温度控制电路与设计

合集下载

温度控制电路的设计

温度控制电路的设计

温度控制电路的设计首先,我们需要了解温度控制电路的原理。

温度控制电路主要由三个部分组成:温度传感器、比较器和控制器。

温度传感器负责将温度信号转换成电信号,并输入到比较器中。

比较器将温度信号与给定的温度值进行比较,输出一个开关信号。

控制器接收开关信号,并控制相应的装置(例如加热器或降温器)进行工作,以维持温度在给定范围内。

接下来,我们将通过一个实例来介绍温度控制电路的设计。

假设我们需要设计一个温度控制电路,用于控制一个电炉的加热温度。

我们要求电炉的温度在40摄氏度到60摄氏度之间,当温度达到60摄氏度时,电炉停止加热;当温度降到40摄氏度时,电炉开始加热。

首先,选择一个合适的温度传感器。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。

在这个例子中,我们选择热敏电阻作为温度传感器。

热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,一般情况下都是随温度上升而电阻值下降。

接下来,我们需要选择一个合适的比较器。

比较器的作用是将温度传感器的电信号与设定的温度进行比较,并输出开关信号。

在这个例子中,我们可以选择一个常用的运算放大器作为比较器。

运算放大器具有高增益和差分输入的特性,适合进行信号的比较和放大。

接下来,我们需要选择一个合适的控制器。

控制器的作用是接收比较器的开关信号,并控制电炉的加热。

在这个例子中,我们可以选择一个单片机作为控制器。

单片机具有高集成度和灵活性的特点,可以实现复杂的控制算法。

接下来,我们需要设计电路连接和电路调试。

首先,将热敏电阻连接到比较器的输入端。

然后,将比较器的输出端连接到单片机的输入端。

最后,将单片机的输出端连接到电炉的加热控制端。

在电路调试中,我们可以通过改变比较器的阈值和调整控制算法来使温度控制更加精确和稳定。

综上所述,温度控制电路设计的关键是选择合适的传感器、比较器和控制器,并进行合理的电路连接和调试。

通过合理的设计和调试,可以实现精确和稳定的温度控制。

温度控制电路在实际应用中有广泛的应用,对于提高设备工作效率和安全性具有重要意义。

温度控制器设计

温度控制器设计

帮不帮温度控制器设计一、设计任务设计一个可以驱动1kW加热负载的水温控制器,具体要求如下:1、能够测量温度,温度用数字显示。

2、测量温度范围0〜100℃,测量精度为0.5℃。

3、能够设置水温控制温度,设定范围40〜90℃,且连续可调。

设置温度用数字显示。

4、水温控制精度W±2℃。

5、当超过设定的温度20℃时,产生声、光报警。

二、设计方案分析根据设计要求,该温度控制器是既可以测量温度也可以控制温度,其组成框图如图1所示。

图1温度控制器原理框图因为要求对温度进行测量显示,所以首先采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号,然后进行译码显示。

若要求温度被控制在设定值附近,则要求将实际测量温度的信号与温度的设定僮基准电压)进行比较,根据比较结果(输出状态)来驱动执行机构,实现自动地控制、调节系统的温度。

测量的温度可以与另一个设定的温度上限比较器相比较,当温度超过上限温度值时,比较器产生报警信号输出。

1、温度检测及信号处理温度检测是温控系统的最关键部分,它只接影响整个系统的测量、控制精度。

目前检测温度的传感器很多,其测量范围、应用场合等也不尽相同。

例如热电偶温度传感器目前在工业生产和科学研究中已得到了广泛的应用,它是将温度信号转化成电动势。

目前热电偶温度传感器已形成系列化和标准化,主要优点是:它属于自发电型传感器,测量温度时可以不需要外加电源;结构简单,使用方便,热电偶的电极不受大小和形状的限制;测量温度范围广,高温热电偶测温高达1800 c以上,低温热电偶可测-260℃以下,目前主要用在高温测量工业生产现场中。

热电阻温度传感器是利用电阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的,目前应用较为广泛的热材料是铜和铂。

