双金属控制恒温箱的原理

一、题目

恒温箱PLC系统控制 二、指导思想和目的要求

1）通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。

2）使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。 3）使学生掌握利用PLC对温度进行PID控制方法。 三、主要技术指标

1、选用三菱FX2N系列可编程控制器作为主机 2、主要参数

温度范围：200—1050℃ 控制精度：±1℃

输入电压：AC200—240V 消耗功率：2KW 外形尺寸：40×45×45cm 3、系统构成

通过一个温度传感器检测恒温箱的温度值并把它转换成标准电流（或电压）信号后，送到A/D转换模块，转换成的数字信号输送到PLC主机。PLC主机得到一个控制量，该控制量的大小决定PLC输出控制的继电器的导通时间，从而控制温度值的大小。

4、控制要求

采用PID控制算法，使PLC控制的恒温箱的温度变化能按照给定的曲线运行，如图所示

四、要求

1.设计电气控制原理图。

2、进行PLC的选择及I/O分配。 3、设计PLC硬件系统。

4、对系统所需电气元器件选型，编制电气元件明细表。 5、PLC控制程序设计。 五、

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者 葛昌洋 学号 11212P03 系部 电子信息学院 专业 电子信息工程技术 题目 单片机控制的恒温箱的设计 指导教师 徐瑞亚 评阅教师

完成时间： 2015年 4 月 17日

毕业设计(论文)中文摘要

(题目)：单片机控制的恒温箱的设计 摘要：温度测量的利用在许多的地方都有比较大的发展空间。随着现代电子信息技术的发展，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度的检测控制得到了较大的利用。恒温箱的设计是常采用温度传感器采集温度，然后用单片机处理后，再控制需要加温还是减温。 本文是基于单片机AT89C52的恒温箱的设计，硬件设计包括：温度传感器，按键控制，时钟，LCD显示，加温设计，控制和报警LED闪烁；软件设计包括：程序的设计等。编写的程序会在实物上做出调试

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者 葛昌洋 学号 11212P03 系部 电子信息学院 专业 电子信息工程技术 题目 单片机控制的恒温箱的设计 指导教师 徐瑞亚 评阅教师

完成时间： 2015年 4 月 17日

毕业设计(论文)中文摘要

(题目)：单片机控制的恒温箱的设计 摘要：温度测量的利用在许多的地方都有比较大的发展空间。随着现代电子信息技术的发展，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度的检测控制得到了较大的利用。恒温箱的设计是常采用温度传感器采集温度，然后用单片机处理后，再控制需要加温还是减温。 本文是基于单片机AT89C52的恒温箱的设计，硬件设计包括：温度传感器，按键控制，时钟，LCD显示，加温设计，控制和报警LED闪烁；软件设计包括：程序的设计等。编写的程序会在实物上做出调试

全国第X届研究生数学建模竞赛

题目恒温箱温度变化的数学建模

摘要

恒温箱是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备，用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温试验的温度环境变化后的参数及性能。。因此,对温度进行测量和控制也是科学实验和工业生产中经常需要解决的重要问题。随着计算机技术和控制理论的发展,以及对产品质量要求的提高,人们对高精度的温度测量和控制的要求也越来越高。电加热设备温度特性复杂,其温度的测量和控制亦显得尤为重要和复杂。因此，本问题具有很强的研究背景和实际应用价值。

为描述保温箱温度的变化规律，文章首先对环境温度进行三次样条插值，将环境温度的采样间隔变成和恒温箱一样，也就是一分钟。然后根据能量平衡原理和热力学知识列出恒温箱和隔热层从室温开始加热这一阶段的热量平衡方程组，方程组一共有6个未知量，取78个分钟的数据带入方程组中得到156个方程式，用matlab求解这个超定方程组，求得6个未知量的值，也就是恒温箱和隔热层的各项参数值。随后将剩余两个分钟的数据带入求得的方程组中进行检验，误差在接受范围内，说明建模合理。

接下来，将热量平衡代数方程组变为功率平衡微分方程组，在考虑恒温箱控制条件的情况下用龙格库塔法进行求解，得到接下来恒

李萌萌：《恒温箱PLC控制系统》

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李萌萌：《恒温箱PLC控制系统》

摘 要

随着现在电子技术的发展，温度测量的利用在许多地方都有比较大的发展空间，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度检测控制和测量方面得到了较大的应用。例如在日常生活、工业生产、和实验室当中恒温箱的的应用随处可以见到。在生活中我们用恒温箱保存食物，在工业生产中一些原料的保存用到恒温箱，实验室里特别是生物的培养实验室恒温箱的应用更为广泛。除此之外，在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等领域，都需要稳定而精确的温度。与此同时随着社会的发展，温度、压力、液位和流量是四中最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量。因此国内外对恒温箱的研究越来越深入，恒温箱的用途也越来越广泛，恒温箱plc控制系统不仅不仅促进了科技的发展和工业生产，也提高了人民的生活水平，因而这种低成本而又能打成需求者需要的恒温箱就有意义。

