第一篇：電熱恒溫干燥箱操作規程范文

xxx型電熱恒溫干燥箱

1操作步驟：

1.1將物品放入工作室的試品擱板上，物品之間應有一定的距離，以便均勻受熱，然后關上箱門，旋緊門鎖裝置。

1.2根據物品所需的加熱溫度，在工作溫度（室溫加10℃至300℃,9148A為400℃）范圍內可任意設定加熱溫度。

1.3干燥箱接上電源后，將電源開關撥至“1”處，此時電源指示燈 亮，控溫儀上有數值顯示。

2溫度設定

2.1當所需加熱溫度與設定溫度相同時不需重新設定，反之則需重新設定。先按一下控溫儀的【SET】鍵進入溫度設定狀態，此時SV設定顯示一閃一閃，再按移位鍵【⊿】配合加鍵【△】或減鍵【▽】設定結束需按一下功能鍵【SET】鍵確認

2.2設定結束后，各項數據長期保存。此時干燥箱進入升溫狀態，加熱指示燈亮。當箱內溫度接近設定溫度時，加熱指示燈互亮互熄，反復多次，控制進入恒溫狀態。

2.3如果烘箱加熱的溫度高于烘箱設定的溫度10℃時，儀器自動報警，發出長鳴，待儀器室內溫度下降到10℃內時，蜂鳴會自動解除。

2.4干燥結束后，把電源開關撥至“0”處。

3儀器維護保養：

3.1本烘箱為非防爆干燥箱，對帶有易揮發性物品切勿放入，以免發生爆炸。

3.2本設備切勿損壞漆層以免引起設備腐蝕。

3.3試樣托板的平均負荷為15公斤，放置試品時切勿使之過載，同時散熱板上不能放置試品及其它東西，以免妨礙空氣對流。

3.4不可任意卸下側門或亂改變線路，發生故障時可打開側門，請電工檢查。

3.5使用完畢后保持清潔。

第二篇：北京中興偉業 電熱恒溫培養箱 使用說明書

使用方法：

1、安裝與調試（1）將本儀器置于室內干燥處的平臺或工作臺上，并處于水平狀態，在電源線 路中安裝插座和漏電保護開關，并安裝接地線。（2）將需培養的物品放入箱內，關好箱門，接通電源，打開電源開關，儀表顯 示工作室溫度，然后設定溫度，工作室內開始加熱，控溫儀表上綠燈亮表 示通電升溫，紅燈亮表示斷電保溫，紅綠燈交替表示進入恒溫狀態，進入 恒溫狀態后約30 分鐘，設定溫度與顯示溫度基本一致。

儀表使用方法：

1.接通電源，打開電源開關，儀表上排顯示工作室溫度。下排顯示設定溫度。然后按動SET 鍵，使上排顯示SO，按▲或▼設定所需溫度，再按SET 鍵保存設定值。此時升溫開始，OUT 指式燈忽亮忽熄，等到顯示值與設定值基本一致時，則進入恒溫狀態。

2.儀表自整定功能： 按▼鍵 5 秒自整定開始AT 燈閃，自整定結束后AT 燈滅，得出一組能克服超溫的PID 參數。在自整定過程中，按▼鍵5 秒后AT 燈滅，自整定停止，儀表按原來的PID 參數 進行控制。

3.時間功能： 按▲鍵10 秒，總通電時間顯示分鐘，5 秒后自動恢復。4.設定定時功能： 按 SET 鍵10 秒，出現第二菜單。儀表上排顯示 TI 下排設定時間分鐘。當儀表所需要 的時間到后，下排顯示熄滅輸出功能停止。如果

結構概述：

DH 型系列培養箱，外殼采用優質冷軋鋼板制成，表面靜電噴涂工藝處理。工作室 采用優質進口不銹鋼板或冷軋鍍鋅鋼板加工制成，并經防腐工藝處理，箱門設有鋼化玻璃觀 察窗，能清晰觀察到工作室內被培養的物品。工作室與箱門間采用耐高溫硅橡膠密封，啟閉 方便、密封良好。電源開關、控制儀表、均集中安裝于門上的控制面板內，便于調節和控制，加熱器安裝于箱體底部和控溫儀表組成加熱系統。