在铜电阻和伯电阻中,伯电阻性能最好,非常适合测量-200〜+960℃范围内的温度。

国内统一设计的工业用伯电阻常用的分度号有Pt25、Pt100 等,Pt100即表示该电阻的阻值在0c时为100Q。

电阻电路中的温度传感与温度控制设计

电阻电路中的温度传感与温度控制设计

电阻电路中的温度传感与温度控制设计电阻电路在现代电子设备中起着重要的作用,它不仅能实现信号的传输和变换,还可以用于温度的传感和控制。

本文将探讨电阻电路中的温度传感与温度控制的设计原理和方法。

一、温度传感原理在电阻电路中,温度的变化会导致电阻值的变化,进而影响电路的性能。

为了实现温度传感,常用的方法是利用温度敏感电阻元件。

温度敏感电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,常见的有热敏电阻和压敏电阻。

热敏电阻是一种温度与电阻值呈反比关系的电阻元件,其电阻值随温度的升高而减小,反之则增大。

热敏电阻的工作原理是利用电阻材料在温度变化下形成的晶格结构的变化来改变电阻值。

常见的热敏电阻有铂热敏电阻和石墨热敏电阻。

压敏电阻是一种温度与电阻值呈正比关系的电阻元件,其电阻值随温度的升高而增大,反之则减小。

压敏电阻的工作原理是利用氧化锌等半导体材料在温度变化下电阻值的变化。

常见的压敏电阻有硅压敏电阻和硒化铅压敏电阻。

二、温度传感电路设计在温度传感电路设计中,我们需要将温度敏感电阻与电路连接,并通过测量电阻值的方式获取温度信息。

具体的电路设计取决于所选用的温度敏感电阻类型和所需测量的温度范围。

以热敏电阻为例,可以设计一个简单的电桥电路来实现温度测量。

电桥电路由一个电源和四个电阻组成,电源将电流传递到电桥中,而电阻则根据温度的变化而改变。

当电桥中的电阻平衡时,电压表的示数为零。

通过测量电压表的示数,可以得到电桥中的电阻值,进而计算出温度。

另外,在实际的应用中,为了提高温度测量的准确性,还可以使用温度传感芯片。

这种芯片集成了温度敏感电阻和测量电路,能够直接输出与温度对应的数字信号。

通过将温度传感芯片与微控制器相连接,可以实现更加精确的温度测量。

三、温度控制原理除了温度传感,电阻电路还可以用于温度控制。

温度控制的目标是使系统的温度保持在一个预定的范围内,可以通过调节电路中的电阻来实现。

常用的温度控制方法是通过调节电阻值来调节电路中的电流或功率。

电路温度控制温度传感控制和保护的电路设计

电路温度控制温度传感控制和保护的电路设计

电路温度控制温度传感控制和保护的电路设计电路温度控制是现代电子设备中一个非常重要的功能。

通过控制温度,可以保证电路的正常工作和延长电子元件的寿命。

本文将介绍一种电路温度控制的设计方案,其中包括温度传感、控制和保护三个部分。

1. 温度传感部分温度传感器是电路温度控制的基础,它能够感知环境温度并将其转化为电信号。

常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。

在本设计方案中,我们选择使用半导体温度传感器。

半导体温度传感器的工作原理是根据半导体材料的温度敏感性来测量温度。

当温度升高时,半导体材料的电阻值会发生变化。

通过对电阻值进行测量和计算,可以得到相应的温度值。

2. 控制部分控制部分是根据温度传感器所测得的温度值,对电路进行相应的控制操作。

常见的控制方式包括PWM(脉宽调制)控制和PID控制。

在本设计方案中,我们采用PID控制算法进行温度控制。

PID控制是一种常用的控制算法,它根据当前的温度误差、温度积分和温度微分来计算控制输出。

通过调节PID控制器的参数,我们可以实现精确的温度控制效果。

3. 保护部分温度保护是电路温度控制中必不可少的一部分,它能够保护电路免受过热损坏。

常见的温度保护方式包括过热保护和过温警报。

在本设计方案中,我们添加了过热保护功能。

当温度超过设定的安全阈值时,电路将自动切断电源或降低功率,以避免过热造成的损坏。

同时,我们还设置了过温警报功能,当温度接近安全阈值时,电路会发出警报信号,提醒用户及时采取措施。

总结:通过上述设计方案,我们可以实现对电路温度的准确控制和全面保护。

温度传感器负责感知环境温度,控制部分使用PID算法进行精确控制,保护部分则能够避免因过热而损坏电路。

这种电路温度控制设计方案在各种电子设备中都有广泛的应用前景。

