br>[0039]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0041]如圖1所示，一種水溫控制系統(tǒng)，包括:溫度檢測模塊，用于實時檢測實際水溫;數(shù)據(jù)處理模塊，用于將實際水溫數(shù)據(jù)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理;鍵盤輸入模塊，用于用戶交互設(shè)置目標水溫；顯示模塊，用于顯示實際水溫和目標水溫；下位控制器，用于將實際水溫和目標水溫數(shù)據(jù)上傳給上位控制器;通訊模塊，用于實現(xiàn)下位控制器和上位控制器之間的通訊;上位控制器，用于根據(jù)實際水溫和目標水溫的溫差計算出控制信號;開關(guān)模塊，用于將控制信號轉(zhuǎn)換為控制加熱模塊的通斷信號;加熱模塊，用于加熱水溫。
[0042]優(yōu)選的，上位控制器根據(jù)實際水溫和目標水溫的溫差，采用基于PID算法控制和PffM控制方式相結(jié)合，然后通過開關(guān)模塊控制電爐的通斷，從而改變水溫加熱時間實現(xiàn)對水溫的精確控制，能夠?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)更加迅速，穩(wěn)定性好，能源消耗少。
[0043]進一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。放大電路采用LM234芯片，包括一級射級跟隨器運放、二級反相比例求和運放和三級反相比例放大運放電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用ADC0804芯片，轉(zhuǎn)換頻率快、精度高。水溫控制系統(tǒng)能夠識別區(qū)分微小的信號量，提高水溫的控制精確度，使相對誤差較小，精確度更高
[0044]進一步的，所述下位控制器采用AT89C2051系列的單片機，上位控制器采用AT89C51系列的單片機。AT89C205UAT89C51單片機是最常用的單片機，是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器。AT89C2051與MCS-51系列的單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，而且能使系統(tǒng)具有許多MCS-51系列產(chǎn)品沒有的功能，功能強、靈活性高而且價格低廉。采用AT89C205UAT89C51系列的單片機，使水溫控制系統(tǒng)具有處理能力強、低功耗特點，能夠節(jié)約能耗。
[0045]進一步的，所述通訊模塊為RS232接口通訊。
[0046]進一步的，所述溫度檢測模塊采用AD590系列的溫度傳感器。
[0047]進一步的，所述開關(guān)模塊包括雙向可控硅繼電器開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
[0048]進一步的，采用鍵盤輸入，數(shù)碼管顯示屏顯示，可以實現(xiàn)觀測溫度的同時，還可以實現(xiàn)對溫度的設(shè)置，方便用戶觀察和操作。
[0049]進一步的，上位控制器還包括串口通訊模塊，用于與電腦連接。
[0050]本實用新型的工作流程為，溫度測量模塊采用溫度傳感器AD590實時監(jiān)測水溫，獲得實時水溫并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送至下位控制器;鍵盤輸入模塊用于設(shè)置需要達到的目標水溫并發(fā)送至單片機；顯示模塊采用數(shù)碼管顯示實時水溫和設(shè)置的目標水溫；下位控制器將實時水溫和目標水溫通過RS232串口上傳給上位控制器，上位控制器根據(jù)實時水溫和目標水溫計算得到水溫差值，采用基于自適應(yīng)PID控制的PffM控制方法通過開關(guān)模塊對加熱模塊進行控制加熱，即控制電爐的通斷，從而改變水溫加熱時間使水溫最終達到目標水溫。上位控制器還包括串口通訊模塊，用于與電腦連接。
[0051]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，包括: 溫度檢測模塊，用于實時檢測實際水溫； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將實際水溫數(shù)據(jù)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理； 鍵盤輸入模塊，用于用戶交互設(shè)置目標水溫； 顯示模塊，用于顯示實際水溫和目標水溫； 下位控制器，用于將實際水溫和目標水溫數(shù)據(jù)上傳給上位控制器； 通訊模塊，用于實現(xiàn)下位控制器和上位控制器之間的通訊； 上位控制器，用于根據(jù)實際水溫和目標水溫的溫差計算出控制信號； 開關(guān)模塊，用于將控制信號轉(zhuǎn)換為控制加熱模塊的通斷信號； 加熱模塊，用于加熱水溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述上位控制器根據(jù)實際水溫和目標水溫的溫差，采用基于PID算法控制的PffM控制方式計算出控制信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述放大電路采用LM234芯片，包括一級射級跟隨器運放、二級反相比例求和運放和三級反相比例放大運放電路。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用ADC0804芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述下位控制器采用AT89C2051系列的單片機，上位控制器采用AT89C51系列的單片機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述通訊模塊為RS232接口通訊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述溫度檢測模塊采用AD590系列的溫度傳感器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述開關(guān)模塊包括雙向可控硅繼電器開關(guān)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溫控制系統(tǒng)，其特征是，所述上位控制器還包括串口通訊模塊，用于與電腦連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水溫控制系統(tǒng)，包括：溫度檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、下位控制器、通訊模塊、上位控制器、開關(guān)模塊和加熱模塊，溫度檢測模塊實時檢測實際水溫將數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊后上傳給下位控制器，鍵盤輸入模塊用于用戶交互設(shè)置目標水溫；顯示模塊，用于顯示實際水溫和目標水溫；下位控制器將實際水溫和目標水溫數(shù)據(jù)上傳給上位控制器，上位控制器根據(jù)實際水溫和目標水溫的溫差，采用基于PID算法控制和PWM控制方式相結(jié)合，計算出控制信號經(jīng)開關(guān)模塊控制加熱模塊的通斷，從而改變水溫加熱時間實現(xiàn)對水溫的精確控制。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)相對誤差較小，精確度高，響應(yīng)迅速，穩(wěn)定性好，能源消耗少。
【IPC分類】G05D23/32
【公開號】CN205318259
【申請?zhí)枴緾N201521109915
【發(fā)明人】蔡力堅
【申請人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月29日