控制系统。
2. 提高学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目实践，培养学生的沟通与协作技巧。
3. 培养学生独立思考和创新能力，能够对现有DCS控制系统进行改进和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发其探索精神和求知欲望。
2. 引导学生关注我国自动化产业发展，增强民族自豪感，树立正确的价值观。
3. 培养学生的责任感和使命感，使其认识到自动化技术在国家经济建设中的重要作用。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生掌握DCS控制系统的基本知识和技能，同时培养其情感态度价值观，为后续学习和工作打下坚实基础。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. DCS控制系统概述：介绍DCS的定义、发展历程、应用领域，使学生了解DCS控制系统的背景和重要性。
教材章节：第一章 绪论2. DCS系统组成与原理：讲解DCS系统的硬件、软件结构，以及控制算法和通信网络。
教材章节：第二章 DCS系统组成与原理3. DCS编程与组态：学习DCS编程语言，掌握组态软件的使用，进行简单控制策略的设计与实现。
教材章节：第三章 DCS编程与组态4. DCS系统设计与应用：分析实际工艺过程，设计DCS控制系统，进行系统调试与优化。
教材章节：第四章 DCS系统设计与应用5. DCS控制系统案例分析：通过剖析典型工程案例，使学生了解DCS在工程实际中的应用。
教材章节：第五章 DCS控制系统案例分析6. DCS控制系统发展趋势与展望：探讨DCS技术的发展趋势，激发学生对未来自动化技术的探索欲望。
分析控制系统的课程设计
分析控制系统的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解控制系统的基本概念，掌握控制系统的主要组成部分；2. 学生能掌握控制系统的数学模型，了解不同类型的控制系统及其特点；3. 学生能描述控制系统的性能指标，并运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析控制系统的动态行为，进行系统稳定性分析；2. 学生能够设计简单的控制系统，并通过仿真软件进行模拟实验；3. 学生能够通过团队合作，完成控制系统的实际问题分析和解决方案设计。
情感态度价值观目标：1. 学生对控制系统产生兴趣，培养主动探究和解决问题的热情；2. 学生在课程学习中，培养严谨的科学态度和良好的团队合作精神；3. 学生能够认识到控制系统在现代科技领域的重要作用，增强国家使命感和社会责任感。
课程性质分析：本课程属于自动化、电气工程及其自动化等相关专业的基础课程，旨在帮助学生建立控制系统的基础知识体系，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生处于大学二年级阶段，已具备一定的数学和工程基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：1. 教学内容与实际应用紧密结合，注重培养学生的实践能力；2. 采用启发式教学，引导学生主动思考、探索问题；3. 强化团队合作，培养学生沟通协调能力。
二、教学内容1. 控制系统基本概念：控制系统定义、开环与闭环控制系统、控制系统的分类；2. 控制系统的数学模型：线性微分方程、传递函数、状态空间表达式；3. 控制系统的性能指标：稳定性、稳态误差、动态性能；4. 控制系统分析方法：时域分析法、频域分析法、根轨迹法；5. 控制系统设计：PID控制器设计、状态反馈控制器设计、观测器设计；6. 控制系统仿真实验：使用MATLAB/Simulink软件进行控制系统仿真。
教学大纲安排：第1周：控制系统基本概念及分类；第2周：数学模型及传递函数；第3周：控制系统的稳定性分析；第4周：控制系统的稳态误差分析；第5周：控制系统的动态性能分析；第6周：控制系统分析方法及应用；第7周：控制系统设计方法；第8周：控制系统仿真实验。
自动控制系统课程设计.ppt
保护电路
三相交流电源
三相全控桥
直流电动机
双闭环调速
触发电路
图2-3 系统设计框图
变流器主电路和保护环节设计
• 整流变压器
• 在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电 压与电网电压往往不一致；此外，为了尽量减小 电网与晶闸管装置的相互干扰，要求它们相互隔 离，故通常要配用整流变压器，这里选项用的变 压器的一次侧绕组采用△联接，二次侧绕组采用Y 联接。
课程设计的主要任务
• (一) 系统各环节的选型：
1、主回路方案确定； 2、控制回路选择；
• (二) 主要电气设备的计算和选择：
