温控意义与应用

温度控制的意义单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。89C52是8052兼容单片机，89C51是8051兼容单片机，指令兼容，仅仅是片内资源不完全相同而已。区别如下：89C51是128BRAM、4KBROM，无T2定时器，6个中断源89C52是256BRAM、8KBROM，有T2定时器，8个中断源最佳答案摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1温度控制器的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.2主要工作与论文安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．2单片机的温度控制器设计方案选择．．．．．．．．．．．．．．．2.1总体方案论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.2部分电路方案论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3温度控制器的硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1温度控制器硬件设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2元器件选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3系统可靠性设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4温度控制器的软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.1温度控制器软件的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.2本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5仿真软件简介与仿真结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5.1仿真软件简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5.2仿真结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．......．．．．．有全套资料，怎么发给你噢征求高手帮忙写开题报告....研究课题:基于MCS-51单片机的温度测控设计基本要求:一、课题的研究意义1、理论意义2、现实意义二、课题的基本内容三、课题的重点和难点在线等高手,有答案的加分.....提供与资料相关的网站也行...尽量与课题内容相结合的...先谢谢了....提问者：guan02468-二级最佳答案1绪论1.1课题概述和意义单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。在现代化的工业生产中，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。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，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MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态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问题。在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。1.2本文主要研究的工作本文所要研究的课题是基于单片机控制的温度闭环控制系统的设计，介绍了对水箱温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。水箱水温控制部分，提出了用DS18S20、89C51单片机及LED的硬件电路完成对水温的实时检测及显示，利用DS18S20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对加热电阻丝的实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统......本文介绍了对锅炉水位及室内温度的显示、控制及报警，实现了锅炉温度的实时显示及控制。锅炉水温控制部分，提出了用DS18S20、89C51单片机及LED的硬件电路完成对锅炉水温的实时检测及显示，利用DS18S20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对加热电阻丝的实时控制及超出设定的上下温度的报警系统。炉内温度控制部分，采用一套PID闭环负反馈控制系统，由DS18S20检测炉内温度，用中值滤波的方法取一个值存入程序存取器内部一个单元作为最后检测信号，并在LED中显示。控制器是用89C51单片机，用PID算法对检测信号和设定值的差值进行调节后输出控制信号给执行机构，去调节电阻炉的加热功率，从而控制炉内温度。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干拢能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理，而且每片DS18S20都有唯一的产品号并可存入其ROM中，以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18S20芯片。从DS18S20读出或写入DS18S20信息仅需要一根口线，其读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接的DS18S20供电，而无需额处电源。DS18S20能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。悬赏分：80-解决时间：2010-3-2123:47设计基于单片计算机的温度控制器。用于控制电加热炉的温度。具体要求如下:1.温度连续可调，范围为30℃~150℃2.超调量σ%≤20%3.温度误差≤±0.5℃4.人-机对话方便5.控制算法采用PID或改进的PID或其他算法.（我用的是AT89C52的单片机：A.电加热炉经由温度传感器测量后，通过V/F变换器的模数转换，将电压或电流量转换为数字信号进入单片机内，然后通过移位寄存器和译码器的信息转换，通过显示驱动器来进行LED数码管的温度显示；B.单片机也通过双向可控硅来控制炉内的温度；C.用户通过按键来设置温度上限、下限值）以上是我论文硬件设计的大致内容，希望哪位软件编程的高手可以给我编写一下程序，然后发至我的邮箱（[e-mail]),如能收到,小妹我定是万分感谢！！！！！提问者：梦紫爱问-四级最佳答案本设计的温度测量及加热控制系统以AT89S52单片机为核心部件，外加温度采集电路、键盘及显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20，及行列式键盘和动态显示的方式，以容易控制的固态继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制，以使达到用户需要的温度，并使其恒定在这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快速，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论上的控制算法，使控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理规划，发挥单片机自身集成众多系统级功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了硬件成本，系统操控简便。实验证明该温控系统能达到0.2℃的静态误差,0.45℃的控制精度,以及只有0.83%的超调量,因而本设计具有很高的可靠性和稳定性。关键词：单片机恒温控制模糊控制1引言温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。硬件系统的设计1、电路总体原理框图温度测量及加热系统控制的总体结构如图1所示。系统主要包括现场温度采集、实时温度显示、加热控制参数设置、加热电路控制输出、与报警装置和系统核心AT89S52单片机作为微处理器。图1：系统总体原理框图温度采集电路以数字量形式将现场温度传至单片机。单片机结合现场温度与用户设定的目标温度，按照已经编程固化的模糊控制算法计算出实时控制量。以此控制量控制固态继电器开通和关断，决定加热电路的工作状态，使水温逐步稳定于用户设定的目标值。在水温到达设定的目标温度后，由于自然冷却而使其温度下降时，单片机通过采样回的温度与设置的目标温度比较，作出相应的控制，开启加热器。当用户需要比实时温度低的温度时，此电路可以利用风扇降温。系统运行过程中的各种状态参量均可由数码管实时显示。2、温度采集电路的设计温度采集电路模块如图2示。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。其中DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端。2图2：温度采集电路DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。3、键盘和显示的设计键盘采用行列式和外部中断相结合的方法，图3中各按键的功能定义如下表1。其中设置键与单片机的INT0脚相连，S0???S9、YES、NO用四行三列接单片机P0口，REST键为硬件复位键，与R、C构成复位电路。模块电路如下图3：表1：按键功能按键键名功能REST复位键使系统复位RET设置键使系统产生中断，进入设置状态S0???S9数字键设置用户需要的温度YES确认键用户设定目标温度后进行确认NO清除键用户设定温度错误或误按了YES键后使用3图3键盘接口电路显示采用3位共阳LED动态显示方式,显示内容有温度值的十位、个位及小数点后一位。用P2口作为段控码输出，并用74HC244作驱动。P1.0—P1.2作为位控码输出，用PNP型三极管做驱动。模块电路如下图4：4、加热控制电路的设计图4显示接口电路用于在闭环控制系统中对被控对象实施控制，被控对象为电热杯，采用对加在电热杯两端的电压进行通断的方法进行控制，以实现对水加热功率的调整，从而达到对水温控制的目的。对电炉丝通断的控制采用SSR-40DA固态继电器。它的使用非常简单，只要在控制端TTL电平，即可实现对继电器的开关，使用时完全可以用NPN型三极管接成电压跟随器的形式驱动。当单片机的P1.3为高点平时，三极管驱动固态继电器工作接通加热器工作，当单片机的P1.3为低电平时固态继电器关断，加热器不工作。控制电路图如下图5：4图5加热控制电路5、报警及指示灯电路的设计当用户设定的目标温度达到时需用声音的形式提醒用户，此时蜂鸣器为三声断续的滴答滴答的叫声。在本系统中我们为用户设计了越限报警，当温度低于用户设置的目标温度10度或高于10度时蜂鸣器为连续不断的滴答滴答叫声。当单片机P1.7输出高电平时，三极管导通，蜂鸣器工作发出报警声。P1.7为低电平时三极管关断，蜂鸣器不工作。D1为电热杯加热指示灯，P1.5低电