基于单片机的温度传感器设计 开题报告
基于单片机的温度控制系统开题报告
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热电偶把测量的温度信号转换成弱电压信号,经过信号放大电路,
放大后的信号输入到A/D转换器转换成数字信号输入主机(单片机),
并送往外接显示电路,主机对水温和设定温度进行比较后,如果越限
则软件触发用单片机的P1口控制报警系统输出控制脉冲,该控制脉冲
与单稳态同步触发器输出的同步脉冲送入控制门(与非门),门电路
5.毕业设计(论文)进程安排
起讫日期设计(论文)各阶段工作内容备 注: • 3月7日~3月20日查资料,并阅读相关文献 • 3月21日~4月3日撰写课题的开题报告,翻译文献或文章 • 4月4日~4月24日确定测量与控制方案,选择元器件型号 • 4月25日~5月22日电路设计,画出电路原理图和PCB图 • 5月23日~5月29日测量与控制程序设计 • 5月30日~6月12日完善课题,整理资料,编写论文,绘图,准备答辩
课件 • 6月13日~6月24日撰写论文并准备答辩
• 研究方案简述:
简单的说,大的框架就是输入,控制和输出三个部分:输入就是指温 度传感器,可以是模拟量的电阻、热敏电阻,程序根据实际使用而定, 原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。 控制方面,使用KEIL C51软件,用C语言进行编码,对单片机温度控 制系统进行编码,以达到控制的地步,利用ATMEL系列单片机对单片 机进行温度的汇编程序,控制温度的范围从而来控制实现自动温控。 输出开关量,一般是继电器输出,控制加热或者制冷等设备的开启, 可以实验箱上进行。
地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场
合。但温度是一个模拟量,如果采用适当的技术和元件,将模拟的温
度量转化为数字量虽不困难,但电路较复杂,成本较高。
2. 课题研究的内容及要求
基于单片机的数字温度表的开题报告
开题报告论文题目:基于单片机的数字温度表学院:信息与工程学院专业:电子科学与技术班级:学号:姓名:一、论文选题的目的和意义1、温度作为人们日常生活中的一个基本量,在很多情况下都需要对其进行准确的测量,随着人们生活水平的不断提高,对温度检测的要求越来越高,用传统的测温元件(热电偶和热电阻)测量温度需要比较多的硬件支持,硬件电路复杂,软件调试复杂,制作成本高。
开发更加简洁、高效的数字温度表成为一个很有意义的课题。
本课题受袁占军老师指导的《数字电压表》项目的启发,该项目的电路设计严谨而复杂,尤其是驱动显示模块的电路需要大量的手工焊接,而手工焊接不仅低效而且存在安全方面的隐患。
如果电子制作中省去繁琐的焊接,就会对产品的生产制造产生极大的便利,也会为企业产生更高的效益。
安全•高效•节能•环保是未来制造业的基本特征。
本课题只用:单片机段码液晶片温度传感器芯片钮扣电池导线这些简单的元件来完成一个《基于单片机的数字温度表》的电子制作。
2、数字温度表特色:1)精简电路设计,极少元器件2)液晶片直插结构,较少焊接数量3)使用单片机内部R/C 振荡器,无需外部晶体4)温度传感器可采集-25 至125 摄氏度温度数据5)单片机、温度传感器、液晶片均为工业级产品6)单片机和温度传感器均采用省电模式,功耗较低7)有较高的实用价值二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势1、国内发展近况:我国在温度计量技术领域的发展相对国外发达国家起步较晚,但是经过多年来的不断发展,还是取得了很多优异的成绩,研发出了一系列成熟的温度测量仪器。
我国温度计量技术的发展大略可以从以下五个方面来介绍:(1)温度固定点研究我国目前研究不同于温标定义点的固定点有两类。
一类是高温非定义固定点,这种固定点中的研究热点是金属碳共晶点,将来可能代替温度灯作为温度传递标准;另一类是小型实用固定点,比如水三相点等,这类固定点虽然温度不确定度和实用性还是较高的。
(2)玻璃液体测温玻璃液体测温的原理是利用感温液体在玻璃容器中热胀冷缩的特性,即当被测物体的温度变化时,玻璃容器中感温液体的体积随之变化而表现出被测物体的温度。
基于单片机的水温控制系统开题报告
1课题来源及研究的目的和意义温度是工业控制中的主要被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械石油等工业中,具有举足轻重的作用。
随着国民经济的发展,温度控制系统不仅可以广泛应用于工业、农业中,而且还和人们的日常生活息息相关,在工业中,电站锅炉和供热锅炉大量存在,且大多数锅炉处于能耗高、浪费大和环境污染等生产状态,采用温度控制系统就能提高热效率和降低能耗、保护环境。
在农业上,温室大棚采用温度控制系统,对于温度的有效控制,不仅可以节省资源而且还可以保证农作物有良好的生长环境,可以有效提高农作物产量。
在人们的日常生活中,人们也可以利用温度控制系统去控制洗澡水的温度等,以此来方便人们的生活。