注意事項

1、本儀器外殼必須有效接地。

2、本儀器應放置在具有良好通風條件的室內，室內相對濕度不大于85％，其周圍不要 放置易燃易爆及腐蝕性物品。

3、本儀器無防爆裝置，工作室內不能放置易然易爆物品。

4、工作室內物品擺放切勿過擠，不得大于擱板面積的70％，以便于熱量循環，使物品 受熱均勻。

5、箱內外應保持清潔，長期不用應蓋好防塵罩，并在電鍍件上面涂抹機油，放置在干 燥的室內。

6、使用過程中，應適當打開換氣孔，放掉潮濕氣體。溫度變化異常，應及時停機檢查。

7、放置物品應切斷電源。

8、嚴禁將物品放置爐絲蓋板上。

工作環境條件

1、溫度為 8~20℃。

2、相對濕度不大于 85％。

3、電源電壓 220±10％，頻率50±1HZ。

4、周圍無強烈震動及腐蝕性氣體影響。

第三篇：防爆干燥箱作業指導書

5防爆干燥箱

5.1防爆干燥箱的操作程序

5.1.1檢查干燥柜發熱體是否工作正常；

5.1.2檢查循環風機是否工作正常；

5.1.3檢查控制儀表是否工作正常。

5.1.4檢查頂部的自然排氣口是否處于開啟狀態。

5.1.5檢查強排風機是否正常。

5.1.6檢查門框密封條是否正常。

5.1.7將產品放入冷態的干燥柜內，放好后關好柜門，準備干燥。

5.2產品干燥

5.2.1按規定設定好干燥溫度和時間，最高溫度不能超過120℃。對干燥柜送電升溫并開啟循環風機，對產品進行干燥。

5.2.2 根據產品的多少和蒸發氣體的具體情況，適時開啟強排風機。避免大量可燃性氣體積聚在箱體內部、或者排放在室內。建議每隔五分鐘開啟一次強排風機一分鐘。

5.2.2到達設定的干燥溫度和時間后，干燥柜會自動斷電進行冷卻,開啟強排風機抽風，待箱內溫度冷卻至50℃以下，切斷電源，打開柜門，小心從干燥箱中取出干燥好的產品；

5.2.3干燥箱視情況進行衛生清潔，以避免箱體內在風機的作用下產生粉塵氣氛。

5.3停機

使用完畢后，關閉循環風機，斷開電源停機。

特別注意：

1．該干燥箱適合于蒸發酒精液體，禁止用于其它介質的蒸發，禁止有腐蝕性的介質進入箱體內部。

2．避免產生粉塵的條件。如：不得過長時間的干燥粉末產品，以避免在風機的作用下產生粉塵氣氛。

3．嚴禁在箱體內溫度處于50度以上，開門操作。

第四篇：恒溫水箱畢業設計

恒溫水箱畢業設計

一、緒論

（一）課題研究的背景

溫度是工業上常見的被控參數之一，特別是在冶金、化工、建材、食品加工、機械制造等領域，恒溫控制系統被廣泛應用于加熱爐、熱處理爐、反應爐等。在一些溫控系統電路中，廣泛采用的是通過熱電偶、熱電阻或PN結測溫電路經過相應的信號調理電路，轉換成A／D轉換器能接收的模擬量，再經過采樣／保持電路進行A／D轉換，最終送入單片機及其相應的外圍電路，完成監控。但是由于傳統的信號調理電路實現復雜、易受干擾、不易控制且精度不高。本文介紹單片機通過數字溫度傳感器檢測外部溫度對水箱進行恒溫控制的設計，通過控制繼電器的通斷，進而控制電爐的加熱來實現恒溫控制。因此，本系統采用一種新型的可編程溫度傳感器（DS18B20），不需復雜的信號處理電路和A／D轉換電路就能直接與單片機完成數據采集和處理，實現方便、精度高，可根據不同需要用于各種場合。在日常生活中，也經常用到電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等需要進行溫度檢測與控制的家用電器。采用單片機實現溫度控制不僅具有控制方便、簡單、靈活等優點，而且可以大幅度地提高被控溫度的技術指標，從而大大提高產品的質量，現以恒溫水箱控制系統的設計進行介紹。

（二）國內外恒溫控制技術發展現狀及趨勢

隨著計算機控制技術的發展，恒溫控制己在工業生產領域中得到了廣泛應用，并取得了巨大的經濟和社會效益。在不同的領域內，由于控制環境、目標、成本等因素，需要針對具體情況來設計系統結構和功能，以取得最佳的控制效果。其中，恒溫環境的自動化控制技術在工業生產、商業運營中是一個重要研究。