电路设计中的温度管理电路设计中如何有效控制温度

电路设计中的温度管理电路设计中如何有效控制温度

电路设计中的温度管理电路设计中如何有效控制温度电路设计中的温度管理电路设计中,温度管理是一个十分重要的方面,它关系到电路的稳定性、寿命以及性能。

本文将探讨一些有效控制温度的方法和技术。

一、合理布局电路元件在电路设计中,合理布局电路元件是非常关键的。

首先,应该在设计中考虑到元件之间的热量传导问题。

将功耗较大的元件与功耗较小的元件相隔开来,以减少热量传导的影响。

其次,应该给予散热器足够的空间,以便有效地散热。

最后,电路板的设计也需要合理布局,将发热元件与其他元件分离,减少热量的累积。

二、使用散热器散热器是电路设计中常用的温度管理工具之一。

它能够有效地将热量从电路中散发出去,保持电路的温度在安全范围内。

在选择散热器时,需要考虑到电路的功耗、元件发热量以及空间限制等因素。

同时,散热器的材质、结构以及散热方式等也需要考虑,以确保散热器的效果最佳。

三、使用热传导材料热传导材料能够将热量迅速传导到散热器中,帮助散热器更好地散热。

在电路设计中,可以使用热导板、热导胶等热传导材料,将发热元件与散热器紧密连接,以提高热量传导的效率。

四、控制电路的功耗电路功耗是导致温度升高的主要原因之一。

因此,在电路设计中,合理控制电路的功耗十分重要。

可以通过选择低功耗元件、合理设计电路结构以及优化电路的工作方式等方法,降低电路的功耗,从而减少温度的上升。

五、使用温度传感器温度传感器可以实时监测电路的温度,帮助设计者及时了解电路的工作状态,并采取相应的措施。

通过使用温度传感器,可以及时发现并解决电路过热的问题,防止电路中元件的损坏。

六、优化电路的工作环境电路的工作环境也会对温度产生影响。

在电路设计中,应该考虑到工作环境的温度、湿度以及电磁辐射等因素,并做好相应的防护措施。

例如,在高温环境中使用耐高温的元件,加装防尘罩等。

七、加强测试和监控在电路设计完成后,需要进行测试和监控以验证温度管理的有效性。

通过对电路的温度进行定期检测,可以及时发现并解决潜在的温度问题。

基于电压比较器的温度控制电路设计方案

基于电压比较器的温度控制电路设计方案

基于电压比较器的温度控制电路设计方案基于电压比较器的温度控制电路设计方案一、引言在现代工业和生活中,温度控制是一个重要的技术需求。

温度控制电路可以实现对温度的精确测量和调节,从而保持设备或环境的稳定运行。

本文将介绍基于电压比较器的温度控制电路设计方案。

二、原理介绍1. 温度传感器:温度传感器是测量环境或设备温度变化的关键部件。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体传感器等。

2. 电压比较器:电压比较器是一种能够将输入信号与参考电压进行比较,并输出高低电平信号的集成电路。

在温度控制电路中,可利用其作为一个判断条件,实现对温度变化的检测和调节。

三、设计步骤1. 确定需求:首先需要明确所需控制的目标温度范围、精确度要求以及所使用的传感器类型。

2. 选择传感器:根据需求确定合适的传感器类型,如热敏电阻或半导体传感器,并根据其特性选择合适的工作电压和输出电压范围。

3. 设计参考电压源:根据传感器的输出范围,设计一个稳定的参考电压源。

可以使用稳压二极管、运放等元件来实现该参考电压源。

4. 设计比较器:根据传感器输出和参考电压,设计一个合适的比较器电路。

常见的比较器有单端输入、双端输入和窗口比较器等。

5. 输出控制信号:根据比较器输出信号的高低电平,设计一个适当的控制信号输出电路。

可以使用继电器、晶体管或场效应管等元件来实现对温度控制设备的控制。

四、具体设计方案1. 选择热敏电阻作为温度传感器,其特性为阻值随温度变化而变化。

工作范围为-50℃至150℃,输出范围为0V至5V。

2. 设计参考电压源:使用稳压二极管和滤波电容构成一个稳定的5V 参考电压源。

3. 设计比较器:选择双端输入型比较器LM393,其具有良好的抗干扰能力和高速响应特性。

将传感器输出与参考电压输入到比较器的两个输入端,通过比较器输出判断温度高低。

4. 输出控制信号:使用继电器作为控制信号输出元件,当比较器输出高电平时,继电器闭合,控制温度控制设备工作;当比较器输出低电平时,继电器断开,停止温度控制设备的工作。

