温度控制系统设计

《温度控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新疆工业高等专科学校实训报告1温度控制系统设计目的及意义通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、校准、控制及通信的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对多个电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。培养团队精神，科学的、实事求是的工作方法，提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。1.1温度控制系统设计内容：1.直流稳压电源的制作，调试，校准。2.温度变送器的制作，调试。3.驱动电

2、路的制作，调试，校准。4.讲解数字电路的调试方法和故障分析。5.模数转换电路的设计，制作，调试，校准。6.单片机硬件电路的设计，制作，调试及编程。7.显示电路的设计，制作，调试。8.数模转换电路的设计，制作，调试，校准。9.将各部分联入系统，系统联调，完成功能。1.2设计综述：1.实现LED显示器对外界温度的显示系统通过温度传感器，将外界的温度信号（温度范围0℃—100℃）转换成与之一一对应的模拟电流信号（273μA—373μA），再经过温度变送器，使模拟电流信号再转换为模拟电压信号（0V—5V）。在此，模拟电压信号与模拟电流信号也是一一对应的。模拟电压信号再通过模数转换器（A/D

3、转换），转换为00H—FFH的数字信号，最后送入单片机芯片。单片机通过执行程序指令，对模数转换器送来的数字量数据进行处理，并将处理后的数据送入显示电路，最终使外界的真实温度显示在LED显示器上，实现温度显示功能。2.过键盘输入实现对温度的设定控制在键盘上输入温度值（温度范围0℃～100℃），系统接收输入数据，并通过中断向CPU送入设定温度数据，CPU将送入的数据与传感器温度相比较，并进行处理（设定温度与传感器温度相减），最后将处理后的数据（相减之差）通过数模转换器（AD转换）、驱动器向电热机输出正负电压，驱动电热机加热或制冷（正电压加热、负电压制冷），导致传感器温度变化。CPU采集

4、已变化的传感器温度信号，并再与设定温度比较（相减），用处理后的数据（相减之工业电气自动化04-28班第1页PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com温度系统的智能控制差）驱动电动机，加热或制冷,这样循环下去，直到传感器温度与设定温度相同（相减为0），实现设定温度的控制、显示。设计原理框图设计任务如下：图1.5.1自动温度控制系统总流程图工业电气自动化04-28班第2页PDFcreatedwithpdfFactorytrialversionwww.pdffactory.com新疆工业高等专科学校实训报告2设计原理与参数

5、计算2.1直流稳压电源及传感器直流稳压电路实际上就是将外来的220V交流电源经过电源变压器，整流电路，滤波元件，稳压电路几部分电路，变为系统所需要的＋5V、±12V的直流电源。设计电路如下：R?1RES2780513+5VVin+5VT14-+2C45VGNDC1GND470uF220uF23781213+12VR?Vin+12V220V3RES2T2C2GNDC5220uF470uF2+-4212VGND1C3C6R?1220uF470uFRES2GND23Vin-12V-12VTitle图2.1.1-直流稳压电源电路电路中，T1、T2为变压器，它将交流电从220V下降到几伏或几

6、十伏。FUSE1、FUSE2、FUSE3为保险管，用来保护电路中各个器件不因线路接错或器件接错而导致电流过大而被烧坏。B1,B2为桥式整流电路，起作用时将交流电压变成脉动的直流电压。C1、C2、C3分别起滤波作用，它们可以使从整流桥出来的含有较大波纹的脉动电压变的平滑，再通过三端固定式集成稳压器7805、7812、7912，可分别得到＋5V、±12V的直流电压，这样就得到了（＋5V,1A）、（＋12V,1A）、（－12V,1A）三组电源。温度传感器是一种将温度信息转化为电量信号的器件，合理选择传感器能够减小系统的误差。本系统所测量的是外界温度，温度在0℃～100℃之间，范围不是很宽

7、；精度在±2℃以内，要求也不是很高，所以我们选择了价格低廉的集成型温度传感器AD590。AD590温度传感器只需在工作端加一定工作电压就可以工作。其工作电压范围4V～30V，测量范围在－55℃～＋150℃之间。当外界温度为0℃时，AD590的输出电流为273uA；当外界温度为100℃时，AD590的输出电流为373uA。并且，在此范围内温度与输出电流呈线性关系，外界温度每增加1℃，输出电流就增加1uA。下图为位AD590地视图：工业电气自动化04-28班第3页PDFc