1、國外恒溫控制的發展現狀及趨勢

自70年代以來，由于工業過程控制的需要，特別是在微電子技術和計算機技術的迅猛發展，以及自動控制理論和設計方法發展的推動下，國外恒溫控制系統發展迅速，并在智能化，自適應參數的自整定等方面取得了很大的科技成果。在這方面以日本、美國、德國、瑞典等國技術領先，并且都生產出了一批商品化的性能優異的溫度控制器及儀器儀表。

目前，國外溫度控制系統及儀表正朝著高精度智能化、小型化等方面快速發展。雖然溫度控制系統在國內各行各業的應用已經十分廣泛，但從國內生產的溫度控制器及技術來講，其總體發展水平仍然不高，同國外的日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。

2、國內恒溫控制的發展現狀及趨勢

我國目前在恒溫控制技術這方面總體技術水平處于20世紀80年代中后期水平，成熟產品主要以“點位”控制及常規的PID控制器為主，它只能適應一般溫度系統控制，難于控制滯后、復雜、時變的溫度系統控制。在適應于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表領域內，國內技術還不十分成熟，形成商品化并廣泛應用的控制儀表較少。因此，我國在恒溫控制等控制儀表行業與國外還有著一定的差距。

從過程量的檢測角度出發，溫度是最常見的過程變量之一，它是一個非常重要的過程變量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結晶以及空氣流動等物理和化學過程。而恒溫控制技術在工業領域應用非常廣泛，由于其具有工況復雜、參數多變、運行慣性大、控制滯后等特點,它對控制調節器要求較高。其溫度控制不好就可能引起生產安全，產品質量和產量等一系列問題。盡管恒溫控制很重要，但是要控制好溫度常常會遇到意想不到的困難。

隨著嵌入式系統開發技術的快速發展及其在各個領域的廣泛應用，人們對電子產品的小型化和智能化要求越來越高，作為高新技術之一的單片機以其體積小、價格低、可靠性高、適用范圍大以及本身的指令系統等諸多優勢，在各個領域、各個行業都得到了廣泛應用。

（三）設計任務

1、設計目的設計一個恒溫水箱自動調節控制系統，水箱內的水溫可以在一定范圍內由人工設定，并能在環境溫度降低時實現自動調節，以保持與設定的溫度基本不變。

利用單片機STC89C52RC實現水溫的智能控制，使水溫能夠在60℃左右實現恒定溫度調節，利用數字溫度傳感器讀出水溫，并在此基礎上將水溫調節到通過鍵盤設定的溫度，并通過LCD液晶顯示實現時實當前溫度。

2、系統設計技術指標

設計一個恒溫水箱控制系統，主要包括主電路和控制電路。以下為該恒溫水箱控制系統的技術指標：

（1）預置時顯示設定溫度，達到定溫度時顯示實時溫度，精確到0.5℃。

（2）恒溫箱溫度可預置，在誤差范圍內恒溫控制，溫度控制誤差≤±1℃。

（3）恒溫水箱由1KW加熱棒加熱。

（4）升降溫度可以通過鍵盤控制，其10以內要求控制時間小于5分鐘

（5）啟動后有運行指示，溫度低于預置溫度5℃時進行220V全加熱。

（6）有較強的抗干擾性能，對升降溫過程的線性沒有要求。

（7）具有斷電保存功能及相應的保護功能。

3、系統功能

（1）可以對溫度進行自由設定，但必須在0～100℃內，設定時可以實時顯示出設定的溫度值。

（2）加熱由1臺1KW電爐來實現，如果溫度不在60℃時，根據設定的溫度值與實際檢測的溫度值之差來采取不同的加熱方式。

（3）能夠保持實時顯示水溫，顯示位數4位，分別為百位、十位、個位和小數位（但由于規定不超過90度，所以百位也就沒有實現，默認的百位是不顯示的。）。

二、恒溫水箱控制系統總體方案設計

（一）系統方案選擇與論證

1、一位式的模擬控制方案

此方案是傳統的一位式模擬控制方案，選用模擬電路，用電位器設定給定值，反饋的溫度值和設定值比較后，決定加熱或不加熱。其特點是電路簡單，易于實現，但是系統所地結果的精度不高并且調節動作頻繁，系統靜差大，不穩定，受