基于STC89C52单片机的温度控制电路设计

2.7系统整体硬件电路系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,温度显示电路,单片机主控电路等,通过Protel99se 可画出如图2-9所示的电路图[9][10][11]图2-9 温度控制电路原理三系统软件设计3.1 温度控制系统原理框图主控制程序的主要是用来实时控制当前所要测控的环境温度,并读出由DS18B20测量的经过处理的当前环境的温度值,同时检查温度是否在限度之内,否则报警,同时调整温度值。

其主控制程序流程图如3-1所示。

图3-1 主程序流程图图3-2读温度流程图温度控制系统C语言程序#include <reg51.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit p34=P2^4;sbit p35=P2^5;sbit p36=P2^6;sbit dp=P0^7;sbit p37=P2^7;sbit DQ=P2^2; //定义DS18B20总线I/Osbit SET=P3^1; //定义选择报调整警温度上限和下限(1为上限,0为下限)sbit LING=P2^0; //定义闪烁signed char m; //温度值全局变量bit sign=0; //外部中断状态标志signed char shangxian=38; //上限报警温度,默认值为38signed char xiaxian=5; //下限报警温度,默认值为5ucharcode LEDData[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf}; /*****延时子程序*****/void Delay(uint i){while( i-- );}/*****初始化DS18B20*****/void Init_DS18B20(void){unsigned char x=0;DQ=1;Delay(8); //稍做延时DQ=0; //单片机将DQ拉低Delay(80); //精确延时,大于480usDQ=1; //拉高总线Delay(14);x=DQ; //稍做延时后,如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败Delay(20);}/*****读一个字节*****/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat=0;for (i=8;i>0;i--){DQ=0; // 给脉冲信号dat>>=1;DQ=1; // 给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;Delay(4);}return(dat);}/*****写一个字节*****/void WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i--){DQ=0;DQ=dat&0x01;Delay(5);DQ=1;dat>>=1;}}void Tmpchange(void) //发送温度转换命令{Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); //启动温度转换}/*****读取温度*****/unsigned int ReadTemperature(void){unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned int t=0;float tt=0;Tmpchange();Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器a=ReadOneChar(); //读低8位b=ReadOneChar(); //读高8位t=b;t<<=8;t=t|a;tt=t*0.0625;t= tt*100+0.5; //放大100倍输出并四舍五入return(t);}/*****显示开机初始化等待画面*****/Disp_init(){P0 = 0x80; //显示-p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(200);P0 = 0x80;}/*****显示温度子程序*****/Disp_Temperature() //显示温度{uint a,b,c,d,e;e=ReadTemperature(); //获取温度值a=e/1000; //计算得到十位数字b=e/100-a*10; //计算得到个位数字d=e%10; //计算得到小数点后两位c=(e%100)/10; //计算得到小数点后一位m=e/100;if(m>shangxian || m<xiaxian) LING=1; //温度不在范围内报警else LING=0;p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[d]; //显示小数点后两位p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[c]; //显示小数点后一位p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[b]; //显示个位dp=0;p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[a]; //显示十位p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //关闭显示}disptiaozheng(){uchar f,g,j,k;f=shangxian/10;g=shangxian%10;j=xiaxian/10;k=xiaxian%10;p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =0xc0; //显示0p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =0xc0; //显示0p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;if(SET==1){P0 =LEDData[g];dp=0; //显示上限温度个位}else{P0 =LEDData[k];dp=0;}p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;if(SET==1) P0 =LEDData[f]; //显示上限温度十位else{if(f==0) P0=0x00; //不显示下限温度十位else P0 =LEDData[j]; //显示下限温度十位}p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //关闭显示Delay(20);}/*****外部中断0服务程序*****/void int0(void) interrupt 0{EX0=0; //关外部中断0 sign=1;if(SET==1) shangxian++;else xiaxian++;Delay(500);EX0=1;}/*****外部中断1服务程序*****/void int1(void) interrupt 2{EX1=0; //关外部中断0 sign=1;if(SET==1) shangxian--;else xiaxian--;Delay(500);EX1=1;}/*****主函数*****/void main(void){uint z;IT0=1;IT1=1;EX0=1;EX1=1;EA=1;ReadTemperature();LING=0;for(z=0;z<100;z++){Disp_init();}while(1){Disp_Temperature();if(sign==1){for(z=0;z<300;z++)disptiaozheng();sign=0;}}}。

lm358温控电路原理

lm358温控电路原理标题:LM358温控电路原理一、引言温控电路是一种常见的电子控制系统,它可以通过对环境温度进行感知和调节,保持设定的温度范围内稳定的工作条件。