随着电子技术的发展和人们生活质量的提高,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化。
现代社会中,随着科学技术的进步,温度检测和控制迅速发展,温度控制将更好的服务于社会。
目前,单片机控制器用于从生活工具到工业应用的各个领域。
国内外温度控制系统也发展迅速,并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。
目前社会上温度控制大多采用智能调节器,国产调节器分辨率和精度较低,温度控制效果不是很理想,但价格便宜,国外调节器分辨率和精度较高,价格较贵。
日本、美国、德国、瑞典等技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表.并在各行业广泛应用。
从市场角度看,如果我国的大中型企业将温度控制系统引入生产,可以降低消耗,控制成本,从而提高生产效率。
嵌入式温度控制系统符合国家提出的“节能减排”的要求,符合国家经济发展政策,具有十分广阔的市场前景。
现今,应用比较成熟的如电力脱硫设备中,主控制器在主蒸汽温度控制系统中的应用,已经达到了世界前进水平。
如今,在微电子行业中。
温度控制系统也越来越重要,如单晶炉、神经网络系统的控制。
因此。
温度控制系统经济前景非常广泛,我国的高新精尖行业研究其应用的意义更是更加重大。
基于单片机的数字温度计设计【毕业论文 文献综述 开题报告】.DOC
(2011届)毕业设计姓名:专业:电子信息工程班级:学号:指导教师:导师职称:年月日基于单片机的数字温度计设计摘要随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,用单片机和温度传感器来实现温度测温是数字温度设计的一大亮点。
随着单片机的飞速发展,功能变得越来越强大,可以实现很多电路系统的设计。
基于单片机的数字温度计系统就是一个很好的例子,将温度传感器与单片机最小系统相连,通过LED数码管或液晶显示屏显示出来,可以直观、方便、快速的测量温度。
单片机通过编写程序亦可实现时钟显示、定时闹铃等其他功能,满足人们的需求。
关键字:数字温度计、温度传感器、单片机Based on SCM digital thermometer designAbstractAs people living standard rise ceaselessly, SCM control is undoubtedly one of the goals of the people to pursue, it has given people bring to convenience is not negative, including digital thermometer is one example, using SCM and temperature sensor to achieve the temperature measuring temperature is digital temperature design of . With the rapid development of MCU, function is becoming stronger and can realize many circuit system design. Based on SCM digital thermometer system is a very good example, will the temperature sensor and connected by single chip minimize system, LED digital display tube or LCD screen, intuitive, convenient and quick measuring temperature. SCM by writing a program can also be achieved the clock display, regular alarm and other functions, satisfy people's needs.Keywords: digital thermometer, temperature sensors, microcontroller目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract ........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题的意义 (1)1.3数字温度计国内外发展现状 (2)1.3.1温度传感器的研究现状 (2)1.3.2单片机的发展的研究现状 (3)1.4课题研究的主要内容 (5)2 数字温度计的总体设案 (6)3 系统硬件电路设计 (7)3.1电路原理 (7)3.2各单元总体说明 (8)3.3主控制器AT89S51 (8)3.4 4位共阳数码管动态扫描 (9)3.5温度传感器DS18B20 (10)3.6电路原材料清单 (17)3.7使用工具及仪表清单 (18)4 系统软件设计 (19)4.1流程图 (19)4.2读出温度子程序 (19)4.3温度转换命令子程序 (20)4.4数字温度计程序清单 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)1 绪论1.1课题的来源温度测量在物理实验、食品生产、医疗卫生等领域,尤其在热学试验(如:物体的热功当量、压强温度系数、汽化热等教学实验)中有特别重要的意义。
