【毕业设计】单片机温度控制系统

集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。

电压输出型的灵敏度般为，温度摄氏度时输出为，温度摄氏度时输出。

电流输出型的灵敏度般为。

是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

它的主要特性如下流过器件的电流等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数。

的测温范围为摄氏度摄氏度。

的电源电压范围为。

电源电压可在范围变化，电流变化，相当于温度变化。

可以承受正向电压和反向电压，因而器件反接也不会被损坏。

输出电阻为。

精度高。

共有五档，其中档精度最高，在摄氏度摄氏度范围内，非线性误差为摄氏度。

基本应用电路图是的封装形式，图是用于测量热力学温度的基本应用电路。

因为流过的电流与热力学温度成正比，当电阻和电位器的电阻之和为时，输出电压随温度的变化为。

但由于的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。

调整的方法为把放于冰水混合物中，调整电位器，使。

或在室温下度条件下调整电位器，使。

但这样调整只可保证在度或度附近有较高精度。

摄氏温度测量电路如图所示，电位器用于调整零点，用于调整运放的增益。

调整方法如下在度时调整，使输出，然后在度时调整使。

如此反复调整多次，直至度时度时为止。

最后在室温下进行校验。

例如，若室温为度，那么应为。

冰水混合物是度环境，沸水为度环境。

要使图中的输出为毫伏摄氏度，可通过增大反馈电阻图中反馈电阻由与电位器串联而成来实现。

另外，测量华氏温度时，因华氏温度等于热力学温度减去再乘以，故若要求输出为毫伏华氏度，则调整反馈电阻约为，使得温度为摄氏度时温度为摄氏度时，。

是高精度集成稳压器，输入电压最大为，输出。

温差测量电路及其应用电路与原理分析图是利用两个测量两点温度差的电路。

在反馈电阻为的情况下，设和处的温度分别为和，则输出电压为。

图中电位器用于调零。

电位器用于调整运放的增益。

改变的值可以改变的大小。

应用举例以节能型药材仓库温湿度控制系统为例，若要求库房温度低于摄氏度时，相对湿度低于。

则采取的两种控制模式如下控制模式当库内相对湿度高于且库外温度低于摄氏度时，进行库内外通风。

这种方式是利用库内外湿度差进行空气的交换，以达到库内除湿的要求，其优点是高效节能节省资金。

但这种方式受到严格的控制。

首先，库外的相对湿度要低于库内的，它们之间的差要大于，这样才能有效保证及时地进行库内的除湿。

其次，库内库外的温度差要小于他们正常值的差，这是因为，如果在库外温度远高于库内温度时进行通风，热空气进入库区后遇上冷空气就会造成药品器材表面结露的现象，进而影响药品和器材的质量。

反之，如果在库内温度远高于库外温度时进行通风，冷空气进入库内后也会在药品器材表面结露。

另外，库外温度不能接近摄氏度。

这是因为，如果库外温度接近摄氏度时进行通风，很可能使密闭的库温升高，从而超过温度上限摄氏度。

控制模式二当温度高于摄氏度或湿度高于但不满足第种情况时，开启冷冻空调机组进行库内降温除湿。

为避免因库内外温差过大通风时药品器材表面结露的现象，必须严格控制系统温差值的精度。

传统的测温差方法是对两点温度分别进行处理调理电路运算处理后求差值，此方法所得温差精度低。

库内外温差测量可采用图所示电路，利用温差值直接与设定值相比较，既能保证较高的精度，又简化了系统的软件设计，提高了系统的可靠性。

点最低温度值的测量将不同测温点上的数个相串联，可测出所有测量点上的温度最低值。

该方法可应用于测量多点最低温度的场合。

点温度平均值的测量把个并联起来，将电流求和后取平均，则可求出平均温度。

该方法适用于需要多点平均温度但不需要各点具体温度的场合。

测量热力学温度摄氏温度两点温度差多点最低温度多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。

由于精度高价格低不需辅助电源线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。

单片机温度控制系统摘要本次设计对单片机在温度控制系统中的基本理论和应用技术作了较为全面的介绍。

主要目的是用单片机设计个温度控制器，通过运用控制算法，使得温度保持在度这恒定温度值上。

该控制器具有本机给定和上位机给定的功能。

在生产过程自动的发展历程中，控制是历史最久生命力最强的基本控制方式。

控制是比例积分微分控制的简称。

由于模拟调节器控制温度的精确模型难以建立，系统的参数又经常发生变化，运用现代控制理论分析综合要耗费很大代价进行模拟辨识，而且不能得到预期的效果，所以本次设计采用调节器，由于软件系统的灵活性，算法可以得到修正而更加完善。

根据不同的测温范围选出合适的温度传感器，单片机把测到的温度进行处理通过内置控制或与上位机通讯，由上位机实现控制后保持恒温输出，来控制执行机构。

单片机输出的是数字量，需要经过转换变为模拟量后，才能去控制执行机构。

关键词控制器传感器温度控制目录摘要第章绪论选题背景及目的发展状况各章节主要内容第章系统方案的提出与论证传感器的选择驱动部分的算法的控制开环控制系统闭环控制系统阶跃响应控制的原理和特点控制器的参数整定第章系统的硬件设计总体方案