水溫控制系統(tǒng)的設計

1、6.3水溫控制系統(tǒng)的設計為了幫助學生理解和掌握各類不同電子設計方法，除了在本書相應章節(jié)中給出了模擬電路、數(shù)字電路一些完整或局部的設計外，還專門安排了本章，把數(shù)字電路和模擬電路及單片機綜合、綜合在一起的系統(tǒng)電路的設計。讀者在閱讀這些例子時應將重點放在學習別人是如何擬定系統(tǒng)的總體方案的。要學習別人如何根據(jù)原始數(shù)據(jù)要求擬定出幾種不同的系統(tǒng)總體方案，并對這些方案進行比較，確定方案的優(yōu)劣。而具體電路的設計，由于元器件的選擇水技術的發(fā)展變化很大，過

2、去曾經(jīng)是先進的電路或器件今天可能落后了。因此提倡讀者結(jié)合實際情況自行考慮更好的方案。一設計任務1任務設計制作一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為1L凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設置，并能在環(huán)境溫度降低時實現(xiàn)自動調(diào)整，以保持設定的溫度基本不變。2要求1）溫度設定范圍為40℃~90℃，最小區(qū)分度1℃，標定溫差1℃。?2）環(huán)境溫度降低時（例如電風扇降溫）溫度控制的靜態(tài)誤差1℃。?3）用十進制數(shù)碼顯示實際溫度。二設計方案及框圖根

3、據(jù)任務和測量控制對象，可以提出不同的設計方案。1方案一可以用一種純硬件閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)點在于速度較快，但可靠性差，控制精度低，靈活性小，線路復雜，調(diào)試安裝都不方便，且以后實現(xiàn)擴展功能困難。2方案二可以采用以8051單片機為核心進行整個系統(tǒng)的管理、協(xié)調(diào)。該方案有隔離、AD轉(zhuǎn)換、測量和控制等部分。比第一種方案有設計靈活、精度高等特點。但其數(shù)據(jù)采集部分用的是逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器或雙積分AD轉(zhuǎn)換器。該系統(tǒng)在線路設計上數(shù)據(jù)線多，不容易實現(xiàn)數(shù)