LM358是一种常用的运算放大器,广泛应用于温控电路中。

本文将详细介绍LM358温控电路的原理和工作方式。

二、LM358概述LM358是集成运算放大器(IC)中的一种,由两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器组成。

它具有低功耗、宽电源电压范围和高共模抑制比等特点,非常适合用于温控电路中。

三、温控电路设计原理1. 温度传感器温控电路中的关键部分是温度传感器,它能够将温度转化为电压信号。

常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。

在LM358温控电路中,通常使用半导体温度传感器,如LM35。

2. 运算放大器LM358中的两个运算放大器可以分别用于信号放大和比较。

其中一个运算放大器可以将温度传感器输出的微弱电压信号放大到适合后续电路处理的范围。

3. 比较器另一个运算放大器可以作为比较器使用。

通过将比较器的负输入端连接到设定的温度电压参考源,并将正输入端连接到温度传感器输出的电压信号,可以实现对温度的准确比较。

4. 控制电路比较器的输出信号可以通过控制电路进行处理,以达到温度控制的目的。

控制电路可以是一个电磁继电器、一个可控硅等,用于控制加热或制冷设备的开关。

四、LM358温控电路工作流程1. 温度传感器感知环境温度,并将其转化为相应的电压信号。

2. 一个运算放大器将温度传感器输出的电压信号放大到适合后续处理的范围。

3. 另一个运算放大器将设定的温度电压参考源与传感器输出的电压信号进行比较,得到一个比较结果。

4. 比较结果通过控制电路进行处理,控制加热或制冷设备的开关状态。

5. 加热或制冷设备根据控制电路的信号进行相应的操作,以调节环境温度。

6. 循环进行以上步骤,实现稳定的温度控制。

五、LM358温控电路的优点1. LM358具有低功耗和高共模抑制比等特点,适合用于温控电路,可以提供稳定而精确的温度控制。

温度测量与控制电路设计

目录第1章摘要 (1)第2章设计目的与意义 (2)第3章案论证与确定 (3)3.1系统方案的确定 (3)3.1.1方案一 (3)3.1.2方案二 (3)3.2测量显示方案的确定 (4)3.2.1方案一 (4)3.2.2方案二 (5)3.3 温度传感模块 (5)3.3.1方案一 (5)3.3.2方案二 (6)3.4 数字显示与温度范围控制模块 (9)3.4.1 A/D转换部分 (9)3.4.2 控制温度设定与温度超限判断部分有两种方案: (10)第4章系统工作原理分析 (12)4.1 AD转换 (12)4.2 码制的转换 (14)4.3译码显示 (17)4.4 控制温度设定 (18)4.5 温度超限判断 (20)总结 (22)参考文献 (23)第1章摘要温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。

本次设计主要运用基本的测控技术知识及其基本的温度传感器知识,从基本的单元电路出发,实现了温度测量与控制电路的设计。

总体设计中的主要思想:一、达到设计要求;二、尽量应用所学知识;三、设计力求系统简单可靠,有实际价值。

温度传感选用高精度摄氏温度传感器LM35进行数据采集,通过UA741芯片构成同相比例器实现放大。

AD转换部分使用集成芯片AD5740;二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现;显示译码部分用4511和七段数码管实现;温度控制范围设定采用数字设定方式,用十进制加计数器74LS160和锁存器74LS175实现;温度的判断比较通过数值比较器74LS85的级联实现。

声光报警利用555定时器构成多谐振荡器组成。

温度控制执行部分采用继电器控制的加热制冷装置来实现。

此模块的存在,提高了该系统在工业上的实用性。

【关键词】温度测量、A/D转换、温度控制、声光报警、译码显示、555定时器第2章设计目的与意义随着电子技术的高速发展,对电子方面人才的要求越来越高,不仅要求其具备相关的专业理论知识,还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。

基于PROTEUS的温度控制电路设计与仿真

基于PROTEUS的温度控制电路设计与仿真学生姓名:赵殿锋指导教师:郭爱芳学号:联系方式:专业:机械电子工程基于PROTEUS 的温度控制电路设计与仿真关键词:AD590 运算放大器 电压跟随器 电压比较器 晶体管 0 引言温度控制在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中有举足轻重的作用。