基于单片机的水温控制系统设计开题报告
---- 毕业设计开题报告学生姓名:学号:学院、系:专业:设计题目:指导教师:开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在系审查后生效;2.开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册)。
文中应用参考文献处应标出文献序号,文后“参考文献”的书写,应按照国标GB 7714-87《文后参考文献著录规则》的要求书写,不能有随意性;4.学生的“学号”要写全号(如020*******),不能只写最后2位或1位数字;5。
有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日”或“2004—03—15";6。
指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写,不得随便涂改或潦草书写。
毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述1.本课题研究的背景:温度控制无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来[1]。
在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中,温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。
在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源,要求对加热炉温度进行测量、显示、控制,使之达到工艺标准,以单片机为核心设计的炉温控制系统,可以同时采集多个数据,并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。
开题报告基于单片机的多点温度监测系统
开题报告基于单片机的多点温度监测系统毕业设计开题报告题目基于单片机的多点温度监测系统一、研究背景和意义1、研究背景近年来,温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题。
温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。
在温度的测量技术中,接触式测温发展较早,这种测量方法的优点是:简单、可靠、低廉、测量精度较高,一般能够测得真实温度;但由于检测元件热惯性的影响,响应时间较长,对热容量小的物体难以实现精确的测量,并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温,不能用于超高温测量,难于测量运动物体的温度。
另外的非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法,其优点是:不破坏被测温场,可以测量热容量小的物体,适于测量运动物体的温度,还可以测量区域的温度分布,响应速度较快。
但也存在测量误差较大,仪表指示值一般仅代表物体表观温度,测温装置结构复杂,价格昂贵等缺点。
因此,在实际的温度测量中,要根据具体的测量对象选择合适的测量方法,在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。
温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。
动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。
在工业生产中很多场合需要实现这一控制目标,如在发酵过程控制,化工生产中的化学反应温度控制,冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等;恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一给定数值上,且要求其波动幅度(即稳态误差)不能超过某允许值。
本文所讨论的基于单片机的温度控制系统就是要实现对温控箱的恒值温度控制要求,故以下仅对恒值温度控制进行讨论。
而过发展更是比我过发展成熟的多,因此我们更要奋发向上,努力提高我国在这方面的技术水平。
2、目的意义随着控制理论和电子技术的发展,工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。
基于单片机的温度控制系统的设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的温度控制系统的设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义单片机为我们改变了什么?纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机。
