蒸汽電熨斗溫度控制器的畢業論文(已修改)

　

【正文】 蒸汽電熨斗溫度控制器摘 要本文設計了一個蒸汽電熨斗溫度自動控制器。本設計以電源電路、水位監測電路、溫度檢測電路和控制執行電路組成控制集和于一體，它除能對蒸汽電熨斗進行自動溫度控制外，還能在電熨斗內缺水時及時切斷其工作電源，防止電加熱器無水干燒，實現智能溫度控制。并采用軟件程序實現升溫的調節，能對加熱爐的升溫速度和保溫時間嚴格控制。單片機控制系統由微處理器和工業生產對象兩大部分組成，本文是通過熱敏電阻和單片機等，來實現對工程上一些系統的溫度進行范圍控制的過程。目前主要有模擬、集成機械式溫度控制器和智能電子式溫度控制器兩大系列。且國際上新型溫度控制器正從模擬式向數字式、電子式；從集成化向智能化、網絡化的方向發展。在當今電子信息時代，電子自動化、信息采集控制在任何行業都是不可逆轉的潮流。 溫度控制器發展初期是機械式溫度控制器，這類溫度控制器采用雙金屬片或充氣膜盒感測室內溫度，使用波段開關直接調整風速。了解國內外電子溫度控制器生產核心技術的研發動向、工藝設備、技術應用及趨勢對于企業提升產品技術規格，提高市場競爭力十分關鍵。關鍵詞：測溫，PID算法，結構原理，溫度控制器目錄摘 要..............................................................I第1章 前 言......................................................1 概述.......................................................2 課題分析...................................................2 設計思路...................................................2第2章 系統的基本組成及工作原理....................................3 系統的基本組成.............................................3 系統的基本工作原理.........................................3 系統元器件的選用...........................................4第3章 測溫電路的選擇及設計........................................5 3．1 熱電偶測溫電路..............................................5 熱電偶...................................................5 毫伏變送器...............................................6 3. 2 熱敏電阻測溫電路............................................6 熱敏電阻.................................................6 關于鉑電阻的特性.........................................7 溫度測量電路.............................................7第4章 電熨斗工作原理及使用方法.....................................7..............................................7..............................................7..............................................7第5章 溫度控制器的分類.............................................6第6章 溫度控制的算法...............................................8 PID簡介..................................................... PID算法種類.................................................第7章 掉電保護功能電路...........................................14第8章 溫度控制電路...............................................15 ...............................................15 控制規律的選擇............................................16總 結............................................................27致 謝...........................................................28參考文獻..........................................................29附 錄............................................................30第1章 前 言社會在發展，科技在進步，測溫儀器在各個領域的應用，各種溫度控制系統迅速發展。近年來，溫度控制系統已廣泛應用各個方面，然而溫度控制一直是一個未開發的領域，卻又是與人們息息相關的一個實際問題。針對這種實際情況，設計一個溫度控制系統，具有廣泛的應用前景與實際意義。 溫度是一個重要的物理量它反映了物體的冷熱程度，與自然界中的各種物理與化學過程相聯系，再生產過程中，各個環節都與溫度有緊密聯系，因此人們非常重視溫度的測量。溫度概念的產生及溫度的測量都是以熱平衡為基礎，當兩個冷熱程度不同的物體接觸后就會產生導熱,換熱，換熱結束后兩物體處于平衡狀態，因此他們具有最本質的性質。溫度控制系統對溫度進行檢測和控制，任何工廠在生產過程中如果沒有合適的溫度環境，很多的器件甚至是電子設備都不能正常的工作，從而多生產的產品質量有很大的影響，所以各行各業對溫度的要求的愈來愈高，所以，溫度控制系統的作用非常重要。溫度控制系統的控制系統是溫度，在我們日常生活中，溫度控制使非常重要的，在溫室、水池、電源等場所不能對溫度有效的控制，則會出現很多事故，所以為了避免此類事故的發生，溫度控制應當受到重視。 本設計不僅實現了對溫度的檢測，還實現了溫度控制、顯示功能，當溫度大于設定的溫度時，報警器報警；當溫度小于設定的值時，報警器不報警，從而實現對溫度的控制，并且還可以實現按鍵復位功能。目前主要有模擬、集成機械式溫度控制器和智能電子式溫度控制器兩大系列。且國際上新型溫度控制器正從模擬式向數字式、電子式；從集成化向智能化、網絡化的方向發展。在當今電子信息時代，電子自動化、信息采集控制在任何行業都是不可逆轉的潮流。本設計主要研究蒸汽電熨斗的溫度控制器，通過分析其結構和工作原理來更深刻的學習溫度控制系統，以及未來的發展前景。尤其在工業控制、自動化儀器儀表、計算機系統接口、智能化外設等應用領域發展很快。它的應用對于產品升級換代、機電一體化都具有重要的意義。在工業生產中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關量都是常用的主要被控參數。其中，溫度控制也越來越重要。在工業生產的很多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。采用單片機對溫度進行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而能夠大大的提高產品的質量和數量。根據設計要求，該溫度控制器是既可以測量溫度也可以控制溫度，其組成框圖如圖1所示。 圖1 溫度控制器原理框圖因為要求對溫度進行測量顯示，所以首先采用溫度傳感器，將溫度變化轉換成相應的電信號，并通過放大、濾波后送A/D轉換器變成數字信號，然后進行譯碼顯示。若要求溫度被控制在設定值附近，則要求將實際測量溫度的信號與溫度的設定值(基準電壓)進行比較，根據比較結果（輸出狀態）來驅動執行機構，實現自動地控制、調節系統的溫度。測量的溫度可以與另一個設定的溫度上限比較器相比較，當溫度超過上限溫度值時，比較器產生報警信號輸出。首先，收集大量相關資料，參考多種溫度控制器方案并確定出自己將要設計的方案；(根據系統具體指標要求，可以對每一個具體部分進行分析設計。此外，整個控制系統可分為硬件電路設計和軟件程序設計兩大部分。可分別對它們進行分析設計)再對自己打算設計的方案進行仿真調試；當仿真調試得到理想效果時，再將設計好的原理電路制成PCB板；隨后清點需要的元器件，并購買；最后，按照自己設計的電路完成實物并調試。第2章 系統的基本組成及工作原理在工業生產中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關量都是常用的主要被控參數。其中，溫度控制也越來越重要。在工業生產的很多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。采用單片機對溫度進行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而能夠大大的提高產品的質量和數量。本系統是電源電路、水位監測電路、溫度檢測電路和控制執行電路組成。電源電路部分 控制系統主控制部分電源需要用5V直流電源供電，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉換為幅值穩定的5V直流電壓。其主要原理是把單相交流電經 過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路轉換成穩定的直流電壓。