基于单片机的电阻炉温度控制系统开题报告报告-毕业设计开题报告1
基于单片机的温度控制系统开题报告
•
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
基于单片机的电加热炉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电加热炉温度控制系统的设计一、课题研究意义及现状在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中,广泛使用着加热炉、热处理炉、反应炉等,炉子温度控制是工业对象中一个主要的被控参数。
过去曾使用常规PID控制或继电-接触器控制,自动化程度低,动态控制精度差,满足不了日益发展的工艺技术要求。
由于电热锅炉控制存在较大难度,经研究和实验提出了电加热锅炉的循环投切和分段模糊控制的控制模式,较好地解决了电加热锅炉控制的理论和实际问题。
国内电加热炉控制有四个发展阶段:第一阶段:手动控制、温度仪表显示第二阶段:顺序控制器或PLC程控器,温度仪表参与控制第三阶段:全PLC控制第四阶段:专用电脑控制用电加热锅炉专用电脑取代通用的PLC,更取代温控表。
它具有全PLC控制的全部优点,并克服了全PLC控制的全部缺点,可产品化,成本低,易与各种电热锅炉配套,配备最先进和成熟的控制程序,现场参数可由一般操作人员在现场进行设置和解决。
因此电加热锅炉专用电脑控制器已被广泛采用。
电功率输出的元件分为有机械触点和无机械触点两大类。
前者是交流接触器,后者是可控硅,交流接触器只能用作有级功率调节,优点是主回路完全电气隔离,耐过流和过压能力较强、自身耗电小、发热量也小、价格较低,缺点是有机械动作噪声,触点寿命较短。
可控硅可以用作无级功率调节,也可用于有级功率调节,优点是无机械动作噪声,触点寿命较长,缺点是主回路不能完全关断,过电流和过电压能力差,自身耗电较大,需要强制散热,价格较高。
本系统使用可控硅为输出的元件。
二、课题研究的主要内容和预期目标采用自动控制原理和单片机技术,对PID算法和单片机控制功能进行研究和设计,由可控硅元件来实现温度控制电路。
了解当前国内外电加热炉的研究与其产品市场;熟悉单片机技术,PID算法,可控硅元件等,为将来从事电子产品控制研发、制造及经营等方面工作打下基础。
毕业设计的具体内容:(1)研究和设计使用MCS-51单片机控制功能。
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。
基于单片机的电炉炉温控制器设计(毕业设计开题报告)
单片机温度控制系统是以MS-5l单片机为控制核心,辅以采样反馈电路,驱动电路,晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。其系统结构框图可表示为:系统采用单闭环形式,其基本控制原理为:将温度设定值(即输入控制量)和温度反馈值同时送入控制电路部分,然后经过调节器运算得到输出控制量,输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上,电炉因此达到一定的温度。传统的炉温控制设备是依靠人工通过对照炉温指示仪表所示值与期望值,手动调节燃料的进料阀门以达到控制炉温的目的。对于对炉温要求精度较高的工厂,传统设备很难达到要求.因此,为实现炉温调控趋向智能化,本设计以单片机技术为核心,采用新型思路,控制电路以8031为核心,采用热电偶传感器将炉温转化成模拟电量,采用温度变送器、采样保持器、A/D转换器将模拟量装换成数字量输入到单片机,利用键盘实现设温,LED显示器显示炉温,当温度超过系统的危险温度时由声光报警器发出警报。
