基本信息
- 项目名称：
- 智能水温控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 基于单片机AT89S52的自动水温控制系统。该系统是用DS18B20温度传感器对被控制对象进行实时检测，并显示水的实际温度，温度测量误差在±0.0625 ℃内，对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化，水温可以在一定范围内任意设定，可键盘设定控制温度值，并能用液晶显示。
- 详细介绍：
- 此温度自动控制系统可以实现手动设定的标准温度和实测的温度进行比较以实现自动控制温度的调节。该系统利用AT89S52单片机作为主控制芯片，采用数字温度传感器DS18B20测量所需的温度，测量精度可达0.5°C。显示部分采用128*64液晶显示模块，可以形象直观的显示测得的温度和设定的温度。此系统主要由四个模块组成：测温模块、控制电路和显示模块、功率电路模块。测温模块实现测温功能；控制电路实现温度标准值的的设定；显示模块用于显示设定的温度和实测的温度；功率电路模块用于控制加热部分和降温部分。该系统的实际工作过程为：测温模块测得的温度与温度设定值进行比较，如果低于设定的温度则启动功率电路进行加热，高于则进行降温，直到达到设定值。另外，通过控制键盘可以手动设定温度值，从而控制水温。该系统具有硬件组成简单、读数方便、精度高等优点。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 在现代冶金、石油、化工,生物恒温试验及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制，我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度（起码是在满足我们要求的范围内），帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的。用高新技术来解决工业生产问题,排除生活用水问题。 该系统是用DS18B20温度传感器对被控制对象进行实时检测，并显示水的实际温度，温度测量误差在±0.0625 ℃内，对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化，水温可以在一定范围内任意设定，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℃，用12864LCD液晶屏实时显示温度变化值并显示设定温度值以及达到系统稳定温度的变化曲线，，加热电路有可控硅精确控制。
科学性、先进性
- 在现代冶金、石油、化工,生物恒温试验及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制，我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度（起码是在满足我们要求的范围内），帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年9月黑龙江省哈尔滨工程大学进行评比。没有获奖
作品所处阶段
- 实物阶段
技术转让方式
- 没有！！
作品可展示的形式
- 演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 此温度自动控制系统可以实现手动设定的标准温度和实测的温度进行比较以实现自动控制温度的调节。该系统利用AT89S52单片机作为主控制芯片，采用数字温度传感器DS18B20测量所需的温度，测量精度可达0.5°C。显示部分采用128*64液晶显示模块，可以形象直观的显示测得的温度和设定的温度。此系统主要由四个模块组成：测温模块、控制电路和显示模块、功率电路模块。测温模块实现测温功能；控制电路实现温度标准值的的设定；显示模块用于显示设定的温度和实测的温度；功率电路模块用于控制加热部分和降温部分。该系统的实际工作过程为：测温模块测得的温度与温度设定值进行比较，如果低于设定的温度则启动功率电路进行加热，高于则进行降温，直到达到设定值。另外，通过控制键盘可以手动设定温度值，从而控制水温。该系统具有硬件组成简单、读数方便、精度高等优点。
同类课题研究水平概述
- 温度控制是无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的巨大 浪费。特别是在当前全球水极度缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源好好地利用起来。 在现代冶金、石油、化工,生物恒温试验及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制，我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度（起码是在满足我们要求的范围内），帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的。用高新技术来解决工业生产问题,排除生活用水问题实施对水温的控制已 成为我们电子行业的任务，以此来加强工业化建设，提高人民的生活水平。 本文介绍基于单片机AT89S52的自动水温控制系统。该系统是用DS18B20温度传感器对被控制对象进行实时检测，并显示水的实际温度，温度测量误差在±0.0625 ℃内，对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化，水温可以在一定范围内任意设定，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℃，用12864LCD液晶屏实时显示温度变化值并显示设定温度值以及达到系统稳定温度的变化曲线，，加热电路有可控硅精确控制，最大功率为小于800W的热得快，用半导体制冷片制冷，控制算法是基于PID的模糊程序控制算法。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≤±2℃，静态误差≤±0.5℃，系统达到 稳态的时间≤8min（限于两个波动周期）。