以前没有单片机时,这些东西也能做,但是智能使用复杂的模拟电路,然而这样做出来的产品不仅体积大,而且成本高,并且由于长期使用,元器件不断老化,控制的精度自然也会达不到标准。
在单片机产生后,我们就将控制这些东西变成智能化,我们智能需要在单片机外围接一点简单的接口电路,核心部分只是由人为的写入程序来完成。
这样产品的体积变小,成本也降低,长期使用也不会担心精度达不到了。
据统计,我国的单片机年容量已达3亿片,且每年以大约20%的速度增长,但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。
特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机,并不断地辐射向内地。
所以,单片机在我国是有着广阔的前景的。
目前,测温控温系统得到快速的发展,国外的测量控制系统已经成熟,产品也较多。
近两年,国内也出现了许多高精度的温度控制系统产品,但相对于用户来说,价格还是偏高。
而由于竞争越来越激烈,现在企业发展的趋势是如何最有效的提高生产效率,降低生产成本。
寻求性能可靠、价格低廉,且应用广泛的元器件是生产过程的首先要考虑的问题,因此像本设计这种控制简单、精度较高、价格低廉的控制系统会有很好的发展前景,所以学好单片机技术也十分重要。
温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。
而且随着现代工业的发展,人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制,如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理,塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。
而有很多领域的温度可能较高或较低,现场也会较复杂,有时人无法靠近或现场无需人力来监控。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告
基于单片机的温度控制系统设计开题报告基于单片机的温度控制系统设计开题报告一、引言在现代科技飞速发展的时代,单片机技术已经成为各种智能控制系统的核心。
本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计,从简单的温度监测到复杂的温度控制,通过对单片机技术的灵活运用,实现对温度的精确控制,以及实现一定的智能化操作。
二、温度控制系统的基本原理温度控制系统是利用各种传感器检测环境温度,通过单片机进行数据处理,并利用执行器对环境温度进行调节的系统。
温度控制系统的基本原理是通过对环境温度的实时监测和分析,准确调节加热或降温装置,使环境温度保持在设定的范围内。
三、基于单片机的温度监测系统设计在温度控制系统中,温度监测是至关重要的一环。
我们可以使用单片机搭建一个简单的温度监测系统,通过传感器获取环境温度,并将数据传输给单片机进行实时监测和显示。
这里可以采用LM35温度传感器,并通过单片机的模拟输入引脚来获取温度数据。
通过LED数码管或LCD屏幕,实现对环境温度的实时显示。
还可以设置温度报警功能,一旦温度超出设定范围,系统会自动报警,提醒用户及时处理。
四、基于单片机的温度控制系统设计在温度监测系统的基础上,我们可以进一步设计出一个温度控制系统。
通过对温度控制器的灵活配置,实现对加热或降温设备的精确控制。
在这个系统中,单片机不仅需要实现对环境温度的实时监测,还需要根据监测到的数据进行相应的控制操作。
当环境温度过高时,单片机可以控制风扇或空调进行降温操作;当环境温度过低时,单片机可以控制加热设备进行加热操作。
这种基于单片机的温度控制系统,不仅可以实现对环境温度的精确控制,还可以节省能源,提高系统的智能化水平。
五、个人观点和理解通过对基于单片机的温度控制系统设计的探讨,我对单片机在智能控制领域的应用有了更深入的理解。
单片机不仅可以实现简单的温度监测,还可以实现复杂的温度控制,通过对传感器的数据采集和单片机的运算处理,实现对环境温度的精确控制。
基于单片机的温度控制系统毕业设计开题报告
当热水的实际温度小于设定的温度下限值时继电器吸合,热得快开始加热;直等到水温大于或者等于设置温度时,继电器触点断开停止加热;然后等到水温再次低于设置温度下限值时继电器吸合,热得快再次加热,如此周而复始达到热水恒温在设定值内。
[4]谭浩强.C语言程序设计(第三版).北京:清华大学出版社,2005. P49-P86
[5]陈杰,黄鸿.传感器监测与技术.北京:高等教育出版社,2002. P15-P50
[6]张红润,张亚凡,邓洪.传感器原理与应用.北京:清华大学出版社,2008. P35-P38
[7]童师白,华成英.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,1980.