1、整流变压器计算； 2、晶闸管整流元件； 3、系统各主要环节的设计； 4、平波电抗器选择计算；
• (三) 系统参数计算：
1、电流调节器ACR中 、 计算； 2、转速调节器ASR中 、 计算；
本设计采用如下图阻容吸收回路来抑制过电压
图3-3 元件换相保护原理图
• 其中
C (2 ~ 4)IT 103
• 电阻功率选择 PR 1.75 fCUTm 2 10 6 (W )
• 过电流保护
• 将快速熔断器安装在交流侧或直流侧，在直流侧与元件直 接串联。
• 选择时应注意以下问题： • ① 快熔的额定电压应大于线路正常工作电压的有效值。 • ② 熔断器的额定电流应大于溶体的额定电流。 • ③ 溶体的额定电流 计算公式 三相交流电路的一次侧过电流保护 • 在本设计中，选用快速熔断器与电流互感器配合进行三
• β=0.77V/A，α=0.007Vmin/r
直流拖动系统系统总体设计
• 主要任务
1、系统总体方案的选择； 2、系统方案的实体设计； 3、系统各主要保护环节的设计； 4、系统的动态工程设计；
自动化课程设计
自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化的基本概念，掌握自动化系统的工作原理；2. 使学生掌握自动化控制系统的类型及各自的特点；3. 引导学生了解自动化技术在现实生活中的应用，认识到自动化技术对社会发展的意义。
技能目标：1. 培养学生运用自动化知识分析和解决实际问题的能力；2. 培养学生设计简单的自动化控制系统的能力；3. 提高学生的动手实践能力，通过课程实验，学会使用自动化设备。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生的团队合作意识，使其在小组合作中学会相互尊重、相互支持；3. 增强学生的社会责任感，使其认识到自动化技术对环境保护和资源节约的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生掌握自动化技术的基本知识和技能。
学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理、数学和信息技术基础，具备初步的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，鼓励学生主动探索、创新，培养其解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 自动化基本概念：自动化定义、自动化系统组成、自动化控制系统分类；2. 自动化控制原理：反馈控制、开环控制、闭环控制；3. 自动化技术应用：工业自动化、农业自动化、家居自动化；4. 自动化控制系统设计：控制系统的建模、控制器设计、系统仿真；5. 自动化设备及其应用：传感器、执行器、控制器、编程语言；6. 课程实验：自动化控制系统的搭建与调试。
教学大纲安排：第一周：自动化基本概念、自动化系统组成；第二周：自动化控制系统分类、反馈控制原理；第三周：开环控制与闭环控制、工业自动化应用；第四周：农业自动化、家居自动化；第五周：控制系统的建模、控制器设计；第六周：系统仿真、自动化设备介绍；第七周：课程实验一：传感器应用；第八周：课程实验二：执行器与控制器编程；第九周：课程实验三：自动化控制系统搭建与调试。
自动化控制原理课程设计报告(一)
自动化控制原理课程设计报告(一)自动化控制原理课程设计报告引言•简要介绍自动化控制原理的重要性和应用场景。
•阐述课程设计报告的目的和意义。
课程设计目标•描述本次课程设计的具体目标和要求。
•解释该目标的意义和对学习者的影响。
设计思路•分析课程设计要求，确定设计思路的基本框架。
•阐述设计思路的合理性和可行性。
•介绍所采用的主要方法和技术。
实施步骤1.项目准备阶段–研究相关资料和文献，了解当前的研究进展和应用场景。
–调研市场上已有的自动化控制系统，分析其特点和优缺点。
2.系统设计阶段–定义系统的功能和性能指标。
–利用系统理论和数学模型设计控制策略。
–根据系统需求和参数设计硬件电路和软件程序。
3.系统实施与调试阶段–制作自动化控制系统的原型。
–进行系统实施和集成测试。
–进行系统调试和优化。
4.系统性能评估阶段–测试和评估系统在不同情况下的性能和稳定性。
–分析评估结果，并对系统进行改进和优化。
5.报告撰写和展示阶段–撰写课程设计报告，并整理相关实验数据和图表。
–准备课程设计的展示材料和演示文稿。
–展示和演示课程设计成果，并回答相关问题。
实施结果与分析•分析所设计的自动化控制系统在实际应用中的性能和稳定性。
•对系统的优点和局限性进行分析和总结。
•提出改进和优化的方向和建议。
结论•简要总结整个课程设计的过程和成果。
•强调该课程设计对学习者的价值和意义。
参考文献•列出参考文献的主要信息。