基于单片机的电炉炉温控制器设计(毕业设计开题报告)
设计题目
基于单片机的电炉炉温控制器设计
学生姓名
:
基于单片机的燃料炉炉温控制系统设计课题,结合生产实际,利用所学专业基础课的理论知识,使理论知识系统化、实用化,同时为工厂提供能源利用率高,自动化程度好设备提供可能能基本掌握炉温控制设备的设计能力和制图能力;综合利用文献发现问题的能力。电力资源的匮乏是制约我国经济快速健康发展的一个突出问题,电加热炉是工业生产中一种重要的必不可少的设备,由于技术落后,在利用电加热炉时,不仅不能精确地满足加热工艺曲线的要求,而且对电力资源造成了巨大的浪费。原因主要由以下两点:一基于PLC或计算机控制的电加热系统造价昂贵,很多小型企业不愿接受。二现行的炉温自动控制系统往往具有算法复杂,要求操作人员具有一定的自动控制技术。所以,要想改善这种状况,必须要设计一种操作简单,控制精确,造价便宜的炉温自动控制系统。
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。
电阻炉温度监控系统设计开题报告
四:信息反馈控制部分的设计:
信息反馈部分由用户在上位机中进行了修改后,将信号传输给单片机,单片机响应后,命令温室的控制端执行相应的操作。以达到智能控制的目的。
4、完成本课题所需的工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
通过定期完成前期拟定的任务,并对比其他方案的优缺点,依次完成电阻炉温度监控的系统设计的完成是可能的。
3、本课题的关键问题及解决问题的方案以及步骤
围绕上位机系统以及单片机与上位机的通信的设计,需要解决的问题主要集中在以下四大模块:
一:单片机的设计选型
应该明确需要单片机完成的控制,由工作要求对51单片机进行恰当的选择;
重 庆 理 工 大 学
毕 业 设 计(论文)开 题 报 告
题பைடு நூலகம்目智能温室-上位测控系统设计
二级学院重庆汽车学院
专 业机械设计制造及其自动化(制造方向)
班 级*********学 号***********
姓 名指导教师曾宇丹
系 主 任时 间2013年3月1日
1、本课题的研究目的及意义
电阻炉拥有结构简单、价格低廉、操作方便等特点致使电阻炉在生活生产中应用的十分广泛,在工业生产中电阻炉广泛应用于钢铁的热处理工艺,如正火、回火、淬火、退火以及常规热处理等,而热处理过程中温度控制的效果往往对产品的生产效率以及质量具有重大的直接影响,电阻炉温度又具有非线性、大惯性、大滞后的特点,如果在温度控制的过程中没有合适的控温而使超调量过大,而电阻炉没有有效地方法进行冷却,而是靠自然冷却,如果控制不当,导致超调过大,便会致使整个生产、工作效率低下。不同的热处理所需求的温度以及温度偏差和升温速度要求均有所不同,而炉内温度的均匀性也会对热处理材料的性能产生重大的影响;因此能设计出一个温度控制精度高、升温迅速、温度梯度均匀的电阻炉不仅能够提高工厂生产效率而且能够使产品有良好的质量保障,对生产生活具有重大的意义。
基于单片机的水温控制系统开题报告
[1]高岩.基于单片机的节能饮水机控制系统设计研究[J].科技创新与应用,2020(35):9-12.
[2]金靖淋. 智能水产养殖之鱼塘控制系统的设计与实现[D].重庆三峡学院,2020.
[3]李亚辉,冯俐,尹玉玲,宋今辉,熊浪龙,肖荣峰.基于51单片机的恒温水箱控制系统设计[J].科技创新与应用,2020(04):91-93.