题目
基于单片机的温度控制系统设计
一、选题的目的及研究意义
这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们,将所学知识应用于生产生活当中,掌握系统总体设计的流程,方案的论证,选择,实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程,提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力,初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力,通过对电子电路的设计,初步掌握在给定条件和要求的情况下,如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路,并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。
6月16日——6月25日:打印论文,制作答辩PPT并完成答辩。
六、指导教师意见
1.对开题报告的评语
2.对开题报告的意见及建议
基于单片机的智能温度控制系统毕业设计开题报告
基于单片机的智能温度控制系统毕业设计开题报告毕业设计(论文)开题报告题目名称基于单片机的智能温度控制系统设计学生姓名专业班级一、选题的目的意义温度控制无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,而当今,我国农村的锅炉取暖等大多数都没有温度监控系统,部分厂矿,企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪。
无法实现温度数据的测量与控制。
随着社会经济的高速发展,越来越多的生产部门和生产环节对温度控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求。
传统的温度控制器控制精度普遍不高,不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节。
在温度控制中,由于受到温度被控对象特性(如惯性大、滞后大、非线性等)的影响,使得控制性能难以提高,有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
此次的智能温度控制系统的设计基于此而设计,针对一些大型公共场合,为达到对其温度的良好控制,从实用的角度以AT89C51为核心设计一套温度智能控制系统。
其控制温度不是一个点,而是一个范围。
系统以AT89C51单片机为核心,组成一个集温度的采集、处理、显示、自动控制为一身的闭环控制系统。
利用单片机采集环境温度值,以数字量的形式存储和显示,可以独立作为一种设备对温室温度进行有一定精度的控制,经过简单的运算发出各种控制命令,并能动态的显示当前温度值,设定目标控制温度值。
同时,也可以作为数据采集装置,为上位机进行复杂运算决策提供数据来源。
该智能温度控制系统功耗低,本系统运行情况良好且经济可靠。
能利用最少的资源对不同温度进行高精度的测量,信息性能可靠、操作便利,复杂的工作通过软件编程来完成,可以方便的获取结果,在实际的使用中获得了理想的效果。
二、国内外研究综述目前,国内在温室自动控制方面的研究已经实现了在一定面积内对各种环境因子的综合控制。
1996 年,江苏理工大学研制成功了一套温室环境控制设备,通过对温室内部温度、湿度、光照及CO2浓度的监控,在150m2 温室内实现了温度、湿度、光照、CO2 浓度的综合控制。
基于单片机的数字温度计设计开题报告
****大学综合性设计实验开题报告⏹实验题目:数字温度计的设计⏹学生专业10电气工程与自动化⏹同组人:————————⏹指导老师:2013年4月1.国内外现状及研究意义随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。
目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的,它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法,并对以此传感器,AT89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。
与传统的温度计相比,其具有读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机,测温传感器使用DALLAS公司DS18B20,用液晶来实现温度显示。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告
开题报告主题:基于单片机的温度控制系统设计一、概述在现代工业生产和生活中,温度控制系统在各个领域发挥着至关重要的作用。
无论是工业生产中的恒温恒湿设备,还是家用电器中的空调和冰箱,都需要进行温度控制。
而基于单片机的温度控制系统设计,能够结合先进的控制算法和传感器技术,实现精准的温度控制,提高效率,降低能耗,确保产品质量和生活舒适度。