環境影響大，不能實現復雜的控制算法，難以用數碼管顯示或者LCD液晶顯示，難以用鍵盤設定，其方案一框圖如圖2-1-1所示。

比

較

器

溫度預置

信

號

放大

繼

電

器

加熱裝置

數

據

采

集

信號放大

圖2-1-1

一位式模擬控制方案框圖

2、二位式的模擬控制方案

此方案采用單片機系統來實現。單片機軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現各種控制算法和邏輯控制。單片機系統通過溫度傳感器（ADC590）對水箱內水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經過A/D轉換成數字信號之后，則可用數碼管來顯示或者用LCD液晶顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設定值，也可實現打印功能。本方案還可選用51單片機（內部含有4KB的EEPROM），不需要外擴展存儲器可使系統整體結構較為簡單。但是它是一種傳統的模擬控制方式，而模擬控制系統難以實現復雜控制規律，控制方案的修改也比較麻煩，其方案二框圖如圖2-1-2所示。

數

據

采

集

信號放大

溫度預置

上限比較

下限比較

信號處理

繼電器

加熱裝置

圖2-1-2

二位式模擬控制方案框圖

3、PID算法控制方案

此方案采用單片機為控制核心的控制系統，尤其對溫度控制，它可達到核心的控制作用，并且可方便實現液晶顯示、鍵盤設定及利用PID算法來控制PWM波形的產生，進而控制電爐的加熱來實現恒溫控制，其所測結果精度也大大的得到了提高，在利用PID算法來控制PWM波形的產生，是有效的控制數字脈沖的輸出寬度，使繼電器得到有效和有序的邏輯控制，不會使繼電器產生誤動作。

再加上單片機的軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現各種控制算法和邏輯控制。它可以通過用數字溫度傳感器采集到的實際水溫溫度直接進行LCD液晶顯示，還能用鍵盤輸入設定值，并且內部含有4KB的EEPROM,不需要外擴展存儲器，可使系統整體結構更為簡單，其方案三框圖如圖2-1-3所示。

鍵盤設定

數據采集

單片機

STC89C52RC

電源電路

LCD液晶顯示

繼電器

加熱裝置

圖2-1-3

方案三基于單片機控制的方框圖

數字PID調整

復位電路

光指示電路

由于方案一和方案二是傳統的模擬控制方式，而模擬控制系統難以實現復雜控制規律，控制方案的修改比較麻煩，而方案三是采用單片機為控制核心的控制系統，利用PID控制原理和PWM技術實現對水箱內水溫控制。基于這樣的控制原理和PWM技術的優越性，在對溫度控制的系統中，它可達到采用其他控制系統所達不到的控制效果，并且可方便實

現LCD液晶實時顯示、鍵盤設定、直接可以驅動繼電器，其測量結果的準確性和精度是非常高的，故經過對三種方案的比較論證，本設計采用方案三，利用單片機按增量式的PID控制算法對采集的溫度數據進行處理，得到控制量，利用增量式的PID控制算法來控制PWM波形的產生進行控制繼電器，從而控制加熱棒的進行加熱，實現對水箱內水溫的恒溫控制。

（二）恒溫水箱控制系統工作原理

根據恒溫水箱控制系統的設計任務和要求，確定了系統總體方案之后，現對該方案的具體原理進行詳細介紹，它是采用閉環控制結構進行控制的，其具體控制圖如圖2-2-1所示。

單片機

STC89C52RC

電源

鍵盤輸入

驅動電路

LCD液晶顯示

繼電器控制電路

加熱捧

水箱

溫度傳感器DS18B20

圖2-2-1

恒溫控制原理圖

本系統是采用閉環負反饋的控制方式進行控制的，它通過數字溫度傳感器檢測水箱內的水溫溫度，把采集到的數據直接送到單片機進行處理，由于數字式溫度傳感器能在極短時間內把采集到的模擬量轉換成數字量，這樣被它處理的數據直接送到數字PID模塊進行調整和控制PWM波形的產生。然后，把檢測到的數據與預先設定的溫度值進行比較，根據不同的差值去控制控制繼電器的通斷，以采取不同的加熱方式進行加熱升溫。另外，還設置了溫度實時顯示的裝置，可以同時顯示預先設定的溫度值和實際檢測到的溫度值。

三、恒溫水箱控制系統硬件設計

（一）CPU主控模塊設計

1、STC89C52RC單片機簡介

STC89C52RC是一種帶4K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。STC89C52RC是一種帶4K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的STC89C52RC是一種高效微控制器，STC89C52RC單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。