对于不同场所、工艺、所需温度范围、精度等要求,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。

Proteus 是90年代英国Labcenter Electronics 公司开发的一款EDA 仿真工具软件,该软件可仿真数电、模电、单片机至ARM7等不同电路,仿真和调试时,能够很好地与Keil C51集成开发环境连接,仿真过程可从多个角度直接观察程序运行和电路工作的过程与结果,简化了理论上程序设计验证的过程。

由于Proteus 仿真过程中硬件投入少、设计方便且与工程实践最为接近等优点,本文采用Proteus 来设计与仿真以提高控制系统的开发效率。

1 控制系统基本原理系统中包含温度传感器,K —℃ 转换电路,控制温度设定装置、数字电压表、放大器、指示灯、继电器和电感(加热装置)等构成。

温度传感器的作用是将温度信号转换成电压或电流信号,K —℃ 转换电路将热力学温度转换成摄氏温度。

放大器起到信号放大的作用,因为传感器产生的信号很微弱。

系统中有运算放大器组成的比较器来使传感器产生的信号与设定的信号相比较,由比较器输出电平来控制执行机构工作,从而实现温度的自动控制。

2 AD590温度传感器AD590是美国ANALOG DEVICES 公司的单片集成两端感温电流源,其输出与绝对温度成比例。

在4V 至30V 电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1K A /μ.片内薄膜电阻经过激光调整,可用于校准器件,使该器件在(25℃)时输出A μ。

目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测均可应用AD590,AD590无需支持电路,单芯片集成,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录一.课程设计题目〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 二.课程设计目的〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 三.课程设计任务及要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 四.课程设计思路〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 五.课程设计报告内容〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 1.主要元件和芯片介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 ○1单片机(STC89C52)〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2○218B20温度传感器〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃3○3LCD液晶屏〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 2.总实验电路图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 3.实验电路仿真图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃74.对应程序〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃75.实物图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 六.实验心得〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12一、课程设计题目:温度控制电路与设计二、课程设计目的1、学习运用单片机设计温度监测及控制电路的方法。

进一步掌握单片机控制知识,培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;2、掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;了解一些中规模集成电路的接线方法,学会电子电路的组装、调试和测量方法;3、熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础;4、熟悉并能基本使用仿真软件对设计电路进行仿真和检测。

三、课程设计任务及要求1、检测电路采用18B20温度传感器作为测温元件。

2、设计温度检测电路和温度控制电路。

3、具有自动报警系统。

4、安装调试测量实验结果。

5、写出完整的设计及实验调试总结报告。

四、课程设计思路:1、查阅相关书籍,对设计温度控制电路有个大致了解2、设计一个的电路3、计算所需电阻、电容大小,及相关所需器件,拟定电路图4、使用电子仿真软件multisim2001对电路进行仿真,并进行调试5、购买相关器件,进行电路的焊接,并调试五、课程设计报告内容1、主要元件和芯片介绍○1单片机(STC89C52)STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。

另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。

图1○218B20温度传感器DS18B20的主要特征:全数字温度转换及输出。

先进的单总线数据通信。

最高12位分辨率,精度可达土0.5摄氏度。

12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。

可选择寄生工作方式。

检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)内置EEPROM,限温报警功能。

64位光刻ROM,内置产品序列号,方便多机挂接。

多样封装形式,适应不同硬件系统。

DS18B20芯片封装结构:图2DS18B20引脚功能:〃GND 电压地〃DQ 单数据总线〃VDD 电源电压〃NC 空引脚DS18B20复位及应答关系示意图:图3每一次通信之前必须进行复位,复位的时间、等待时间、回应时间应严格按时序编程。

DS18B20读写时间隙:DS18B20的数据读写是通过时间隙处理位和命令字来确认信息交换的。

写时间隙:图4写时间隙分为写“0”和写“1”,时序如图7。

在写数据时间隙的前15uS 总线需要是被控制器拉置低电平,而后则将是芯片对总线数据的采样时间,采样时间在15~60uS,采样时间内如果控制器将总线拉高则表示写“1”,如果控制器将总线拉低则表示写“0”。

