1、設計任務設計一個溫度控制系統，用大功率電阻模擬加熱過程，采用自然散熱，用溫度傳感器測量、顯示實際溫度，能夠將溫度穩定在設定值上（室溫~45℃）。 2、任務及要求：（1）基本要求：（a）溫度測量誤差不大于 0.5℃，達到穩態后實際溫度與設定值誤差不大于±1℃。（b）完成溫度控制系統的設計、制作、調試；（c）要求：溫度控制范圍：環境溫度～45℃，盡量縮短初始值到設定值的時間，同時盡量減小這一過程中超調量。（d）用 LCD 模塊顯示溫度實際值和目標溫度。（2）發揮部分：（a）和 PC 機通信，通過 PC 機設定目標溫度，采集實際溫度，并在電腦上顯示溫度從初始值變化到目標值的過程曲線。（b）利用觸摸屏設定目標溫度，采集實際溫度，并在觸摸屏上顯示溫度從初始值變化到目標值的過程曲線。

　　3、設計方案溫度控制系統的系統結構框圖，如圖 1 所示。按鍵 1、按鍵 2 用于設定目標溫度，字符型 LCD 模塊顯示目標的實際溫度及溫度設定值；3W 功率電阻用于實現加熱；溫度傳感器測量實時溫度。CH340G 用作 USB 和單片機 UART 的串行通信接口，可以將實際溫度實時傳送到 PC 機上；圖中虛線所示的串口 LCD 接口，可以將溫度數據傳送到串口 LCD 屏上，這部分功能由于串口屏價格較高，暫不實現。

　　硬件電路設計分析系統結構克制，溫度控制系統由電源、溫度采集、加熱控制、鍵盤模塊、顯示模塊、USB 轉串口通信模塊等構成。 3.1.1 電源模塊單片機的供電電源采用 USB 接口中提供的+5V 電源，PC 機的 USB 接口所提供的+5V 電源，輸出電流可達 0.5A，完全可以滿足控制部分的供電需求，3W 的大功率電阻采用 12V/3A 的外部電源供電。 3.1.2 控制模塊采用單片機作為控制模塊核心。單片機控制功能強、價格低廉、使用靈活方便。選用具有 ISP 功能的 STC 系列單片機，為提高系統的集成度、減少外部器件的使用，選用內含 PWM 模塊的 STC12C5A60S2 單片機作為控制模塊的核心。STC12C5A60S2 中的 PWM 模塊具有 8 位脈寬分辨率，當控制 12V 電源對 51 歐姆電阻加熱時，控制的電阻功率分辨率為（12*12/51）/256=0.011W，即 11 毫瓦，完全可以滿足溫度控制精度的要求。 3.1.3 功率加熱控制模塊單片機 PWM 模塊輸出的 PWM 波，通過控制大功率場效應管 IRF3205，從而控制 51 歐姆（3W）的加熱。