题目名称：水温控制系统（
B题）
设计任务书
1.设计任务
设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内设定，并能实现在10℃—70℃量程范围内对每一点温度的自动控制，以保持设定的温度基本保持不变。
2.设计要求
2.1基本要求：
1.可键盘设定控制温度值，并能用液晶显示，显示最小区分度为0.1℃； 2.可以测量并显示水的实际温度。温度测量误差在±0.5 ℃内；
3.水温控制系统应具有全量程（10℃—70℃）内的升温、降温功能（降温可用半导体制冷片、升温用800W以内的电加热器）；
4.在全量程内任意设定一个温度值（例如起始温度±15℃内），控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制。控制的最大动态误差≤±4℃，静态误差≤±1℃，系统达到稳态的时间≤15min（最少两个波动周期）。 2.2发挥部分：
1.测温精度提高到±0.5℃。
2.降低功耗。测量温度点供电电压5V时，发射功耗≤15mA，待机功耗≤10uA。
3.能够按照温度变化情况改变采样速率（当20秒内温度大于5℃时，加大采样密度到每10次），主机报警。 4.其他。
水温控制系统
摘要：为了完成水温控制系统的设计，我们介绍了STC89C51单片机的自动
温控制系统的设计及实现过程。该系统具有实时显示，设定温度显示，温度调节，温度测量并能根据设定值对水的温度进行调节和控温的目的，控制算法基于数字PID算法。
关键词：PID，继电器，制冷片，风扇，加热器，PT100温度传感器，0P07
Abstract：In order to complete the water temperature control system design,we introduced the
STC89C51 SCM automatic temperature control system design and implementation process.The system has real-time display、set temperature、temperature regulation、temperature measurement and can according to value of water temperature regulation and temperature control purposes,control algorithm was based on the PID algorithm.
Key word：PID, Relay, Cooling plate, Fan, Heater, PT100 temperature sensor, 0P07
目录
设计任务 ............................................................................................ 1 设计要求 ............................................................................................ 1 1系统方案 ......................................................................................... 2 1.1方案论证 ................................................................................ 2 2理论分析与计算 ............................................................................. 3 2.1 测量与控制方法 ................................................................... 3 2.1.1温度采集电路 ................................................................ 3 2.1.2A/D转换器 ..................................................................... 3 2.1.3 PT100温度传感器 ........................................................ 4 2.1.4 OP 07放大器 ................................................................. 4 2.1.5 HD7279 .......................................................................... 4 2.1.6继电器电路 .................................................................... 5 3电路设计 ......................................................................................... 5 3.1键盘及液晶 ............................................................................ 5 4 程序设计 ........................................................................................ 6 4.1 程序流程图 ........................................................................... 6 5理论计算 ......................................................................................... 7 6结果分析 ......................................................................................... 7 参考文献 ............................................................................................ 7 附录 .................................................................................................... 7
1系统方案
1.1方案论证
（1）方案一：此方案是采用传统的模拟控制方法（方案框图如图2-1-1），选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定加热或者不加热。器特点是电路简单，易于实现，但是系统所得结果的精度不高并且调节动作频繁，系统静差大，不稳定。系统受环境的影响大，不能实现复杂的控制算法，而且不易实现对系统的控制及对温度的显示，人机交换性能差。
图2-1-1模拟控制框图
（2）方案二：采用单片机AT89C51为核心。（方框图如图2-1-2），采用了温度传感器PT100采集温度变化信号，用OP07放大变化信号，12位A/D采样芯片TLC2543将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度，使其达到稳定。使用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过PID算法使系统具有，反应速度快，控制精度高的特点。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制（电炉加热，制冷片降温）以实现水温控制的全过程。
温度传感 器PT100
键盘
电源 A/D转换 单 片 机 继电器 热炉/制冷系统 12864液晶显示
电子设计竞赛水温控制系统(程序+电路图+报告)喜欢就拿去