本开题报告旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计的相关内容,为后续的研究工作提供理论基础和技术支持。
二、概述基于单片机的温度控制系统设计,是将单片机作为控制核心,通过传感器采集环境温度数据,经过控制算法计算和处理,输出控制信号以调节加热或制冷设备实现温度控制。
该系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点,适用于各种场景的温度控制需求。
三、技术原理1. 传感器模块温度控制系统设计中,常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶、温度传感器芯片等。
传感器模块负责采集环境温度数据,并将其转换为电信号输入到单片机系统中。
2. 控制算法控制算法是温度控制系统的核心部分,其设计直接影响到系统的稳定性和响应速度。
常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等,通过对采集到的温度数据进行计算和处理,输出控制信号以实现温度调节。
3. 单片机系统单片机作为控制核心,接收传感器模块采集的温度数据,并经过控制算法处理后输出控制信号,驱动执行机构实现温度控制。
常用的单片机包括STC系列、AT89C系列、PIC系列等,选择合适的单片机对系统性能和成本都有重要影响。
四、应用场景基于单片机的温度控制系统设计可以在工业、农业、家用电器等领域得到广泛应用。
1. 工业应用:恒温恒湿设备、热处理设备、温控风扇等2. 农业应用:温室大棚、孵化器、水产养殖等3. 家用电器应用:空调、冰箱、温控水壶等五、研究内容基于单片机的温度控制系统设计涉及到传感器技术、控制算法设计、单片机系统开发等多个方面的内容,具体研究工作包括但不限于以下几点:1. 传感器模块的选型和接口设计2. 控制算法的设计与优化3. 单片机系统的硬件设计与软件开发六、个人观点基于单片机的温度控制系统设计是一项具有挑战性和实用价值的研究课题。
基于单片机的的温度检测与控制开题报告
1.通过对单片机、自动控制理论、传感器等的学习研究基于单片机的温度检测与控制系统。
2.本设计以AT89C51单片机为控制核心设计了温度实时测量及控制系统。单片机AT89C51 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度数据来控制加热器或致冷器的启停,从而把温度控制在设定的范围之内。在温控开关被激活的情况下,当温度低于设定的下限时,单片机启动加热器加热,同时点亮绿色发光二极管,当温度高于设定的上限时,单片机启动致冷器降温,同时点亮红色发光二极管。因加热和制冷工作原理相同,本文仅进行高温制冷设计。所有温度数据均通过7位LED数码管显示出来。
五、毕业设计的进度安排
1.2011年11月至2011年12月上旬:根据题目查找资料,并深入分析题目撰写开题报告,提交指导教师审阅;
2.2011年12月中旬至2012年1月上旬:确定设计思路,构思提纲,制定论文(设计)撰写计划;按照设计思路及提纲撰写论文(设计)绪论等部分内容;
3.2012年3月至2012年5月中旬:完成设计主体部分,包括软件设计和硬件设计,并进行仿真;对设计进行修改和完善;
在工业生产和日常生活中,对温度控制系统的要求主要保证温度在一定温度范围内变化,稳定性好,不震荡,对系统的快速性要求不高。
温度控制对象,在工业控制过程中,是相当重要的控制对象,因为温度直接影响到了燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度、结晶以及空气流动等物理的和化学的变化过程。温度控制的不好很有可能引起严重的安全事故,产品质量和产量等一系列的问题。温度控制是许多设备的重要组成部分,它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,以利于进行工件的加工与处理。不论是在生活还是在工业生产过程中,温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响,所以适时地对温度进行控制具有重要的意义。
基于单片机温度控制系统开题报告
5、选择相关的英文文献并翻译。
6、写毕业设计的论文,并准备答辩。
7、论文答辩并提交论文及相关资料。
六、指导教师审批意见(对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价,对是否开题作出决定):
指导教师: (签名)
年 月 日
三、毕业设计(论文)所采用的研究方法和手段:
研究方法:以理论为基础,以试验为根本。从51单片机的基础知识入门,逐步延伸到系统的设计、制作和测试。
研究手段:在老师指导下完成电路图的设计,对原理图进行论证分析其正确性,电路元件的购买,自己动手焊接电路板,软件的编写,自己动手调试程序验证实验电路的正确性。
5.于京,张景璐.51系列单片机C程序设计与应用案例.中国电力出版社.
6.蔡杏山.Protel 99 SE 电路设计.人民邮电出版社.
7.杨小川.Protel DXP 设计指导教程. 清华大学出版社.