2.研究的目的
在工业生产过程中,往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节,因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点,因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本,控制方法灵活多样,并且可以达到较高的控制精度,从而能够大大提高产品的质量,因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
青 岛 工 学 院
毕 业论 文(设 计)
开题报告
级
专 业
姓 名
学 号
指导教师
报告日期
青岛工学院教务处制表
一、选题依据
选题来源与背景,研究目的,国内外研究现状,主要参考文献
1.选题来源与背景
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和矿藏资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,将重要的水资源和矿产能源好好的利用起来,通过工业技术改革,减少矿产能源的浪费。
本论文以电阻炉为研究对象,开发了基于单片机的温度控制系统。本温度控制系统按功能分主要包括温度传感器模块、数据处理模块、温度显示/设定模块和温度控制模块。温度传感器采用了数字式温度传感器DS18B20,对温度进行实时采样并将模拟信号转换成数字信号返回给单片机。系统可通过键盘对电阻炉水温进行预设,可以使用蓝牙和单片机通信,使用手机端显示温控数据,再使用APP对水温度进行检测和设定。
电阻炉温度控制系统研究的开题报告
电阻炉温度控制系统研究的开题报告一、选题背景电阻炉是一种广泛应用于工业生产过程中的重要设备,其基本工作原理是利用电阻加热原理,在电阻丝中产生的热量加热工件,从而达到控制温度的目的。
而电阻炉的温度控制是设备正常工作的关键,对于提高生产质量和效率具有重要意义。
现阶段针对电阻炉温度控制系统的研究已取得了一定的进展,但是一些问题还存在,例如:温度控制准确度、控制范围、自动化程度等方面需要进一步研究与提高。
因此本研究将开展电阻炉温度控制系统的研究,旨在提高电阻炉的温度控制准确度和自动化程度,为工业生产过程提供更好的技术保障。
二、研究目标本研究将以电阻炉温度控制系统为研究对象,通过理论和实验研究,达到以下目标:1. 分析电阻炉温度控制系统的基本工作原理和控制方式,探究其温度稳定性、控制精度等性能指标。
2. 研究电阻炉温度控制系统的优化方法,从控制器设计、参数设置等方面寻求提高温度控制准确度的方案。
3. 探究电阻炉温度控制系统的自动化程度提高方法,寻求将整个控制过程实现自动化,提高生产效率。
三、研究内容本研究将主要围绕电阻炉温度控制系统展开理论和实验研究,具体研究内容如下:1. 电阻炉温度控制系统的工作原理和控制方式分析。
2. 温度控制参数影响因素的分析和研究。
3. 控制器设计和参数优化方法的研究。
4. 电阻炉温度控制系统的自动化程度提高研究。
5. 实际电阻炉温度控制系统的案例分析和实验验证。
四、研究意义本研究旨在提高电阻炉温度控制系统的精度和自动化程度,使其更加适应工业生产过程的需要,具有以下意义:1. 提高电阻炉温度控制的稳定性和精度,提高生产过程的品质和效率。
2. 实现电阻炉温度控制的自动化,减轻工人的负担和提高工作效率。
3. 提高电阻炉的生产安全性和稳定性,减少生产质量问题的发生。
4. 推动电阻炉温度控制技术的发展,为相关领域的工业生产提供新的技术支持。
五、研究方法本研究将采取理论分析和实验研究相结合的方法,具体研究方法包括:1. 研究电阻炉温度控制系统的基本工作原理和控制方式,通过理论分析和文献综述,探究其温度稳定性、控制精度等性能指标。
基于单片机的炉温控制系统设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告
题 目: 基于单片机的炉温控制系统设计
系: 电气信息学院
专 业: 自动化
学生姓名: 肖凤 学 号: 6
指导教师: 林国汉
2014年 3 月 14 日
开题报告填写要求
1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)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(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(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.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告
2
4
毕业设计(论文)开题报告
6
8
毕业设计(论文)开题报告。
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
电阻炉的温度控制开题报告