2、晶振電路與復位電路的設計

單片機內部帶有時鐘電路，只需要在片外通過XTAL1、XTAL2引腳接入定時控制單元（晶體振蕩和電容），即可構成一個穩定的自激振蕩器。復位電路采用按鍵電平復位，它通過復位端經電阻與+5V電源實現，只要能保證復位信號高電平持續時間大于2個機器周期就可實現復位，其電路如圖3-1-1所示。

圖3-1-1

晶振電路和復位電路圖

裝圖

（二）主電源電路設計

本系統采用雙電源輸出，分別是+5V、+12V輸出。+5V是系統供電電源，12V是繼電器工作供電電源。本裝置的直流穩壓電源采用通常的橋式全波整流、電容濾波、三端固定輸出的集成穩壓器件進行設計，并且所有的集成穩壓芯片均裝有充分裕量的散熱片。系統的供電電源電路如圖3-2-1所示。

圖3-2-1

主電源電路

（三）溫度采集模塊設計

1、DS18B20的特點

（1）單線接口方式，與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現雙向通訊。

（2）在使用中不需要任何外圍元件。

（3）可用數據線供電，電壓范圍：+3.0～+5.5

V。

（4）測溫范圍：-55

～+125℃。固有測溫分辨率為0.5℃。

（5）通過編程可實現9～12位的數字讀數方式。

（6）用戶可自設定非易失性的報警上下限值。

（7）支持多點組網功能，多個DS18B20可并聯在惟一的三線上，多點測溫。

（8）負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發熱燒毀，不能正常工作。

2、DS18B20與單片機的接口電路

DS18B20的引腳圖及單片機的接口電路如圖3-3-1所示。

圖3-3-1

DS18B20電路

（四）繼電器模塊及工作指示模塊設計

1、繼電器模塊

繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器電路如圖3-4-1所示。

圖3-4-2

工作指示電路

圖3-4-1

繼電器電路

2、工作指示模塊

本系統設計四路恒溫水箱控制系統，可一路或多路同時使用，為了更明顯知道工作狀態，設計了工作指示燈。設計電路如圖3-4-2所示。

（五）鍵盤掃描模塊設計

圖3-5-1

鍵盤功能分布

鍵盤模塊設計了4*4鍵盤，使用了9個按鍵，K1是設置，K2是左移，K3右移，K4是上移，K5是下移，K6是加1，K7是減1，K8是確認，K9是開/關。鍵盤功能分布如圖3-5-1所示，硬件設計電路如圖3-5-2所示。

設置

開/關

確認

+

圖3-5-2

4*4鍵盤電路

四、恒溫水箱控制系統軟件設計

（一）工作流程

此次設計的恒溫水箱主要用于醫療衛生、科研、大專院校、實驗室等領域，它可用于蒸餾、干燥、濃縮及恒溫加熱化學藥品、生物制品檢查血漬和生物實驗恒溫培養進行消毒之用。因此，系統默認預定溫度為60℃，設置這個溫度值既可以起到殺菌消毒的作用又可以有效減少能源的消耗。

當上電復位后電阻絲先處于停止加熱狀態，但也可以直接啟動運行。運行過程中，系統不斷檢測當前溫度，并送往顯示器顯示，達到預定值后停止加熱；當溫度下降到下限（比預定值低5℃）時再啟動加熱。這樣不斷地重復上述過程，使溫度保持在預定溫度范圍之內。運行過程中也可以隨時改變設定溫度，溫度設定好后隨即生效，系統按新的設定溫度運行。

（二）建立數學模型

控制算法即控制器的操作方式，是控制器對過程變量的實測值與設定值之間的誤差信號的響應。溫度控制在工業領域應用非常廣泛，由于其具有工況復雜、參數多變、運行慣性大、控制滯后等特點,它對控制調節器要求較高。溫度控制不好就可能引起生產安全，產品質量和產量等一系列問題。因此長期以來國內外科技工作者對溫度控制器進行了廣泛深入的研究，產生了大批溫度控制器，如性能成熟應用廣泛的PID調節器、智能控制PID調節器、自適應控制等。此處主要對一些控制器特性進行分析以便選擇適合的控制方法應用于改造。再加上PID控制具有原理簡單，易于實現，適用面廣，控制參數相互獨立，參數的選定比較簡單等優點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象──“一階滯后＋純滯后”與“二階滯后＋純滯后”的控制對象，PID控制器是一種最優控制。其調節規律是連續系統動態品質校正的一種有效方法，它的參數整定方式簡便，結構改變靈活（PI、PD、…）。它的控制框圖如圖4-2-1所示。

