專利名稱：一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)水溫控制領(lǐng)域，特指一種性能可靠、使用方便的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要用于冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等溫控場(chǎng)合中，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水溫的功能。
技術(shù)背景在生物工程和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多方面，都需要對(duì)溫度進(jìn)行控制，甚至一些生物的行為和工業(yè)的加工必須在特定的溫度中才能進(jìn)行。特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、 石油等工業(yè)中的不同場(chǎng)所、不同工藝、所需溫度高低范圍不同、精度不同，則采用的測(cè)溫元件、測(cè)溫方法以及對(duì)溫度的控制方法也將不同；產(chǎn)品工藝不同、控制溫度的精度不同、時(shí)效不同，則對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制算法也不同。因而，對(duì)溫度的測(cè)控方法多種多樣。目前存在的自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的太陽(yáng)能熱水器和柴油機(jī)水溫自動(dòng)控制器都是專利產(chǎn)品，專利號(hào)分別是CN201050837和01216257。前者設(shè)置了可自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的觸摸屏控制器及匹配的遙控器，觸摸屏控制器可根據(jù)實(shí)際狀況預(yù)先設(shè)定水溫，由步進(jìn)電機(jī)控制水閥中冷、 熱水孔的混合開(kāi)度，以此實(shí)現(xiàn)既定水溫的自動(dòng)控制；后者由水溫自動(dòng)控制閥與慢進(jìn)快放閥組成，水溫自動(dòng)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(nèi)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(nèi)裝有閥門(mén)和彈簧，螺座底部有進(jìn)氣口，活塞桿中心有一氣道，氣道上端開(kāi)口于活塞桿外壁并與位于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端口和慢進(jìn)快放閥的進(jìn)氣口相通。能夠根據(jù)柴油機(jī)冷卻水溫度的變化，自動(dòng)控制冷卻水溫保持在最佳溫度范圍內(nèi)，這兩種溫度控制系統(tǒng)都是通過(guò)機(jī)械的手段控制冷、熱水的的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫控制，控制的精度都比較低。對(duì)于冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)的溫控場(chǎng)合中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的高精度的控制，這兩種方式都不能滿足要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要是針對(duì)冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)的溫控場(chǎng)合中， 結(jié)合其工作性質(zhì)和環(huán)境狀況，提供一種可以自動(dòng)控制水溫的系統(tǒng)，可以很方便的達(dá)到溫控的效果，本實(shí)用新型具有快速、實(shí)用、精度高、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是本實(shí)用新型為一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括溫度傳感部分、A/D轉(zhuǎn)換電路部分、單片機(jī)控制部分、溫度設(shè)定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分，溫度信息經(jīng)傳感器采集后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)通過(guò)比較收到的溫度信息和所需的設(shè)定溫度，控制電爐加熱與否，從而達(dá)到自動(dòng)溫度控制的目的；a、溫度傳感器AD590采用單片集成兩端感溫電流源；b、A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；
3[0010]C、鍵盤(pán)電路主要是由6個(gè)按鈕組成。單片機(jī)8051的P1.0，P1. 1，P1. 2，P1. 3，P1. 4， PI. 5分別接按鈕，由單片機(jī)8051來(lái)控制查詢按鈕狀態(tài)；d、數(shù)碼管顯示電路由數(shù)碼管片選和八緩沖器74HC245和3個(gè)LED數(shù)碼管組成；所述的單片機(jī)8051是核心部件，由它把各部分連成統(tǒng)一的整體。所述的鍵盤(pán)和單片機(jī)8051直接相連，通過(guò)它進(jìn)行溫度的輸入。所述的三位十進(jìn)制數(shù)碼管在單片機(jī)的控制下接收到74HCM5的數(shù)據(jù)直接顯示。所述的熱水裝置電爐通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管受繼電器的控制。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為當(dāng)水溫比設(shè)定溫度高時(shí)，單片機(jī)8051的Pl. 6 口電平由高到低，通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管，將繼電器常開(kāi)接點(diǎn)不吸合，控制電爐不加熱。當(dāng)水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，8051的控制端Pl. 6 口電平由低電平到高電平，通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管，將繼電器常開(kāi)接點(diǎn)吸合，接通電磁閥220V交流電，使電爐導(dǎo)通，開(kāi)始加熱，來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫的變化和穩(wěn)定控制。本實(shí)用新型具有控制水溫的功能，它的結(jié)構(gòu)包括括溫度傳感部分、A/D轉(zhuǎn)換電路部分、單片機(jī)控制部分、溫度設(shè)定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分。為解決弱電(8051 系統(tǒng))和強(qiáng)電(AC220V)的隔離需要對(duì)強(qiáng)電的控制，控制通斷電電路由驅(qū)動(dòng)電路和繼電器組成。