五、毕业设计进度安排:
1、毕业设计选题并对选题进行相应的评估。
2、查Байду номын сангаас资料,并写开题报告。
3、完成电路图设计,进行中期答辩
测量温度的方法很多,按照测量体是否与被测介质接触,可分为接触式测温法和非接触式测温法两大类。温度测量应用中有多种类型的传感器,其中有热敏电阻、热电偶等。热敏电阻由于体积小,重复性好,测量方法简单,所以在一般的测量系统中广泛应用,但是热敏电阻作为传感器的测温系统需要A/D转换,信号放大与处理,并且测量精度不高,这也是热敏电阻的缺点、不足。另一种热电偶传感器,能够检测更宽的温度范围,还具有较高的性价比。而且热电偶的鲁棒性、可靠性和快速响应时间使其成为各种工作环境下的首要考虑。但是,热电偶传感器也存在一些缺陷,比如线性特性较差,信号电平很低,常常需要放大或高分辨率数据转换器进行处理。随着科学技术的快速发展,特别是现代仪器的发展,微型化、集成化、数字化成为传感器发展的一个重要方向,本文所采用的DALLAS公司生产的一种新型温度传感器DS18B20,其优点急温度测量、A/D转换于一体,测量范围宽-55℃~+125℃,精度高达0.0625℃。它采用单总线协议,即与微机接口仅需要占用一个I/O端口,不需要任何外部原件,DS18B20能代替模拟温度传感器和信号处理单元,直接测量温度并以数字信号输出(9位数字码串行输出)极大的简化了整体电路,可使整个系统更加小型化、低功耗。由于DS18B20直接输出数字量,并直接与单片机连接,所以控制简单,它的单总线特性使其便于扩展,可以在一根总线上接挂多个DS18B20来扩展系统,组建测量网络。综上所述,采用DS18B20与单片机所组成的系统,结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣的测量环境,也适用于日常生活和工农业生产中,有很高的应用前景。
《基于单片机的电子温度计的设计》开题报告
内容:初稿撰写完成并接受教师指导
3.第三阶段: 时间:2022年4月底前
内容:毕业论文修改定稿;
4.第四阶段: 时间:2022年5月上旬
内容:准备毕业论文答辩。
四、参考文献:
[1] 孙鹏.红外测温物理模型的建立及论证[C].吉林:吉林大学出版社.2016:15-18.
[2] 晏敏.红外测温原理及误差分析[N].光明日报.2018-11-24(2).
[3] 曹润强.红外测温仪的设计[J].测量学研究.2016.23(6):87-89.
[4] 黄光.易新建热释电红外测温方程的研究[J].红外技术.2019.52(12):48-49.
[5] 柳刚,王双保.非接触式红外研制[J].光电子科技与信息.2018.51(17);45-50.
五、审核意见:
指导教师(签名):
(4)完善论文,准备毕业答辩。
5、方法:在网上搜索资料,回忆在课堂上学到的知识,在不懂得情况下主动请教指导老师。
三、实施计划(设计工作的主要阶段、进度和完成时间等):
1.第一阶段: 时间:2021年12月上旬前
基于单片机的温度控制器设计开题报告
(1)选题目的:温度是一个具有非线性大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象。
因此很难用数学方法建立精确数学模型。
基于单片机的程序温度控制器的设计,采用80C51单片机作为处理器并与上位机进行连接,可随时改变参数。
设计中软件程序采用16段程序编程,把测温范围分成16段进行控制,每段程序根据具体输出情况可改变以随时调整。
另外对各温度控制回路采用PID控制算法,提高控制精度。
单片机作为核心的温度控制器可解决传统温控系统体积过大的缺点。
(2)选题意义:温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产品质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益。
(3)国内外对本课题涉及问题的研究现状:国内外在温度控制器的研发上有比较大的进步。
目前,温度控制器从模拟,集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。
智能温度控制器发展为融合微电子技术、计算机技术和自动测试技术等的产品。
其智能化的程度取决于软件的开发水平。
温度控制器主要向高精度、高质量方面发展。
另外,国外的一些先进设备温度控制中采用 PLC/PCC等为核心的可编程系统,温度控制方法采用了模糊控制等智能控制方法。
(4)主要研究方法和手段:查阅研究大量相关文献及论文,通过学习他人的研究总结自己的经验方法并积极向指导老师请教学习以正确完成毕业设计的撰写。
(5)需要解决的问题:温度是个大惯性、大滞后、单向升温性的控制对象,传统控制方法控制精度低,控制效率低,另外传统温度控制系统体积过大。
(6)解决的思路:首先基于本设计温控方位为20-2000摄氏度,温控温度高,所以选用热电偶温度传感器。
温度传感器采集温度经放大,滤波,A/D转换送给单片机进行处理。
基于单片机的温度传感器设计 开题报告
天津理工大学本科毕业设计开题报告毕业设计题目学生姓名学号指导教师职称工程师(报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。
)1)课题的研究意义随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域,使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。
温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。
测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。
最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计,例如:水银玻璃温度计,酒精温度计。
它们常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。
利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值,既简单方便,有直观准确。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。
