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
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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：温控电路、8255单片机、MF53-1型热敏电阻
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目 录
目 录 ............................................................................................................................................................ 1 1.设计要求 .................................................................................................................................................... 2 2.总体电路设计 ............................................................................................................................................ 2
2.1方案一 ............................................................................................................................................. 2
2.1.1电路原理图 .......................................................................................................................... 2 2.1.2电路原理.............................................................................................................................. 2 2.2方案二 ............................................................................................................................................. 3
2.2.1电路原理图 .......................................................................................................................... 3 2.2.2电路原理.............................................................................................................................. 3 2.3方案比较 ......................................................................................................................................... 4 3硬件电路设计 ............................................................................................................................................. 4
3.1总体方案 ......................................................................................................................................... 4 3.2 硬件的构成及其电路元件的组成和规格 ..................................................................................... 5
3.2.1 硬件的构成 ..................................................................................................................... …6 3.2.2 电路元件的构成和规格 ..................................................................................................... 7 3.3 单片机8255的引脚和引脚功能 ................................................................................................... 8 4.软件电路设计 ............................................................................................................................................ 9
4.1 位置PID控制算法 ....................................................................................................................... 10 4.2 位置PID控制算法程序 ............................................................................................................... 10 5.组态设计与演示 .......................................................................................................................................11
5.1数据库组态 ....................................................................................................................................11 5.2 脚本程序 .......................................................................................................................................11 5.3 组态演示 .................................................................................................................................. …12 6.设计报告心得与体会............................................................................................................................... 12 7.致 谢 ........................................................................................................................................................ 13 8.参考文献 .................................................................................................................................................. 13
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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
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，
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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
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，
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