1. 指導教授：王宜楷教授
助教：鐘佳恩
0010719 王俊棋
0010779 汪煒翔

2.  實驗動機
 功能介紹及原理
 驗證方法
 成果展示
 數據分析
 結論
 參考資料

3. • 台灣冬夏兩季溫度變化很大，如果遭逢季節交替
日夜溫差大、氣候不穩定，在家中養魚常常活不久
• 發現市面上的加熱棒，小型的魚缸買不到對應規格的
加熱棒（1.5W~2W/升，可以買到的最小規格是350W)
• 安裝有控制晶片的加熱棒，約是一般的7倍價格
• 於是我們打算製作適用於小型魚缸的恆溫系統

4. 加熱棒分為有恆溫控制以及單純加熱的兩種
如果是單純加熱的加熱棒需要按照水族箱的水量
約1.5W~2W/升
購買單純加熱的加熱棒改裝成具有控溫能力的加熱棒。
優勢：
1.不用知道目標水域的水量多寡
2.精準控溫節省能源

5. • 養殖上降溫的需求很少，通常是溫度過低導致魚群集體死亡
• 技術上困難：連游泳池降溫都只是用水管加冷水
• 幫浦抽水，對於室內小魚缸來說太過麻煩
（抽水、進水不方便）
• 參照魚友經驗
我們採用小電風扇來降溫

6. 感溫元件
AD590
關閉控溫裝置
啟動加熱棒
和設定
的溫度相
比
啟動冷風扇
>27oC
=27oC
<27oC
溫差越大
功率越高
溫差越大
功率越高

7. • 感溫電路
• 微控器處理結果判定
• 輸出結果
透過Relay啟動溫控裝置

8. 材料：
 AD590溫度感測器
 加熱棒
 冷風扇
 UA741和ADC0804電晶體各
一個
 8051微控器
 電阻910Ω一個、2kΩ兩個、
10kΩ三個、200Ω四個
 電容10μF一個、150pF一個
 電源供應器5V和±12V
 繼電器120V AC 兩個
感測電路
類比轉數位
送進微電腦

9. • 公式(273+oC) X 1uA
進入放大器放大電壓
(提升溫度的鑑別度)
• 依照我們的設定
1oC x 1uA x 2K x 5(放大電路) = 0.01
預期的溫度27oC = 3V
ADConverter 3V / 19.5mV= 153
實際讀取值141

10. -
+
Vi
失敗！！！

11. -
+
Vi
討論＆改良
• Realy本身是透過線圈的磁
力來做開關的切換，當跨壓
足夠時，會導通電流，引入
家用電源
需要大量的電流
導致微控器輸出電壓不夠

12. • 解決辦法：Darlington pair
控溫裝置
GND
Port3.0
RELAY 5V
110VAC

13.  快：加入熱水、冷水
回到設定溫度所需的時間
 穩：處於設定溫度時（室溫27oC）
加熱棒、冷風扇是否關閉節省能源
 準：能否控制在設定的溫度（室溫27oC）

14. *放入冷水當中，加熱棒是否啟動？
*花了多少時間達到27oC？
*會不會damping？
*(恆溫區是否加熱棒、冷風扇都關閉)

15. 環境溫度：27.8oC
水溫
(oC)
控制目標溫
度
1min 5min 7min 15min 達恆溫所
需時間
完成後
加熱棒是否關閉
24.0 29 oC(160) 24.6oC 25.5oC 26.4 oC 28.4 oC 12:00 damping
23.2 29 oC(160) 23.4oC 24.8oC 25.4 oC 16:07 恆溫
25.4 29 oC(141) 26.4oC 26.8oC 27.8oC 29.0oC 14:00 恆溫

16. *放入溫水當中，冷風扇是否啟動？
*花了多少時間達到27oC？
*會不會damping？
*(恆溫區是否加熱棒、冷風扇都關閉)

17. 水溫
(oC)
控制目標
溫度
1min 3min 5min 10min 達恆溫所
需時間
完成後
冷風扇是否關閉
31.8 27 oC(124) 30.4 oC 30 oC 28 oC 27.2oC 13:38 damping
34.8 28 oC(200) 33.4 oC 31.2oC 29.8oC 28.8oC 22:34 恆溫
35.4 28(141) 34.8oC 34.4oC 33.5oC 31oC 24:45 恆溫

18. =27oC =27oC
• 平恆區： 磁滯效應
• 解決辦法：改用雙迴圈判定
感溫元件
AD590
關閉控溫裝置
啟動加熱棒
和設定
的溫度相
比
啟動冷風扇
>27oC
=27oC
<27oC
感溫元件
AD590
和設定
的溫度相
比
>27oC
感溫元件
AD590
和設定
的溫度相
比
<27oC

20. * 溫度控制中透過鍵盤改變目標溫度，在恆溫區（27oC）
情況下，分別拉高、降低目標溫度
*觀察加熱棒、冷風扇是否正常開啟
1.目標溫度設定在27oC加熱棒、冷風扇階關閉
2.拉高目標溫度加熱棒開啟
3.降低目標溫度冷風扇開啟
4.回到目標溫度兩者皆關閉

22. • 優點
-鍵盤能夠進行目標溫度設定
-加熱升溫速度快
-系統穩定（節約能源）
• 待改進
-除了利用溫度槍之外，無法即時看到魚缸溫度
-冷風扇透過吹拂水面降溫，最多只能降到室溫

23.  溫度感測元件AD590 之研究與應用
http://www.shs.edu.tw/works/essay/2009/03/2009033116461249.
pdf
 盛群科技魚缸控制
http://ir.hust.edu.tw/bitstream/310993100/1583/1/BD9408.pdf
 勤益科技大學電子工程系專題報告書
http://www.ee.ncut.edu.tw/project/ResultFile/9898.pdf
 AD590data sheet
http://sunrise.hk.edu.tw/~jhtong/file/Sensor/chapter_04.pdf
 類比/數位轉換器ppt (王國禎、余文俊)