应用温度传感器的PID水温控制系统的制作方法

本发明涉及温度检测装置，具体涉及应用温度传感器的pid水温控制系统。

背景技术：

在现实情况中，由于环境中温度值的滞后现象严重，惯性很大，且存在很多不确定的因素，所以很难建立精确的数学模型，因此常常导致控制系统的性能不佳，有时还会出现控制不稳定和失控现象。

现在国内外市场用单片机作为为核心的温度控制系统已经越来越广泛了，且设计方案都很灵活，应用起来相当的广泛，应用于工业上的加热炉、热处理炉、反应炉，在我们日常生活中的应用也是比较广的，如热水器，室温控制，农业中的大棚温度控制等等。

现在人们的物质生活已经转好，随之而来的就是对生活质量的需求了。在舒适的温度下休息、活动，在不同的季节里都可以吃到各种蔬菜、水果，等等这些都需要对温度的控制。可见不仅在工业生产上温度控制是重点，在人们的日常生活中温度控制领域也潜藏这巨大的前景。如饲养几条鱼儿也成为一种趋势，这也将会带动与之相关的产业也应运发展起来。鱼缸是养鱼的必备用具，型鱼缸也在市场上层出，其中水温的控制是关键。现有技术中的水温控制精度低、反馈慢，无法及时作出预测，导致水温失控，造成损失。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，目的在于提供应用温度传感器的pid水温控制系统。

本发明通过下述技术方案实现：

应用温度传感器的pid水温控制系统，包括键盘电路、温度传感器、微控制器、继电器、降温开关、led数据显示器、超低温报警器、通电导热装置，所述键盘电路与微控制器连接，所述温度传感器与微控制器连接，所述继电器与微控制器连接，所述继电器与降温开关连接，所述led数据显示器与微控制器连接，所述超低温报警器连接，所述通电导热装置与继电器连接，所述微控制器采用at89c51；所述继电器包括电阻r49、电阻r51、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r57、二极管d21、二极管d22、发光二极管da21、发光二极管da22、光耦u1、光耦u2，所述电阻r49一端连接继电器的p2.7，其另一端连接光耦u1的发光二极管的阳极；二极管d21的阳极接地，阴极连接在继电器与电阻r49连接的线路上；光耦u1的光敏三级管的发射极连接继电器的p27；电阻r51一端连接在光耦u1与继电器连接的线路上，另一端连接发光二极管da21的阳极，发光二极管da21的阴极接地；所述电阻r53一端连接继电器的p2.3，其另一端连接光耦u2的发光二极管的阳极；二极管d22的阳极接地，阴极连接在继电器与电阻r53连接的线路上；光耦u2的光敏三级管的发射极连接继电器的p23；电阻r57一端连接在光耦u2与继电器连接的线路上，另一端连接发光二极管da22的阳极，发光二极管da21的阴极接地；电阻r54一端连接在电阻r53与二极管d22连接的线路上，其另一端接地；电阻r55一端连接在电阻r54与电阻r53连接的线路上，其另一端连接继电器的a17。

led数据显示器：本设计中采用4位led数码管显示温度值，其中最后一位为小数位。2、按键模块：本设计中采用3按键设置，第一按键为复位按键，第2、3按键为温度调节按键，连接上拉电阻使其未按键时能够保持高电平。

温度传感器：本发明中使用温度传感器ds18b20采集实时温度，使用pid算法控制加热炉仿真模型进行温度控制，数字温度传感器ds18b20只需一个引脚，即可与单片机进行通信，在设计中将ds18b20与51单片机的p3.4口连接，用其来完成温度的测量。

通电导热装置：本发明采用加热炉来进行温度值的控制，其配有功率显示表，以便在仿真中与温度传感器ds18b20相对应，便于统计。加热炉与光电耦合器连接，光电耦合器通过relay与51单片机的p2.6口连接。通过51单片机发送信号来控制加热炉的运作。

超低温报警器：本设计中采用蜂鸣器做为报警系统，当采集到的温度经过处理后，超过规定温度上、下限时，单片机将通过p1.5口向蜂鸣器发送高电平信号使其发出警报生。

进一步地，温度传感器采用ds18b20。

进一步地，超低温报警器采用蜂鸣器。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明通过键盘电路、温度传感器、微控制器、继电器、降温开关、led数据显示器、超低温报警器、通电导热装置提高了水温控制精度，提高了反馈速度，能够及时作出预测，避免了水温失控而造成损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明继电器电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2所示，应用温度传感器的pid水温控制系统，包括键盘电路、温度传感器、微控制器、继电器、降温开关、led数据显示器、超低温报警器、通电导热装置，所述键盘电路与微控制器连接，所述温度传感器与微控制器连接，所述继电器与微控制器连接，所述继电器与降温开关连接，所述led数据显示器与微控制器连接，所述超低温报警器连接，所述通电导热装置与继电器连接，所述微控制器采用at89c51；所述继电器包括电阻r49、电阻r51、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r57、二极管d21、二极管d22、发光二极管da21、发光二极管da22、光耦u1、光耦u2，所述电阻r49一端连接继电器的p2.7，其另一端连接光耦u1的发光二极管的阳极；二极管d21的阳极接地，阴极连接在继电器与电阻r49连接的线路上；光耦u1的光敏三级管的发射极连接继电器的p27；电阻r51一端连接在光耦u1与继电器连接的线路上，另一端连接发光二极管da21的阳极，发光二极管da21的阴极接地；所述电阻r53一端连接继电器的p2.3，其另一端连接光耦u2的发光二极管的阳极；二极管d22的阳极接地，阴极连接在继电器与电阻r53连接的线路上；光耦u2的光敏三级管的发射极连接继电器的p23；电阻r57一端连接在光耦u2与继电器连接的线路上，另一端连接发光二极管da22的阳极，发光二极管da21的阴极接地；电阻r54一端连接在电阻r53与二极管d22连接的线路上，其另一端接地；电阻r55一端连接在电阻r54与电阻r53连接的线路上，其另一端连接继电器的a17。

温度传感器采用ds18b20。

超低温报警器采用蜂鸣器。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了应用温度传感器的PID水温控制系统，包括键盘电路、温度传感器、微控制器、继电器、降温开关、LED数据显示器、超低温报警器、通电导热装置，所述键盘电路与微控制器连接，所述温度传感器与微控制器连接，所述继电器与微控制器连接，所述继电器与降温开关连接，所述LED数据显示器与微控制器连接，所述超低温报警器连接，所述通电导热装置与继电器连接，所述微控制器采用AT89C51。本发明通过键盘电路、温度传感器、微控制器、继电器、降温开关、LED数据显示器、超低温报警器、通电导热装置提高了水温控制精度，提高了反馈速度，能够及时作出预测，避免了水温失控而造成损失。

技术研发人员：唐碧琼
受保护的技术使用者：唐碧琼
技术研发日：2018.05.02
技术公布日：2019.11.12