1、。热得快加热使得水温具有有热惯性而且检测的 实时数据是检测点附近的实时温度并不能完全体现升水的实际温度所以经典控 制算法不能满足设计要求还必须根据实验数据进行调整。这种控制算法基本能够满足 设计要求且通用性较强。 本设计采用方案二作为控制算法。 硬件设计 整个系统以单片机为核心部件在最小系统外围添加了温度检测键 盘输入液晶显示部分以及继电器构成的执行部件。 最小振荡器。 作为继电器控制端口作温度检测元件输入端口 口键盘扫描端口口作液晶显示数据输入端口 口作为上位通信串口输入端。 图最小系统部分 温度采集电路 温度传感器简。
2、 单片机可单独处理数据和控制任务同时也将数据传送给机由机对这些数据 经行处理或显示。 单片机有个全双工的串行通讯口利用其和与外界进行通信。单 片机串口有条引线发送数据接收数据信号地。因此在通信距离 较短时可采用零方式简单三线连结构。 机有两个标准的串行口其电平采用的是电平而单片机的串 行通信是由来进行全双工通信的它们的电平是电平为了机与 单片机之间能可靠地进行串行通信需要电平转换芯片这里采用芯片进行 转换。 该部分电路作为拓展应用电路如图所示。 图串口与机通信电路 综上所述本着简单实用的原则最后选用了个比较典型的硬件方案测温电 本。
3、显示给用户用户可通过键盘自行设定温度 系统通过调节能使温度保持在预设定值。 课程设计概述 课程设计题目 继电器水温控制系统。 设计要求 用热敏元件设计测温电路功率元件继电器进行交流电的功率调整 控制范围控制精度系统超调量﹤ 通过键盘进行温度设置 实际温度可以实时显示。 主要设备和芯片 电源台 数字示波器台 普通万用表个 继电器个 测温元件个 芯片片 芯片片 液晶显示器个 总体设计及方案论证 总体设计框图 对题目进行深入的分析和思考可将整个系统分为以下几个部分测温电路控制 电路功率电路和加热装置。系统框图如图所示。 。
4、研究工农业生产工艺时间的效率大大 的提高 本设计是个基于单片机的继电器自动水温控制系统该系统具有实时 显示温度测量温度设定功能并能根据设定值对环境温度进行调节实现控温的目的 控制算法基于数字算法。温度测量范围从温度控制范围为 测量的精度为超调量小于实验结果表明本系统能较好地控制水温满足 我们的要求。 关键词继电器水温控制系统 目录 引言 课程设计概述 课程设计题目 设计要求 主要设备和芯片 总体设计及方案论证 总体设计框图 方案论证 控制电路的方案选择 测温电路方案。
5、逻辑电路也可实现控制功能但总体的电路设计和制作比较烦琐。 方案二采用实现控制功能。使用时电路设计比较简单通过相应 的编程设计可以很容易地实现控制和显示键盘等功能是种可选的方案。但与单 片机相比价格较高显然大材小用。 方案三采用单片机最小系统同时完成控制显示键盘等功能电路设计和制作 比较简单成本也低是种非常好的方案。 综上所述本设计采用方案三作为控制电路。 测温电路方案的选择 方案采用热敏电阻作为测温元件。热敏电阻精度高需要配合电桥使用要实 现精度测量需要配上精密较高的电阻。此外还需要制作相应的调理电路。 方案二半导体温度传感器作为测温元件半导体温度传感器应用也很广泛它的 精度可。
6、路选用集成数组测温电路控制芯片采用常见的显示方式采用 字符液晶显示器键盘采用按键 软件设计与实现 软件流程图 本设计实现对左右水的温度的测量并用液晶显示使待测水温的静态误差在 范围以内。温度设定范围为最小区分度为标定温差。同时当 水温达到设定值时在环境温度降低时温度控制的静态误差。 主程序流程图如图所示实现对范围温度值的设定执行显示实时温度。 控制算法流程图如图图所示实现对温度的控制 图系统主程序流程图 摘要 在工农业生产和日常生活中对温度的检测和控制有着非常重要的意义和实际应 用。而计算机控制系统的应用发展使得科。