2)国内外发展状况目前温度计的发展很快,从原始的玻璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
主要温度仪表,如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟,但是它们只能在传统的场合应用,尚不能满足简单、快速、准确测温的要求,尤其是高科技领域。
因此,各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术,如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。
2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。
投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切,这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。
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天津理工大学本科毕业设计开题报告
毕业设计题目
学生姓名学号
指导教师职称工程师
(报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。
)
1)课题的研究意义
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域,使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。
温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。
测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。
最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计,例如:水银玻璃温度计,酒精温度计。
它们常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。
利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值,既简单方便,有直观准确。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。
2)国内外发展状况
目前温度计的发展很快,从原始的玻璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
主要温度仪表,如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟,但是它们只能在传统的场合应用,尚不能满足简单、快速、准确测温的要求,尤其是高科技领域。
因此,各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术,如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。
2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。
投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切,这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。
本文研究一种基于单片机温度控制系统,以克服传统方法的不足。
3)研究内容和方法
采用数字式温度传感器为检测器件,进行单点温度检测。
用LCD1602液晶直接显示温度值,单片机系统作为电子温度计的控制、显示系统。
本系统从以下三个方面来考虑:
(1)检测的温度范围:0℃~100℃,检测分辨率 0.5℃。
(2)用LCD1602来显示温度值。
(3)超过警戒值(自己定义)要报警提示。
主要采用DS18B20温度传感功能,检测当前的温度值,通过液晶将当前温度值显示出来,当检测的温度值超过所设定的温度范围时,报警提醒,达到精确检测的目的。
本系统主要由四部分组成:
1)传感器数据采集部分即温度检测模块,如果采用热敏电阻,可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围,但是热敏电阻精度、重复性,可靠性差,对于检测1摄氏度的信号是不适用,可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以接在一根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。
2)温度显示部分可选用LED数码管显示,也可选用LCD液晶显示。
此模块选用LCD1602。
3)上下限报警调整模块通过按键设置报警温度,采用蜂鸣器报警。
4)单片机主板部分智能模块主要指单片机部分,它主要完成传感器信号的接收以及处理工作,本模块的设计首先要做好单片机的选型,考虑到性能以及成本选用AT89S52。
整个系统是以AT89S52控制下工作的。
其工作过程是:首先温度按键设定上下极限温度范围,然后温度传感器DS18B20采集当前温度信号,单片机接收此信号,通过处理在液晶LCD1602显示当前温度值。
若测得温度超过所设定的范围时,蜂鸣器发出报警信号。
鉴于此,本毕业设计所要完成的任务目标是:
(1)设计电子温度计的信号检测部分
(2)设计电子温度计的信号处理部分
(3)设计电子温度计的主控制器部分
(4)设计电子温度计的显示部分及报警部分
(5)编写调试相关软件设计
(6)实验平台的搭建
(7)整机调试
4)参考文献
[1]胡烨,姚鹏翼. Protel 99 SE 电路设计与仿真教程.北京:机械工业出版社, 2005
[2]强锡富.传感器[M].北京:机械工业出版社,2004
[3]康华光.电子技术基础模拟部分.北京:高等教育出版社,1998
[4]康华光.电子技术基础数字部分.北京:高等教育出版社,1998
[5]刘守义.单片机应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.
[6]李广弟.单片机基础.北京航空航天大学出版社,1994年
[7]孙焕铭.51单片机C语言程序应用实例详解.北京:北京航空航天大学出版社,2011
指导教师
意见
签字:年月日
天津理工大学教务处制表。