圖1為本實(shí)用新型主程序流程圖。圖2為本實(shí)用新型按鍵流程圖。圖3為本實(shí)用新型顯示電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型并不只用于限制本發(fā)明本身，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例主程序流程圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例按鍵流程圖，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示電路圖。一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)整體由溫度傳感部分、A/D轉(zhuǎn)換電路部分、單片機(jī)控制部分、溫度設(shè)定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分組成。本實(shí)施例的一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其工作過(guò)程為通過(guò)鍵盤(pán)人工輸入需要溫度， 系統(tǒng)的溫度傳感器AD590對(duì)水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)并與設(shè)定的水溫比較，當(dāng)水溫比設(shè)定溫度高時(shí)，單片機(jī)8051的Pl. 6 口電平由高到低，通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管，將繼電器常開(kāi)接點(diǎn)不吸合，控制電爐不加熱。當(dāng)水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，單片機(jī)8051的控制端Pl. 6 口電平由低電平到高電平，通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管，將繼電器常開(kāi)接點(diǎn)吸合，接通電磁閥220V交流電，使電爐導(dǎo)通，開(kāi)始加熱，如此操作反復(fù)的進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)水溫的穩(wěn)定控制。通過(guò)ADC0809傳送來(lái)數(shù)據(jù)在0_255之間，對(duì)應(yīng)數(shù)碼管顯示0-100°C，即每2. 55對(duì)
應(yīng)rc。根據(jù)查表(每個(gè)數(shù)據(jù)都有對(duì)應(yīng)溫度)，查找對(duì)應(yīng)顯示數(shù)據(jù)分別送三位數(shù)碼管顯示。 在本設(shè)計(jì)中溫度范圍為o-ioo°c。接著查找按鍵中，使用查詢方式，每次探測(cè)實(shí)際溫度后都會(huì)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(shù)碼管的置數(shù)，數(shù)值的多少。之后有程序自動(dòng)比較實(shí)際溫度和所測(cè)溫度，來(lái)控制電爐是否需要加熱，來(lái)實(shí)現(xiàn)水溫控制。 由上可知，本發(fā)明型快速、實(shí)用、精度高、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括溫度傳感部分、A/D轉(zhuǎn)換電路部分、單片機(jī)控制部分、溫度設(shè)定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分，溫度信息經(jīng)傳感器采集后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)通過(guò)比較收到的溫度信息和所需的設(shè)定溫度，控制電爐加熱與否，從而達(dá)到溫度控制的目的；其特征為a、溫度傳感部分采用溫度傳感器AD590，該傳感器采用單片集成兩端感溫電流源；b、A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；C、鍵盤(pán)電路主要是由6個(gè)按鈕組成，單片機(jī)8051的Ρ1·0，Ρ1· 1, Pl. 2, Pl. 3, Pl. 4, Pl. 5 分別接按鈕，由單片機(jī)8051來(lái)控制查詢按鈕狀態(tài)；d、數(shù)碼管顯示電路由數(shù)碼管片選和八緩沖器74HC245和3個(gè)LED數(shù)碼管組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其特征是所述的單片機(jī)8051是核心部件，由它把各部分連成統(tǒng)一的整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其特征是所述的鍵盤(pán)和單片機(jī)8051直接相連，通過(guò)它進(jìn)行溫度的輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其特征是所述的三位十進(jìn)制數(shù)碼管在單片機(jī)的控制下接收到74HCM5的數(shù)據(jù)直接顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，其特征是所述的熱水裝置電爐通過(guò)發(fā)光二極管，限流電阻及功放三極管受繼電器的控制。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動(dòng)水溫控制領(lǐng)域，特指一種穩(wěn)定可靠、實(shí)用性強(qiáng)的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)，用單片機(jī)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)采集與控制，可以在設(shè)定溫度后由此系統(tǒng)自主調(diào)節(jié)水溫，無(wú)須人工監(jiān)控。其結(jié)構(gòu)包括溫度傳感部分、A/D轉(zhuǎn)換電路部分、單片機(jī)控制部分、溫度設(shè)定部分、溫度顯示部分和電爐加熱部分。用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)采集與控制，溫度信號(hào)由傳感器采集并經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，溫度量成為相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量，通過(guò)單片機(jī)將其與所需的設(shè)定溫度進(jìn)行比較，來(lái)控制固態(tài)繼電器的通斷，從而來(lái)決定電爐加熱與否。最終使得實(shí)際溫度與設(shè)定溫度相同，并保持此溫度。
文檔編號(hào)G05D23/20GK202126637SQ20112006297
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者李勁松, 魯通通 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院