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广东自动化综合课程设计
广东自动化综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动化技术的基本概念，掌握其在广东工业中的应用案例。
2. 学生能够描述自动化系统的基本组成，了解其工作原理。
3. 学生能够掌握自动化控制的基本方法和步骤，如PID控制原理。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决简单的自动化控制问题。
2. 学生能够设计基础的自动化控制流程，操作相关设备，完成特定任务。
3. 学生通过课程实践，能够培养实际操作自动化设备的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到自动化技术对社会发展和产业升级的重要性，增强对科技进步的兴趣和认识。
2. 学生在学习过程中，培养团队合作精神和解决问题的积极态度。
3. 学生能够树立正确的技术观和创新意识，理解自动化在推动地方经济发展中的积极作用。
分析：本课程结合广东地区自动化产业发展实际，以提升学生实践操作能力和创新思维为目标。
课程性质偏重实践与应用，注重培养学生解决实际问题的能力。
针对初中年级学生的认知特点，课程目标既注重基础知识的学习，又强调技能培养和情感态度价值观的引导。
通过具体学习成果的分解，使学生在掌握知识的同时，能够体验自动化技术的魅力，激发其探究科学的兴趣。
二、教学内容1. 自动化技术概述- 自动化技术定义及其应用领域- 广东自动化产业发展简介2. 自动化系统的基本组成- 控制器、执行器、传感器等组件功能与原理- 典型自动化控制系统的案例分析3. 自动化控制方法- PID控制原理及其在自动化系统中的应用- 控制算法的简单编程与调试4. 自动化设备操作与维护- 常用自动化设备的使用方法- 设备故障排查与日常维护5. 综合课程设计实践- 设计简单的自动化控制流程- 操作自动化设备，完成特定任务6. 创新思维与团队合作- 课程项目实施中的问题分析与解决- 团队合作能力的培养与提升教学内容安排与进度：第一周：自动化技术概述、自动化系统的基本组成第二周：自动化控制方法、PID控制原理第三周：自动化设备操作与维护第四周：综合课程设计实践与创新思维与团队合作教学内容与教材关联：本教学内容与教材《自动化技术与设备》相关章节紧密关联，确保了教学内容的科学性和系统性。
自动化专业控制系统综合课程设计
自动化专业控制系统综合课程设计自动化专业是现代工程领域中的一个重要学科，它涉及了工业自动化、机器人技术、控制系统等多个方面。
而控制系统作为自动化领域的核心内容之一，对于自动化专业的学生来说，掌握和熟悉控制系统的设计和实现是至关重要的。
为了培养学生的综合应用能力，自动化专业的课程设置了控制系统综合课程设计。
本次控制系统综合课程设计旨在通过实际案例，让学生将所学的理论知识应用于实践中，提升他们的控制系统设计和实施能力。
本文将以某某工厂的温控系统设计为例，介绍课程设计的主要内容和步骤。
首先，课程设计需要对某某工厂的温控系统进行需求分析。
在这一步骤中，学生需要了解工厂的生产过程和温度控制的要求，明确系统的输入和输出。
通过与实际工作人员的交流或对工厂现场的观察，学生能够获得必要的信息和数据。
接下来，学生需要进行控制策略的设计。
在温控系统中，常见的控制策略包括比例控制、积分控制、微分控制和模糊控制等。
学生可以根据实际需求和所学知识，选择合适的控制策略，并进行相应参数的调整和优化。
然后，学生需要进行控制系统的硬件选型和配置。
在这一步骤中，学生需要选择合适的传感器、执行器和控制器等硬件设备，并进行连接和配置。
同时，学生还需要编写相应的软件代码，实现传感器数据的采集和控制信号的输出。
接着，学生需要进行系统的调试和测试。
在这一过程中，学生需要确保控制系统的稳定性和可靠性。
通过对系统的模拟或实际操作，学生可以验证系统的性能和功能是否满足实际需求，并进行必要的调整和改进。
最后，学生需要对课程设计的结果进行总结和评估。
学生可以根据实际效果和实施过程中的问题，提出相应的改进和优化建议。
同时，学生还可以对自己在课程设计中的学习收获和不足进行反思和总结，以便更好地提升自己的能力和水平。
通过这样的综合课程设计，学生不仅可以将所学的理论知识应用于实践中，还可以培养自己的团队合作能力和解决问题的能力。
同时，学生还可以体验到真实工程项目的流程和挑战，为将来的工作做好准备。
自动化专业控制系统综合课程设计
自动化专业控制系统综合课程设计自动化专业的学生每年都要进行一些专业实践课程设计，其中一项重要的课程设计就是控制系统综合课程设计。
该课程设计是对学生掌握控制系统相关知识、理解控制系统原理和应用以及掌握相关软件和硬件技术的综合考察。
