1. 研究目的与意义
随着我国国民经济的快速发展，水温控制器的使用范围也越来越广泛，同时在生产中及生活中都发挥着重要的作用，如在一些现代化车间里，生产中，水产养殖中,家居生活中，都要用到水温控制系统。基于实用、广泛和典型的原则，设计出以模电和传感器技术为设计方法，将其他信号通过传感器转化为电信号处理的产品也是层出不穷,由电源电路、放大电路、比较电路、加热电路和保护电路构成的水温控制器，主要采用电压比较器对继电器的控制实行对水温的控制。并且运用了模拟电子技术基础中的比例放大器，电压比较器，继电器和传感器的相关知识，实现了温度的测量以及对水温的控制，具有较好的可行性和实用性。信号通过温度传感器输入转化为电信号，在经放大器放大后与设定的电压值比较，设定的电压就代表特定的温度值。当实际温度高于设定温度时，控制电路停止加热；当实际温度低于设定温度时，使电路接通加热。这样就能自动控制温度在某个值或小范围波动。输出正电压或负电压来实现电路的通断，间接控制继电器的工作，实现温度控制。本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的水温控制电路。水温控制在生产中及生活中都发挥着重要的作用，如在一些现代化车间里，生产特殊要求产品加工需要在一定的温度下才能进行，水产养殖中，也要对水的温度进行严格的控制，才能确保达到最好的效果，在家居生活中，我们同样力不开水温的控制，如电加热饮水机、热水器、电饭煲等，都要用到水温控制系统。
目的意义：在石油生产加工、化学、热力、材料以及轻工业等行业领域中，我们把以温度、液位、流量、压力等等这些被作为主要的控制对象的系统都称作是“过程控制”。过程控制除了在传统产业改造的过程控制方面有很重要的作用以外，在提高产品质量、节约原材料及能源、保护生态环境、减少环境污染方面以及提高经济效益和劳动效率方面的影响也非常大。现在过程控制已经在我国新建的大规模、结构复杂的工农业生产过程中占据非常重要的地位。
随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化仪表已经进入了计算机控制装置时代。随着计算机控制装置在控制仪表基础上的发展，自动化控制手段也越来越丰富。其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机ddc控制系统、plc控制系统、dcs分布式集散控制系统、fcs现场总线控制系统等。在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等起到越来越大的作用。
2. 研究内容和预期目标
| 研究内容水温控制电路具有检测、监测和水温的目的，要使被控制的温度达到和保持在所设定的温度范围内，同时具有控制水温的功能的电路。根据水温电路的设计要求，本次的设计方案是一种由LM35温度传感器、LM324集成电路为核心器件构成的水温控制电路。 此方案电路的最基本部分是由直流稳压电源、温度传感元件、比较电路、放大电路和加热电路等组成。其中，直流稳压电源是由变压器、桥氏整流电路、滤波电路和三端集成稳压器LM7812和LM7912等器件组成；放大电路是由LM324集成运放和串联负反馈电路组成；比较电路是采用了简单的单值电压比较器，最基本元件由LM324集成运放；加热电路选用继电器实现对水温的控制，其具有灵敏度较高、响应快、抗干扰能力强等优点，且价格低廉，使用寿命较长。由于水温控制元件工作时要求其加热电压相当稳定，因而利用LM78XX和LM79XX三端集成稳压器对水温控制元件加热丝进行稳压，使水温控制器能稳定地工作在额定的电压范围内，使电路省电且可靠性高。 |
| 预期目标：运用单片机技术，自动控制技术，电力电子技术等学过的知识设计出一套完整的管道水温控制器电路。 （1）控制器、电动阀、传感器 （2）硬件电路图 （3）软件流程及程序代码； （4）毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。
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3. 研究的方法与步骤
研究方法
本设计主要核心内容是应用单片机系统进行控制程序设计，利用电力电子技术和自动控制原理进行防反接、防过载以及完整电路设计。
1)管道水温系统的动态特性分析分析
4. 参考文献
（1）王兆安、刘进军主编 电力电子技术 北京 机械工业出版社 2009
（2）陈建明主编 电气控制与plc应用 北京 电子工业出版社 2014
（3）张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社.2008
5. 计划与进度安排
2022-2022-2学期
| 1周 2022.2.20-2.24 | 毕业实习总结； |
| 2周 2022.2.27-3.3 | 毕业设计开题、确定毕业设计方案； |
| 3周—4周 2022.3.6-3.17 | 学生进行毕业设计需求分析、 |
| 5周—6周 2022.3.20-3.31 | 学生进行毕业设计方案设计阶段； |
| 7周—8周 2022.4.3-4.14 | 毕业设计框架设计初步完成（或初步的样机设计）； |
| 9周—10周 2022.4.17-4.28 | 毕业设计详细设计成型； |
| 11周—12周 2022.5.4-5.12 | 毕业设计中期检查； |
| 13周—14周 2022.5.15-5.26 | 完成毕业设计、设计装置（软件）等； |
| 15周 2022.5.29-6.2 | 完成毕业设计（论文）修改完善毕业设计、设计装置（或软件）等，指导教师审阅毕业设计（论文）； |
| 16周 2022.6.5~6.9 | 指导教师、评阅教师评阅毕业设计后修改； |
| 16周末 2022.6.10~6.11 | 毕业设计专业分组答辩。 |
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