一種自動水溫控制系統的製作方法
2023-06-18 05:30:41 3
專利名稱：一種自動水溫控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動水溫控制領域，特指一種性能可靠、使用方便的自動水溫控制系統，這種系統主要用於冶金、化工、建材、食品、機械、石油等溫控場合中，可以實現自動控制水溫的功能。
技術背景在生物工程和工農業生產的許多方面，都需要對溫度進行控制，甚至一些生物的行為和工業的加工必須在特定的溫度中才能進行。特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、 石油等工業中的不同場所、不同工藝、所需溫度高低範圍不同、精度不同，則採用的測溫元件、測溫方法以及對溫度的控制方法也將不同；產品工藝不同、控制溫度的精度不同、時效不同，則對數據採集的精度和採用的控制算法也不同。因而，對溫度的測控方法多種多樣。目前存在的自動調節水溫的太陽能熱水器和柴油機水溫自動控制器都是專利產品，專利號分別是CN201050837和01216257。前者設置了可自動調節水溫的觸控螢幕控制器及匹配的遙控器，觸控螢幕控制器可根據實際狀況預先設定水溫，由步進電機控制水閥中冷、 熱水孔的混合開度，以此實現既定水溫的自動控制；後者由水溫自動控制閥與慢進快放閥組成，水溫自動控制閥由控制閥體與水溫傳感器、活塞、彈簧、螺座組成，活塞裝在控制閥體內的中上部，彈簧套裝在活塞上，水溫傳感器裝在控制閥體上端，螺座裝在控制閥體下部， 螺座內裝有閥門和彈簧，螺座底部有進氣口，活塞杆中心有一氣道，氣道上端開口於活塞杆外壁並與位於控制閥體上的排氣口相通，在控制閥體中部有一排氣口，該排氣口與氣道的下埠和慢進快放閥的進氣口相通。能夠根據柴油機冷卻水溫度的變化，自動控制冷卻水溫保持在最佳溫度範圍內，這兩種溫度控制系統都是通過機械的手段控制冷、熱水的的比例來實現水溫控制，控制的精度都比較低。對於冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業的溫控場合中，需要實現對水溫的高精度的控制，這兩種方式都不能滿足要求。
實用新型內容本實用新型主要是針對冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業的溫控場合中， 結合其工作性質和環境狀況，提供一種可以自動控制水溫的系統，可以很方便的達到溫控的效果，本實用新型具有快速、實用、精度高、擴展性強等優點。本實用新型的基本構思是本實用新型為一種自動水溫控制系統，其結構包括溫度傳感部分、A/D轉換電路部分、單片機控制部分、溫度設定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分，溫度信息經傳感器採集後傳輸到單片機，單片機通過比較收到的溫度信息和所需的設定溫度，控制電爐加熱與否，從而達到自動溫度控制的目的；a、溫度傳感器AD590採用單片集成兩端感溫電流源；b、A/D轉換器的功能是將模擬量電信號轉換成數位訊號；
3[0010]C、鍵盤電路主要是由6個按鈕組成。單片機8051的P1.0，P1. 1，P1. 2，P1. 3，P1. 4， PI. 5分別接按鈕，由單片機8051來控制查詢按鈕狀態；d、數碼管顯示電路由數碼管片選和八緩衝器74HC245和3個LED數碼管組成；所述的單片機8051是核心部件，由它把各部分連成統一的整體。所述的鍵盤和單片機8051直接相連，通過它進行溫度的輸入。所述的三位十進位數碼管在單片機的控制下接收到74HCM5的數據直接顯示。所述的熱水裝置電爐通過發光二極體，限流電阻及功放三極體受繼電器的控制。本實用新型的工作過程為當水溫比設定溫度高時，單片機8051的Pl. 6 口電平由高到低，通過發光二極體，限流電阻及功放三極體，將繼電器常開接點不吸合，控制電爐不加熱。當水溫低於設定溫度時，8051的控制端Pl. 6 口電平由低電平到高電平，通過發光二極體，限流電阻及功放三極體，將繼電器常開接點吸合，接通電磁閥220V交流電，使電爐導通，開始加熱，來實現水溫的變化和穩定控制。本實用新型具有控制水溫的功能，它的結構包括括溫度傳感部分、A/D轉換電路部分、單片機控制部分、溫度設定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分。為解決弱電(8051 系統)和強電(AC220V)的隔離需要對強電的控制，控制通斷電電路由驅動電路和繼電器組成。