在这篇文章中，我将阐述自动化专业控制系统综合课程设计的重要性、设计内容和一些可能遇到的困难，同时也会介绍一些解决方法和实践经验。
首先，控制系统综合课程设计对于自动化专业的学生来说具有重要的意义。
通过这一课程设计，学生可以将前期学习的理论知识应用到实际情境中，并且深入了解控制系统的工作原理和设计过程。
课程设计的内容涉及到传感器的选择、信号处理、控制算法的设计以及控制器的编程等方面，这些都是自动化专业学生必须掌握的技能。
其次，控制系统综合课程设计的具体内容是多样化的。
设计的对象可以是任何一个实际系统，例如温度控制系统、液位控制系统或者机械臂控制系统等。
学生需要根据给定的需求和要求，设计一个能够实现系统控制功能的控制方案，并在实验中验证该方案的有效性。
设计的过程中，学生需要运用所学的知识和技能，进行系统建模、控制算法设计、程序编写、实验测试等一系列环节。
然而，控制系统综合课程设计也存在一些难点和挑战。
首先，学生在实际操作中可能会遇到一些技术上的问题，例如传感器的选择与接线、控制器调试与优化等。
这些问题需要学生具备较强的动手能力和问题解决能力。
其次，时间和资源的限制也是一个考验。
学生需要在有限的时间内完成课程设计，并且需要合理分配实验设备和资源。
最后，团队合作也是一个重要的因素。
如果课程设计是团队完成，学生需要良好的沟通和协作能力，确保整个设计过程的顺利进行。
针对这些难题，学生可以采取一些解决方法和实践经验。
首先，加强理论知识的学习和实践操作的训练是非常重要的。
只有充分理解基本的控制理论和掌握实际操作的技能，才能更好地完成课程设计。
其次，学生可以利用课余时间进行课程设计的预习和准备工作。
自动化专业教育课程设计
自动化专业教育课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握自动化专业的基本概念、原理和方法，培养学生运用自动化知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解自动化的基本概念、原理和分类；（2）掌握常见自动控制系统的设计方法和特点；（3）熟悉自动化仪表和传感器的基本原理及应用；（4）了解自动化领域的最新发展动态。
2.技能目标：（1）能够运用自动化知识分析和解决实际问题；（2）具备自动化系统设计和调试的基本能力；（3）掌握自动化仪表和传感器的选用与安装方法；（4）学会编写自动化控制程序和调试技巧。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队协作精神；（2）增强学生对自动化专业的兴趣和自信心；（3）培养学生关注社会热点，运用专业知识服务社会的责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.自动化基本概念和原理：介绍自动化的定义、分类和发展历程，掌握自动控制系统的组成和基本原理。
2.自动控制系统设计：学习常见自动控制系统的设计方法，如PID控制、模糊控制等，并能应用于实际工程。
3.自动化仪表和传感器：了解自动化仪表和传感器的基本原理，掌握其选用、安装和调试方法。
4.自动化领域的发展动态：关注自动化领域的最新研究成果和技术发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：系统地传授自动化专业知识，帮助学生建立完整的知识体系。
2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析典型案例，使学生更好地理解自动化原理和方法。
4.实验法：动手实践，培养学生的实际操作能力和创新能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的课件，提高课堂教学效果。
4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，确保实验教学的顺利进行。
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控制系统综合课程设计基于51单片机的温度检测与控制系统姓名：学号： ____班级：_________指导老师： __时间： ___摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。
很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还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。
因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。