每一位的发送都应该有一个至少15uS的低电平起始位,随后的数据“0”或“1”应该在45uS内完成。

整个位的发送时间应该保持在60~120uS,否则不能保证通信的正常。

读时间隙:图5读时间隙时控制时的采样时间应该更加的精确才行,读时间隙时也是必须先由主机产生至少1uS的低电平,表示读时间的起始。

随后在总线被释放后的15uS中DS18B20会发送内部数据位,这时控制如果发现总线为高电平表示读出“1”,如果总线为低电平则表示读出数据“0”。

每一位的读取之前都由控制器加一个起始信号。

注意:如图8所示,必须在读间隙开始的15uS内读取数据位才可以保证通信的正确。

在通信时是以8位“0”或“1”为一个字节,字节的读或写是从高位开始的,即A7到A0.字节的读写顺序也是如图2自上而下的。

○3LCD液晶屏表12、总实验电路图图6图6是在proteus中仿真输出的pdf格式的图片,其中左边是对应的12864LCD液晶屏的连接电路,其需要的元器件为:RV1为10KΩ的可调电阻,屏幕对应的数据输出端由单片机的P1口来控制,其中屏幕的EN由P3^6控制,RW 由P3^5控制,RS由P3^4控制,PSB由P3^3来控制,RST由P3^2控制,其中屏幕的1以及20管脚都接地,2以及19管脚接电源的正极,16管脚为空端,不需要接任何的单片机控制端。

3.实验电路仿真图图7图7即为仿真电路图。

4、对应程序#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}; uchar temper;sbit D=P2^1;sbit beep=P2^5;#define LCD_data P1sbit LCD_RS = P3^4;sbit LCD_RW = P3^5;sbit LCD_EN = P3^6;sbit LCD_PSB = P3^3;sbit LCD_RST = P3^2;void delay(int ms){while(ms--){uchar i;for(i=0;i<150;i++){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}}bit lcd_busy(){bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;delayNOP();result = (bit)(P1&0x80);LCD_EN = 0;return(result);}void lcd_wcmd(uchar cmd){while(lcd_busy());LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_();P1 = cmd;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;}void lcd_wdat(uchar dat){while(lcd_busy());LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;P1 = dat;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;}void lcd_init(){LCD_PSB = 1;LCD_RST = 0;delay(3); LCD_RST = 1;delay(3);lcd_wcmd(0x34);delay(5);lcd_wcmd(0x30);delay(5);lcd_wcmd(0x0C);delay(5);lcd_wcmd(0x01); delay(5);}void clr_screen(){lcd_wcmd(0x34); delay(5);lcd_wcmd(0x30); delay(5);lcd_wcmd(0x01); delay(5);}void delay2(uint i){uchar j;for(i;i>0;i--)for(j=0;j<2;j++);}uchar reset(){uchar i;D=0;delay2(29);D=1;delay2(3);i=D;delay2(25);return i;}uchar read_bit(){uchar i;D=0;D=1;for(i=0;i<3;i++);return D;}void write_bit(uchar dat) {D=0;if(dat==1)D=1;delay2(5);D=1;}uchar read_byte(){uchar dat=0;uchar i;for(i=0;i<8;i++){if(read_bit())dat|=0x01<<i;delay2(1);}return dat;}void write_byte(uchar dat){uchar i,j;for(i=0;i<8;i++){j=((dat>>i)&0x01);write_bit(j);delay2(1);}}int read_temp(){uchar templ,temph;int temp;reset();write_byte(0xcc);write_byte(0x44);delay2(10000);reset();write_byte(0xcc);write_byte(0xbe);templ=read_byte();temph=read_byte();temp=templ+temph*256;return temp;}void write_xy(uchar add,uchar dat) {lcd_wcmd(0x80+add);lcd_wdat(dat);}void main(){delay(100);lcd_init();clr_screen();while(1){temper=read_temp();if(temper<0){write_xy(0,'-');temper=0-temper;}else write_xy(0,'+');write_xy(1,(temper>>4)/100+0x30);write_xy(2,((temper>>4)%100)/10+0x30);write_xy(3,(temper>>4)%10+0x30);if((((temper>>4)%100)/10)*10+((temper>>4)%10)>=10){beep=0;}if((((temper>>4)%100)/10)*10+((temper>>4)%10)<10){beep=1;}write_xy(4,'.');write_xy(5,((temper&0x000f)*62.5)/100+0x30);write_xy(6,'c');}}5、实物图图8六、实验心得在这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有足够的经验,理论基础知识掌握的不牢固,在设计中难免会出现这样那样的问题:如对器件了解的不够娴熟,导致焊接不牢,出现虚焊、假焊和漏焊。

相关文档
最新文档