电热毯的恒温控制

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1、自动控制课程设计报告设计题目：电热毯的恒温控制专业：电气工程及其自动化2摘要电热毯又名电褥是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的,还可用于被褥的去潮除湿。其具体结构为：将特制的，绝缘性能达到标准的揉性电发热线布置在揉性毯体内，使用时将毯体铺在床上，人躺在其上、通电、发热线发热、毯体发热、被窝里升温以达到取暖的效果。市售电热毯一般有高、低两个温度档。使用时，拨在高温档，入睡后总被热醒；拨在低温档，有时醒来会觉得热度不够。为此，我们制作了这种电热毯温控器，它可以把电热毯的温度控制在一个适宜的范围内。关键词

2、：温控电路、8255单片机、MF53-1型热敏电阻2目录目录11.设计要求22.总体电路设计22.1方案一22.1.1电路原理图22.1.2电路原理22.2方案二32.2.1电路原理图32.2.2电路原理32.3方案比较43硬件电路设计43.1总体方案43.2硬件的构成及其电路元件的组成和规格53.2.1硬件的构成…63.2.2电路元件的构成和规格73.3单片机8255的引脚和引脚功能84.软件电路设计94.1位置PID控制算法104.2位置PID控制算法程序105.组态设计与演示115.1数据库组态115.2脚本程序115.3组态演示

3、…126.设计报告心得与体会127.致谢128.参考文献132自动控制课程设计报告1.设计要求我们要设计一个电热毯，一般电热毯有高温、低温两档，但是我们设计的这个电热毯要求它可以自动控制温度，能够保持在23度~25度之间。2.总体电路设计2.1方案一2.1.1电路原理图电路原理图如图1图1方案一原理图2.1.2电路原理工作原理13自动控制课程设计报告电热毯温度控制器（二）电路原理图如图所示。该电路性能较好，CMOS低功率消耗运算放大器IC1中的运算放大器Dl与外围元器件构成下限温度比较器，运算放大器D2则构成上限温度比较器。开始使用时，

4、被褥里温度低于设定的下限温度，热敏电阻器RT阻值较大，ICl的3脚电位低于2脚，所以1脚输出低电平，CMOS时基电路IC2置位，其3脚输出高电平，晶闸管VTH导通，插在X里的电热毯通电加热，同时VL发光指示。被褥里温度逐渐升高时，RT电阻值减小，IC1的6脚电位开始上升，当温度升至设定的上限温度时，IC1的6脚电平高于5脚，所以其7脚（即IC2的4脚）跳变为低电平，时基集成电路IC2被强制复位，3脚输出低电平，VTH关断，电热毯停止加热，同时VL熄灭。此时被褥里温度开始下降，如低于设定温度，电路将重复上述过程。调节RP1可设置下限控制温

5、度，RP2则用来设置上限控制温度。R5为微调电阻器，用作温控微调，调其电阻值使它与RT在室温下电阻值相同即可。元器件选择RT可选用常温下43kΩ左右的MF巧型热敏电阻器。其他元器件均无特殊要求，可按图所标型号及参数进行选用。.2方案二2.2.1电路原理图电路原理图如图1图2方案二原理图2.2.2电路原理工作原理13自动控制课程设计报告电热毯温度控制器（二）电路原理图如图所示。该电路性能较好，CMOS低功率消耗运算放大器IC1中的运算放大器Dl与外围元器件构成下限温度比较器，运算放大器D2则构成上限温度比较器。开始使用时，被褥里温度低于设

6、定的下限温度，热敏电阻器RT阻值较大，ICl的3脚电位低于2脚，所以1脚输出低电平，CMOS时基电路IC2置位，其3脚输出高电平，晶闸管VTH导通，插在X里的电热毯通电加热，同时VL发光指示。被褥里温度逐渐升高时，RT电阻值减小，IC1的6脚电位开始上升，当温度升至设定的上限温度时，IC1的6脚电平高于5脚，所以其7脚（即IC2的4脚）跳变为低电平，时基集成电路IC2被强制复位，3脚输出低电平，VTH关断，电热毯停止加热，同时VL熄灭。此时被褥里温度开始下降，如低于设定温度，电路将重复上述过程。调节RP1可设置下限控制温度，RP2则用来

7、设置上限控制温度。R5为微调电阻器，用作温控微调，调其电阻值使它与RT在室温下电阻值相同即可。元器件选择PLC可选用西门子200系列。RT可选用常温下43kΩ左右的MF巧型热敏电阻器。其他元器件均无特殊要求，可按图所标型号及参数进行选用。2.3方案比较方案一和方案二的原理基本相同，但考虑到用户使用的方便，觉得方案一比较适合。方案一与方案二对比：相同点：两个方案基本两同，都是相同的连接线路，主要功能都是用2个放大器构成一个比较器，将比较的情况送给CPU处理，通过处理之后再控制电热毯工作。不同点：：方案一用的CPU是单片机，方案二用的CPU

8、则是PLC。由于考虑到以下几个方面的情况：　1PLC的体积比单片机大得多。2PLC的价格比单片机昂贵。所以根据用户的实际情况出发，选单片机比PLC更合适。3.硬件电路设计3.1总体方案总体方案框图如图3温度