本温度设计采用现在流行的AT89C51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度控制系统可手动设置温度上下限。
单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否开启报警装置并启动继电器以开启设备。
本设计还加入了常用的数码管显示，使得整个设计更加完整，更加灵活。
该设计已应用于花房，可对花房温度进行智能监控。
【关键词】AT89C51，单片机，控制，模拟目录摘要 (I)第一章前言1.1 温度控制系统设计发展历史及意义 (1)1.2温度控制系统的目的 (1)1.3温度控制系统完成的功能................................................错误！未定义书签。
第二章总体设计方案2.1功能简述................................................................错误！未定义书签。
2.2简述系统各模块.........................................................错误！未定义书签。
第三章温度传感器D318B203.1DS18B20简介 (4)3.1.1DS18B20封装与引脚 (4)3.1.2DS18B20的简单性能 (4)3.2DS18B20的工作原理 (5)3.3DS18B20的测温原理 (6)3.3.1测温原理 (6)3.3.2 DS18B20的温度采集过程 (8)第四章单片机接口设计4.1设计原则 (9)4.2单片机引脚连接 (9)4.2.1系统硬件图 (9)第五章硬件电路设计5.1主要硬件电路设计 (10)第六章软件系统设计6.1软件系统设计 (13)6.2程序流程图 (13)6.3系统C程序 (18)6.4运行结果 (35)附录 (3629)结束语 (3729)参考文献 (38)第一章前言1.1 温度控制系统设计发展历史及意义温度控制系统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 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。
传统的继电器调温电路简单实用 ,但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常工作。
控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。
更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。
1.2 温度控制系统的目的温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制。
而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。
针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度监测和控制系统，实现对温度的实时检测，具有提醒和控制的功能，本设计的内容是温度测试控制系统，控制对象是温度。
它的特点在于应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。
第二章总体设计方案2.1功能简述模拟“温度采集与控制装置”用于实现温度的实时监测与控制。
单片机采集DS18B20温度传感器的输出信号，并送到数码管进行显示；通过传感器得到的温度数据将与用户设定温度上限、下限值做比较，再由单片机启动控制或报警电路。
系统硬件部分主要由单片机最小系统、数码管显示、DS18B20温度传感器、矩阵键盘等模块组成。
系统组成框图下图所示：2.2各模块简述1. 温度检测温度检测采用DS18B20温度传感器，数据经过单片机处理后，与用户设定的温度数据经过单片机处理后，与用户设定的温度上限（TMAX ）和温度下限（TMIN）比较，确定当前温度所处的区间，数码管温度显示格式如图2.1所示图2.1数码管温度显示格式关于温度区间的说明：温度区间0：当前温度<TMIN温度区间1：TMIN ≤当前温度≤TMAX温度区间2：当前温度>TMAX可设定的最大温度区间：0℃～99℃2. 用户输入4X4 矩阵键盘按键key1 ---- “设置”按键：该键按下后，进入工作参数设定界面，依次按下设定的数值，再次按下“设置”按键，退出工作参数设定界面。
图2.2工作参数设定界面按键key2 ---- 温度上限和温度下限参数设置选择按键，用于在上限和下限间切换按键key3 ---- 加1键对温度上限和温度下限进行加1按键key4 ---- 减1键对温度上限和温度下限进行减13. 执行机构执行机构由指示灯 Led1、蜂鸣器和继电器组成(1) 实时温度处在区间0，继电器打开，指示灯 Led1 以 1 秒为间隔闪烁，蜂鸣器响。