圖4-2-1

PID控制框圖

（三）程序模塊

1、主程序

主程序完成系統的初始化，調用溫度模塊程序,對其預置值及其合法性進行檢查，預置溫度的顯示,調用鍵盤掃描模塊等。若正常執行完三個子程序，則返回初始化進入到其它的狀態，主程序的流程圖見圖4.-3-1所示。

開

中

斷

調用溫度傳感器數據采集子程序

調用鍵盤掃描處理子程序

調用顯示子程序

關

中

斷

開

始

初

始

化

圖4-3-1

主程序流程圖

2、溫度傳感器驅動子程序

根據DS18B20的通訊協議，單片機控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟：每次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后再發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求單片機將數據線下拉500us，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60us左右，再發出60～240us的存在低脈沖，CPU收到此信號表示復位成功。

本系統對DS18B20進行的操作主要包括兩個子過程：

（1）讀取DS18B20的序列號。主機首先發一復位脈沖，等收到返回的存在脈沖后，發出搜索器件的序列號命令，讀取DS18B20的序列號；

（2）啟動DS18B20作溫度轉換并讀取溫度值。主機在收到返回的存在脈沖后，發出跳過器件的序列號命令，跟著發出溫度

轉換命令，再次復位并收到返回的存在脈沖后，發送DS18B20的序列號，讀出數據，程序流程如圖4-3-2所示。

發送讀暫存器命令讀取溫度值

讀取48位ID號

啟動溫度轉換

開

始

返

回

初

始

化

圖4-3-2

溫度傳感器驅動子程序流程圖

3、鍵盤掃描處理程序

鍵盤模塊的處理是通過對按鍵進行操作的。具體流程圖4-3-3所示。

按鍵掃描

開始

有相關功能按鍵按下？

設置相關標志位

返回主程序

否

是

圖4-3-3鍵盤掃描處理流程圖

4、溫度檢測與控制子程序

讀取18B20的實時數據與設定值的比較，開始進行加熱，在加熱的過程中需要進行每2秒一次的跟蹤檢測，并把檢測到的實時數據與設定值比較，根據比較結果進行不同方式的加熱，其具體流程如圖4-3-4所示。

調用按鍵設定溫度值并進行開始加熱

檢測實際溫度與設定溫度相等否？

全加熱

Y

PID調整加熱

N

每隔2秒檢測1次

相差5℃否？

N

Y

圖4-3-4

溫度檢測與控制流程圖

讀18B20,調顯示子程序

初始化

開始

五、系統調試

（一）硬件調試

1、系統測試環境

（1）環境溫度28攝氏度；

（2）測試儀器:

數字萬用表；

（3）數字溫度計0-100℃；

2、測試方法

（1）在水箱中存放2L凈水，放置1KW的加熱棒，打開控制電源，系統工程進入準備工作狀態。

（2）用溫度計標定測溫系統，分別使水溫穩定在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，觀察系統測量溫度值與實際溫度值，校準系統使測量誤差在1℃以內。

（3）動態測試：設定溫度為60℃，系統由低溫開始進入升溫狀態。開始記錄數據，觀察超調量、調節時間和穩態誤差；系統進入穩態后，用電風扇吹涼，觀察系統的抗擾能力。設定溫度為90℃系統由低溫開始進入升溫狀態。開始記錄數據，觀察超調量、調節時間和穩態誤差；系統進入穩態后，用電風扇吹涼，觀察系統的抗擾動能力。

（4）檢驗系統的顯示、恒溫控制、設定等功能。

3、繼電器測試

（1）測觸點電阻

用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應為“0”；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區別出那個是常閉觸點，那個是常開觸點。

（2）測線圈電阻

可用萬能表R×10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著開路現象。

（3）測量吸合電壓和吸合電流

找來可調穩壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進行監測。慢慢調高電源電壓，當繼電器一閉合導通時，立即記下該吸合電壓和吸合電流。為求準確，可以試多幾次而求平均值。

（4）測量釋放電壓和釋放電流

也是像上述那樣連接測試，當繼電器發生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當繼電器一進入斷開狀態時，記下此時的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10～50％，如果釋放電壓太?。ㄐ∮?/10的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會對電路的穩定性造成威脅，工作不可靠。

