第15课恒温箱实验主要内容：1.搭建简易恒温箱系统。2.设计恒温箱控制算法。3.验证恒温箱控制算法。在科学实验室、医学研究和生物养殖等领域中，常常需要一个温度恒定的环境。为了满足这种需求，可以设计和制作一个恒温箱。通过体验恒温槽的运行，我们已经初步了解恒温控制系统的构成和控制过程。那么，如何发挥创造力，自己动手设计一个恒温箱呢？设计一个恒温箱，需要经历硬件结构设计、控制算法设计和验证调试等基本过程。一设计恒温箱的硬件结构大多数恒温箱被设计成类似箱子的封闭空间以维持内部温度的稳定。与日常家用的电烤箱相比，恒温箱在温度控制上更加精准，它能够持续稳定地将箱内温度维持在预设值，波动极小。在科学实验中，它能够确保实验结果的准确性和可重复性。一设计恒温箱的硬件结构■认识恒温箱结构恒温箱一般由控制模块、温度传感器模块、加热模块、散热模块等组成，恒温箱系统的机构如下图：一设计恒温箱的硬件结构■搭建简易恒温箱根据恒温箱的组成结构，选择合适的模块，搭建简易恒温箱系统。一设计恒温箱的硬件结构根据恒温箱预期功能，选择合适的材料，设计合理的结构，将各个模块有机组装起来。一设计恒温箱的硬件结构想一想为了让恒温箱能够实现恒温功能，在箱体设计上要注意什么？二设计恒温箱的控制算法搭建好恒温箱的硬件结构，还需要为它设计控制算法。■恒温箱控制过程分析恒温箱的功能需求是根据设定的预期温度，在恒温箱内形成一个恒定的温度环境。二设计恒温箱的控制算法想一想如何让恒温箱形成一个恒定的温度环境呢？二设计恒温箱的控制算法恒温箱维持恒定温度环境，其实是一个循环控制过程。以初始温度30℃、预期恒定温度40℃为例，分析恒温箱工作过程如下：二设计恒温箱的控制算法恒温箱恒温箱启动后，当温度传感器模块检测到的实际温度低于预期温度时，控制模块控制加热模块进入工作状态，对箱体进行加热；当温度传感器检测到实际温度达到40℃时，控制模块控制加热模块和散热模块都进入停止状态；当温度传感器检测到实际温度高于预期温度时，控制模块控制加热模块停止、散热模块启动，将多余的热量散发到箱体外部，实现降温。二设计恒温箱的控制算法■算法设计通过对恒温过程的分析，可以为恒温箱设计以下算法：