(2)实时温度处在区间1，继电器关闭，指示灯L1亮起但不闪烁，蜂鸣器不响。
(3)实时温度处在区间2，继电器打开，指示灯Led1 以 0.5 秒为间隔闪烁，蜂鸣器响，声音变细变高。
4. 初始化状态说明系统默认的温度上限（ TMAX ）为 30 ℃，温度下限 (TMIN)为 20 ℃，可以通过矩阵键盘修改。
5．系统用到的部件数码管、led灯、矩阵键盘、蜂鸣器、继电器、DS18B20温度传感器第三章温度传感器DS18B203.1 DS18B20简介3.1.1 DS18B20封装与引脚DS18B20封装与引脚如图3.1图3.1 DS18B20的封装与引脚3.1.2 DS18B20的简单性能1、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
2、测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
3、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温。
4、工作电源: 3~5V/DC。
5、在使用中不需要任何外围元件。
6、测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
7、不锈钢保护管直径Φ6 。
8、适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。
9、标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选。
10、 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
3.2DS18B20的工作原理DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。
高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。
初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。
初始时，计数器1预置的是与-55℃相对应的一个预置值。
以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。
为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。
计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增加1℃计数器所需要的计数个数。
DS18B20内部的比较器以四舍五入的量化方式确定温度寄存器的最低有效位。
在计数器2停止计数后，比较器将计数器1中的计数剩余值转换为温度值后与0.25℃进行比较，若低于0.25℃，温度寄存器的最低位就置0；若高于0.25℃，最低位就置1；若高于0.75℃时，温度寄存器的最低位就进位然后置0。
这样，经过比较后所得的温度寄存器的值就是最终读取的温度值了，其最后位代表0.5℃，四舍五入最大量化误差为±1/2LSB，即0.25℃。
温度寄存器中的温度值以9位数据格式表示，最高位为符号位，其余8位以二进制补码形式表示温度值。
测温结束时，这9位数据转存到暂存存储器的前两个字节中，符号位占用第一字节，8位温度数据占据第二字节。
DS18B20测量温度时使用特有的温度测量技术。
DS18B20内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号；同样的，高温度系数振荡器则将被测温度转换成频率信号。
当计数门打开时，DS18B20进行计数，计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。
芯片内部还有斜率累加器，可对频率的非线性度加以补偿，测量结果存入温度寄存器中。
一般情况下的温度值应该为9位，但因符号位扩展成高8位，所以最后以16位补码形式读出。
DS18B20工作过程一般遵循以下协议：初始化——ROM操作命令——存储器操作命令——处理数据。
3.3 DS18B20的测温原理3.3.1 测温原理每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列号，在出厂前已写入片内ROM 中。
主机在进入操作程序前必须用读ROM(33H)命令将该DSl8B20的序列号读出。
ROM命令代码见表3.1。
程序可以先跳过ROM，启动所有DSl8B20进行温度变换，之后通过匹配ROM，再逐一地读回每个DSl8B20的温度数据。
DS18B20的测温原理，低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。