（二）軟硬調試

通過對系統的硬件、軟件調試，基本上達到了該控制系統原設定的要求，數字溫度傳感器讀溫度并進行LCD液晶5110顯示。能夠在10分鐘之內通過控制繼電器的通斷進行加熱達到預定溫度值。當溫度差大于5℃時，通過PID調整控制數字脈沖的寬度使繼電器產生有效的動作，進行220V交流電加熱以達到預定溫度，如果溫度差小于5℃時，則進行PID調整加熱達到原預定溫度。實驗數字如表5-1-1所示、如表5-1-2所示。

表5-1-1實驗數字

水量/L

設置溫度/℃

實際溫度/℃

誤差/℃

使用時間/S

30.4

0.4

40.5

0.5

126

50.4

0.4

188

60.3

0.3

255

70.4

0.4

337

80.2

0.2

386

90.5

0.5

445

表5-1-2實驗數字

水量/L

設置溫度/℃

實際溫度/℃

誤差/℃

使用時間/S

30.5

0.5

40.4

0.4

148

50.4

0.4

207

60.5

0.5

273

70.3

0.3

346

80.3

0.3

405

90.4

0.4

473

總結

本次設計的新型PID調節恒溫水箱，是基于單片機為控制中心的恒溫系統，利用溫度傳感變送器，將采樣到的溫度信號輸入到單片機中，再由單片機作為核心控制器，根據測量溫度與設定溫度的差值和增量式的PID算法生成控制信號，控制繼電器的通電與斷電。整個系統結構緊湊、所用芯片少、控制精度高、響應速度快，體積小，成本低。系統在硬件上采用以單片機為中心的結構，充分利用單片機片上及擴展的硬件資源，在滿足技術要求的前提下最大限度地減小硬件系統的體積，并具備一定的擴展升級能力。在鍵盤、顯示電路上都采用了串行方式，從而減小了單片機口線的使用，也使使用口線小的單片機成為可能，減小了成本開支。主電源電路采用流行的開關穩壓電源，經濟實惠，性能穩定。

在軟件上，本系統實現了傳感器自動識別、故障自動診斷、PID控制參數自整定以及自動調整等高級功能，極大地方便了用戶使用，為了全面達到技術要求，設計過程中對軟硬件作了大量優化設計。實際應用表明，經過標定的新型PID恒溫控制器的控溫準確性、重復性以及可靠性均達到了設計指標。并且在此次設計中基于PID算法的溫度控制系統采用了經典的增量式PID算法，從某個角度上說這種算法優于傳統的控制算法，具有更穩定、控制精度更高等優點，而在控制量的輸出上采用了數字式的PWM變換，免去了D/A轉換器，減小了成本，且簡單易行。在程序的編寫過程中特別注意了人機的交互性及各種功能的實現，如鍵盤控制管理程序和增量式PID運算程序都是經過深思熟慮而精心設計，使系統的操作界面更容易讓人理解，同時使用鍵盤輸入控制溫度，雖然一定程度上增加了程序的復雜性，但同時也使系統的溫度更容易設定。另外，加了EPROM使系統能夠在掉電重啟動后繼續完成加熱。

當然,系統同時也存在幾處缺點，在選擇增量式PID算法時用了速度相對較慢的單片機，而沒有采用速度更快的工控機，一定程度上降低了采樣頻率。采用了STC89C52RC，一方面系統更緊湊但同時系統的可擴展性有所降低。另外采用了經典的增量式PID控制算法，雖然算法簡單，但如果采用更先進的算法，如模糊PID，則控制精度會更高。

致

謝

經過幾個月的畢業設計終于可以畫上一個句號了，但是現在回想起來做畢業設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中。通過自己動手實現了恒溫水箱的溫度控制系統的設計，其功能基本符合設計要求。雖然已經完成了此次畢業設計，但是我要感謝在整個畢業設計過程中幫助過我的老師，同學。

首先我要衷心地感謝我的指導老師朱浩亮，他治學嚴謹，學識淵博，品德高尚，平易近人，在我學習與設計期間不僅傳授我做學問的正確態度，還傳授我做人的準則，這些都將使我終生受益。無論是在理論學習階段，還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環節，我無不得到她的悉心指導和幫助，在她的幫助下我的畢業設計進展順利。我想借此機會向朱浩亮老師和其他幫助過我的老師表示衷心的感謝，同時也向這三年來幫助過、關心過我的老師、同學們表示衷心感謝！