圖1為本實用新型主程序流程圖。圖2為本實用新型按鍵流程圖。圖3為本實用新型顯示電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實用新型並不只用於限制本發明本身，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護範圍。本實用新型實施例所提供的一種自動水溫控制系統，圖1為本實用新型實施例主程序流程圖。圖2為本實用新型實施例按鍵流程圖，圖3為本實用新型實施例的顯示電路圖。一種自動水溫控制系統，其特徵在於系統整體由溫度傳感部分、A/D轉換電路部分、單片機控制部分、溫度設定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分組成。本實施例的一種自動水溫控制系統，其工作過程為通過鍵盤人工輸入需要溫度， 系統的溫度傳感器AD590對水溫進行實時探測並與設定的水溫比較，當水溫比設定溫度高時，單片機8051的Pl. 6 口電平由高到低，通過發光二極體，限流電阻及功放三極體，將繼電器常開接點不吸合，控制電爐不加熱。當水溫低於設定溫度時，單片機8051的控制端Pl. 6 口電平由低電平到高電平，通過發光二極體，限流電阻及功放三極體，將繼電器常開接點吸合，接通電磁閥220V交流電，使電爐導通，開始加熱，如此操作反覆的進行，從而實現水溫的穩定控制。通過ADC0809傳送來數據在0_255之間，對應數碼管顯示0-100°C，即每2. 55對
應rc。根據查表(每個數據都有對應溫度)，查找對應顯示數據分別送三位數碼管顯示。 在本設計中溫度範圍為o-ioo°c。接著查找按鍵中，使用查詢方式，每次探測實際溫度後都會查詢P1.0是否被按下。在按鍵程序中又套用了查詢方式。查詢哪位數碼管的置數，數值的多少。之後有程序自動比較實際溫度和所測溫度，來控制電爐是否需要加熱，來實現水溫控制。 由上可知，本發明型快速、實用、精度高、擴展性強等優點，具有很好的應用前景。
權利要求1.一種自動水溫控制系統，其結構包括溫度傳感部分、A/D轉換電路部分、單片機控制部分、溫度設定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分，溫度信息經傳感器採集後傳輸到單片機，單片機通過比較收到的溫度信息和所需的設定溫度，控制電爐加熱與否，從而達到溫度控制的目的；其特徵為a、溫度傳感部分採用溫度傳感器AD590，該傳感器採用單片集成兩端感溫電流源；b、A/D轉換器的功能是將模擬量電信號轉換成數位訊號；C、鍵盤電路主要是由6個按鈕組成，單片機8051的Ρ1·0，Ρ1· 1, Pl. 2, Pl. 3, Pl. 4, Pl. 5 分別接按鈕，由單片機8051來控制查詢按鈕狀態；d、數碼管顯示電路由數碼管片選和八緩衝器74HC245和3個LED數碼管組成。
2.根據權利要求1所述的自動水溫控制系統，其特徵是所述的單片機8051是核心部件，由它把各部分連成統一的整體。
3.根據權利要求1所述的自動水溫控制系統，其特徵是所述的鍵盤和單片機8051直接相連，通過它進行溫度的輸入。
4.根據權利要求1所述的自動水溫控制系統，其特徵是所述的三位十進位數碼管在單片機的控制下接收到74HCM5的數據直接顯示。
5.根據權利要求1所述的自動水溫控制系統，其特徵是所述的熱水裝置電爐通過發光二極體，限流電阻及功放三極體受繼電器的控制。
專利摘要本實用新型涉及自動水溫控制領域，特指一種穩定可靠、實用性強的自動水溫控制系統，用單片機進行溫度實時採集與控制，可以在設定溫度後由此系統自主調節水溫，無須人工監控。其結構包括溫度傳感部分、A/D轉換電路部分、單片機控制部分、溫度設定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分。用單片機系統進行溫度實時採集與控制，溫度信號由傳感器採集並經模數轉換後，溫度量成為相對應的數據量，通過單片機將其與所需的設定溫度進行比較，來控制固態繼電器的通斷，從而來決定電爐加熱與否。最終使得實際溫度與設定溫度相同，並保持此溫度。
文檔編號G05D23/20GK202126637SQ20112006297
公開日2012年1月25日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者李勁松, 魯通通 申請人:中國計量學院