7、 为单线数字温度传感器支持线总线接口大大提高了系统的抗干 扰性应用于温控控制工业系统消费品温度计或任何热感测系统。具有 以下特性 零待机功耗 无需外部器件 可通过数据线供电 温度以位数字量读出 独特的单线接口仅需个端口引脚进行通讯 测温范围在内精度为。 测温电路设计 电路采用温度传感器可直接输出数字量单线器件和单片机的接口只需 根信号线所以本设计的硬件电路十分简单容易实现。能达到的固有分辨率 使用读取温度暂存寄存器的方法能达到以上的精度。连接电路图如图 所示 图温度采集电路 键盘显示电路 在键盘输入方面选用常用的扫描。
8、键盘分别用作模式选择温度设定 值输入确定或取消设置。 在显示方面选用了常用的显示容量为个字符的液晶显示模块。通 过相应的软件编程可以实现比较美观和丰富的显示界面。模块连接电路图如图所示。 图键盘显示电路 继电器执行控制电路 通过给端口高低电位来控制继电器的通断继而控制热得快加热的占空比平 均功率以达到控制水温的目的。电路设计如下 图继电器控制电路 其中三极管为控制开关作用当输入高电平饱和导通继电器线 圈通电触电吸合使电源接通。反之当输入低电平截止继电器线圈断 电触点断开。 电阻为限流电阻主要起限流作用降低晶体管的功耗。。
9、率调整 控制范围控制精度系统超调量﹤ 通过键盘进行温度设置 实际温度可以实时显示。 主要设备和芯片 电源台 数字示波器台 普通万用表个 继电器个 测温元件个 芯片片 芯片片 液晶显示器个 总体设计及方案论证 总体设计框图 对题目进行深入的分析和思考可将整个系统分为以下几个部分测温电路控制 电路功率电路和加热装置。系统框图如图所示。 图系统框图 方案论证 控制电路的方案选择 方案采用运放等模拟电路搭建个控制器用模拟方式实现控制对于纯 粹的水温控制这是足够的。但是附加显示温度设定等功能还要附加许多电路稍 显麻烦。同样使用。
10、性都不错价格也适中使用比较简单是个较好的选择。 综上所述本设计采用方案二作为测温电路。 软件算法方案选择 方案采用模糊控制算法对于个典型的模糊控制系统考虑它的输入信号有 偏差和偏差变化率两种输出信号为控制信号。根据测试经验可选取三角型隶 属函数分为正大正中正小正零零负零负小负中负大个档次。然 控制电路 显示 输入 测温电路功率电路加热装置水 后根据控制规则列出规则基表。这种控制方法能够较精确的实现设计要求但是考虑到 单片机的存储量和实时性不采取这种尚未完全推广的控制方法。 方案二采用经典控制算法和根据实验数据分区间控制的算法对于温度系统 来说被控对象没有精确的数学模型。
11、的选择 软件算法方案选择 硬件设计 最小系统部分 温度采集电路 键盘显示电路 继电器执行控制电路 串口与机通信电路 软件设计与实现 软件流程图 控制算法 系统调试 最小系统部分调试 串口与上位机通信部分调试 继电器部分调试 测温部分调试 参数整定 测试数据及结果分析 结论 谢辞 参考文献 附录 引言 随着人们生活水平的提高对生活环境的要求也越来越高家用电器越来越趋向于 自动控制控制乃至于智能控制针对目前家庭的实际需要自动水温控制系统比较方便 实用本文就通过系列单片机来实现种自动控制水温控制系统的设计。该系统能 实时反映当前温度信息通过液晶屏直观。
12、 电阻使晶体管有效截止。 为续流二极管本设计采用其作用是保护当继电器吸合 截止不影响电路工作。继电器释放时由于继电器线圈存在电感这时已经截 止所以会在线圈的两端产生较高的感应电压。此电压的极性为上负下正正端接在 的集电极上当感应电压与之和大于三极管的集电极反向电压时 可能损坏加入二极管继电器线圈产生的感应电流从二极管流过使三极管得 到保护。 串口与机通信电路 随着计算机技术的快速发展和广泛应用上位机和下位机的主从工作方式为工业控 制以及自动控制系统所采用。 由于机分析能力强处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点所以般将 机作为上位机单片机作为下位机二者通过接收发送数据和传送指令。
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继电器温度控制器设计