回顧畢業設計期間的日日夜夜，自己為有機會擺脫生活的煩惱與浮躁，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。欣慰之余，我要向關心和支持我學習的所有領導、同學和朋友們表示真摯的謝意！感謝他們對我的關心和支持！同窗之誼和手足之情，我將終生難忘。師生之情，血濃于水的感情將陪伴我度過一生，這將是我前進、成長的階梯。

今天的努力必定換來明天的豐收，在未來的學習和研究過程中，我將以更加豐厚的成果來答謝曾經關心、幫助和支持過我的所有領導、老師、同學和朋友。

再一次向所有幫助過我的人們表示最誠摯的謝意，謝謝你們！

參考文獻

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附錄A(系統總路圖、PCB圖)

圖A-1

電源模塊和繼電器模塊電路圖

圖A-2

電源模塊和繼電器模塊PCB圖

圖A-3

鍵盤模塊電路圖

圖A-4

鍵盤模塊PCB圖

圖A-5

主控制模塊和液晶顯示模塊電路圖片

圖A-6

主控制模塊和液晶顯示模塊PCB圖

附錄B(實物圖)

圖B-1

鍵盤模塊實物圖

圖B-2

PCU模塊和LCD液晶顯示模塊實物圖

圖B-3

恒溫水箱系統實物圖

圖B-4

恒溫水箱系統工作界面1

圖B-5

恒溫水箱系統工作界面2

第五篇：系列干燥箱使用說明書 - 干燥箱;培養箱

202系列干燥箱使用說明書

一．用途

202A系列干燥箱最高溫度均為200℃。它適用與烘焙，干燥箱熱處理或其他加熱用。也是實驗室常備儀器。

干燥箱之工作溫度可由室溫+5℃起至最高溫度止，在此范圍內可任意選定工作溫度，選定后可借箱內自動控制系統使溫度恒溫。

本干燥箱結構精密，控溫靈敏準確，操作簡單，工礦及大專院?？蒲袉挝坏染刹捎谩?02A系列是新一代產品，采用了最新穎的數字顯示儀表進行測溫，控溫靈活，準確，清晰直觀。

二．結構

干燥箱由薄鋼板構成，工作室與箱體外殼間以玻璃纖維作保溫層材料。箱門中間有一玻璃窗，以供觀察工作室內之情況。

開啟箱頂排氣閥可使工作室溫之冷熱空氣得以對流交換，溫度控制用熱脹式控制器或數字顯示儀表自動恒溫調節。全部電器操作設備均裝于箱側控制層內?？刂茖觾扔袀乳T可以卸下，以備檢查或修理線路時用。

電熱器裝于箱體內工作室下，共分二組，即“加熱1”“加熱2”，并有指示燈指示加熱工作，燈亮表示電熱器工作，燈滅表示加熱停止。

三．使用和注意事項

1． 接上電源后，即可開啟2組加熱開關，再將控制儀表的按鍵設置你所需要的溫度即可。指示燈亮，同時可開啟開關，使其工作。

2． 當溫度升到所需的溫度時，指示燈滅。剛開始恒溫時可能會出現溫度繼續上升，此乃余熱影響，此現象約半小時左右會趨于穩定。在恒溫過程中，借助箱內控溫器自動控溫，不用人工管理。3． 恒溫時可關閉一組加熱開關，只留一組電熱器工作，以免功率過大，影響恒溫的靈敏度。4． 該箱應放在室內水平處。

5． 應在供電線路中安裝鐵殼的閘刀開關一只，供此箱專用，并將外殼接地。6． 通電前請檢查本箱的電器性能，并應注意是否有斷路或漏電現象。

7． 待一切準備就緒，可放入試品，關上箱門同時旋開頂部的排氣閥，此時即可接上電源開始工作。

8． 不可任意卸下側門，擾亂或改變線路，唯當該箱發生故障時可卸下側門，按線路逐一檢查。如有重大故障時，可與本廠聯系。

9． 此箱為非防爆干燥箱，故帶有易燃揮發物品，切勿放入干燥箱內，以免發生爆炸。10．每臺干燥箱附有試品擱板兩塊。擱板每塊平均負荷為15公斤，放置試品時切勿過密與超載，以免影響熱空氣對流。同時在工作室底部散熱板上不能放置試品以防過熱而損壞試品。