本次设计中，恒温箱控制系统的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能，与此同时采用以PLC为主控制器通过拨码开关设定初始输入温度，设定温度与所测温度进行比较，然后plc对数据进行处理，根据偏差信号的大小来驱动控制发热丝或冷水泵，从而使恒温箱达到

李萌萌： 《恒温箱 PLC 控制系统》

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摘 要

随着现在电子技术的发展，温度测量的利用在许多地方都有比较大的发展空间，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度检测控制和测量方面得到了较大的应用。例如在日常生活、工业生产、和实验室当中恒温箱的的应用随处可以见到。在生活中我们用恒温箱保存食物，在工业生产中一些原料的保存用到恒温箱，实验室里特别是生物的培养实验室恒温箱的应用更为广泛。除此之外，在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等领域，都需要稳定而精确的温度。与此同时随着社会的发展，温度、压力、液位和流量是四中最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量。因此国内外对恒温箱的研究越来越深入，恒温箱的用途也越来越广泛，恒温箱plc控制系统不仅不仅促进了科技的发展和工业生产，也提高了人民的生活水平，因而这种低成本而又能打成需求者需要的恒温箱就有意义。

本次设计中，恒温箱控制系统的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能，与此同时采用以PLC为主控制器通过拨码开关设定初始输入温度，设定温度与所测温度进行比较，然后plc对数据进行处理，根据偏差信号的大小来驱动控制发热丝或冷水泵，从而使恒温箱达到温度恒定控制的目的。本次恒温箱plc控制系

一．课程设计内容

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。

恒温箱控制器要求如下：

1） 目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。 2） 控制精度为±1度。

3） 温度传感器输入量程：30摄氏度——120摄氏度，电流4——20mA。

加热器为交流220V，1000W电炉。

二．课程设计应完成的工作

1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显

示等；

2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现；

4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；

5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。

一．课程设计内容

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。

恒温箱控制器要求如下：

1） 目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。 2） 控制精度为±1度。

3） 温度传感器输入量程：30摄氏度——120摄氏度，电流4——20mA。

加热器为交流220V，1000W电炉。

二．课程设计应完成的工作

1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显

示等；

2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等； 3）用PROTEUS软件仿真实现；

4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；

5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。

李萌萌： 《恒温箱 PLC 控制系统》

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摘 要

随着现在电子技术的发展，温度测量的利用在许多地方都有比较大的发展空间，许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发，在温度检测控制和测量方面得到了较大的应用。例如在日常生活、工业生产、和实验室当中恒温箱的的应用随处可以见到。在生活中我们用恒温箱保存食物，在工业生产中一些原料的保存用到恒温箱，实验室里特别是生物的培养实验室恒温箱的应用更为广泛。除此之外，在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等领域，都需要稳定而精确的温度。与此同时随着社会的发展，温度、压力、液位和流量是四中最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量。因此国内外对恒温箱的研究越来越深入，恒温箱的用途也越来越广泛，恒温箱plc控制系统不仅不仅促进了科技的发展和工业生产，也提高了人民的生活水平，因而这种低成本而又能打成需求者需要的恒温箱就有意义。

本次设计中，恒温箱控制系统的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能，与此同时采用以PLC为主控制器通过拨码开关设定初始输入温度，设定温度与所测温度进行比较，然后plc对数据进行处理，根据偏差信号的大小来驱动控制发热丝或冷水泵，从而使恒温箱达到温度恒定控制的目的。本次恒温箱plc控制系

恒温箱温度计算机控制系统

一、 设备介绍

本次设计的温度传感器采用DS18B20温度传感器；单片机则采用的是AVR系列的Atmega8。下面分别简单介绍他们的特点：

DS18B20是美国DALLAS公司推出的一款单线数字温度传感器。它具有：体积小，功耗低，精度高，可靠性好，易于单片机接口等优点，每片DS18B20都有唯一的一个可读出的序列号。DS18B20传感器共有三个引脚，分别为电源引脚、数据引脚和接地引脚。由于DS18B20是一款单线式的数字温度传感器，只有一个引脚为数据的输入输出引脚。所以，根据DS18B20的通信协议，主机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤： 一）、每次读写之前都要对DS18B20进行复位操作 二)、复位成功后发送一条ROM指令

三）、最后发送RAM指令，这样才能够对DS18B20进行正确的操作。

复位：复位要求主机将数据线拉低最少480us，然后释放，当DS18B20受到信号后，等待15-60us，然后把总线拉低60-240us，主机接收到此信号表示复位成功。ROM指令：ROM指令表明了主机寻址一个或多个DS18B20中的某个或某几个，或者是读取某个DS18B