开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)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(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,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.学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上(不包括辞典、手册),开题报告的字数要在1000字以上。
4.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4月26日”或“2004-04-26”。
5.“指导教师(签字)”日期填写成在2012年2月23日~ 27日之间的某个日期;“开题小组组长(签字)”日期填写成在2012年2月28日~3月4日之间的某个日期。
1.毕业设计的主要内容、重点和难点等在许多行业和产品中,用单片机对温度进行实时地检测和控制,不仅可以提高工作效率,而且可靠性也得到了极大的提高。
目前,与单片机控制温度的相关硬件技术已经比较成熟,各类温度控制系统结构上也比较相似,但在温度控制的算法上则存在较大差异。
本课题要求利用单片机设计一个电阻炉温度控制系统。
整体设计级系统原理本系统有单片机,温度检测电路,报警电路,时钟电路,温度控制电路等部分组成。
在系统中,利用热电偶测得电阻炉实际温度并转换成毫伏级电压信号。
该电压信号经过温度检测电路转换成与炉温相对应的数字信号进入单片机,单片机进行数据处理后,通过液晶显示器显示温度并判断是否报警,同时将温度与设定温度比较,根据设定的PID 算法计算出控制量,根据控制量通过控制固态继电器的导通和关闭从而控制电阻丝的导通时间,以实现对炉温的控制。
该系统中的时钟电路可以根据要求进行准确计时。
电阻炉在化工、冶金等行业应用广泛,因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。
基于单片机的温度控制器设计与研究的开题报告
基于单片机的温度控制器设计与研究的开题报告一、选题背景与意义随着现代科学技术的不断发展与进步,各种控制系统得到了广泛应用。
在生产和生活中,温度控制是非常重要的一部分。
而采用单片机技术实现温度的精确控制已成为现代温度控制领域的一个重要方向。
本课题主要是基于单片机技术开发一款温度控制器,能够准确测量环境温度并将控制信号传输给加热或制冷装置,以实现精确的温度控制。
该控制器采用了现代化的控制算法,能够对温度进行精确定位和准确度控制,提高了生产和生活温度控制领域的效率和安全性。
二、研究内容及工作计划本课题主要的研究内容包括:单片机温度测量与控制算法设计、硬件电路设计和软件程序设计等方面。
通过对单片机内部温度测量和外部传感器测量的结果进行协调,以提高温度的准确度和稳定性。
具体主要实现以下工作:1. 单片机选型和开发环境的搭建通过市场调研和技术评估,选定适用于温度控制器的单片机,并适配开发环境,确保研究过程的稳定性和可行性。
2. 温度测量电路的设计基于单片机选型,设计温度传感器的测量电路,实现温度的准确测量。
3. 温度控制算法的设计调研和评估现有的温度控制算法,根据单片机硬件的特性和温度目标值的需求,设计合适的控制算法。
4. 控制信号输出电路的设计通过控制器计算出的控制信号,实现对加热和制冷装置的准确控制。
5. 程序编程与测试编写控制器程序,并通过大量的测试,检测控制器的实际性能与预期值的差距,进一步完善系统,确保控制器运行的稳定性和可靠性。
三、研究预期成果及应用前景该温度控制器的研究成果将具有以下特点:1. 硬件设计简单,易于实现和维护。
2. 软件设计优化,控制值精确、反应迅速、稳定可靠。
3. 设计可靠性高,适用性广泛,适合温度监测和控制的场合。
该温度控制器可以应用于医疗、化工、食品等领域的温度控制和监测,具有广泛的应用前景和市场需求。
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。
(完整word版)基于单片机温度控制系统的设计开题报告1
安徽建筑工业学院机械与电气工程学院本科毕业设计(论文)开题报告
课题:基于单片机的实时温度监控系统的设计
专业:_电气工程及其自动化
班级:___07电气 1班__
学生姓名:___张柯楠______
学号:___07210020109___
指导教师:_张德祥___
填表日期:____2011年3月1日_
安徽建筑工业学院机械与电气工程学院
二○一一年二月制表
说明
1.抓好毕业设计(论文)的开题报告是保证毕业设计(论文)质量的一个
重要环节。
为了加强对毕业设计(论文)的过程管理,规范毕业设计(论文)的开题报告,特印发此表。
2.毕业生一般应在毕业设计前期准备过程中,通过文献调研,主动跟指导
教师讨论,完成毕业设计(论文)的开题报告。
3.此表经过指导教师和有关人员签字后,一份由指导教师保存,一份交系
教务办公室,一份上交教务处。
4.毕业生在毕业设计(论文)答辩时,必须提交这份毕业设计(论文)开
题报告。
一简表
二选题依据
三研究内容
四研究方案
五工作进度的大致安排
六设计成果。
基于单片机的温度控制系统的研究的开题报告
基于单片机的温度控制系统的研究的开题报告一、研究背景和论文选题的依据随着现代科技和生活水平的不断提高,人们对于生活质量的要求越来越高,其中一个方面就是对温度控制的要求,特别是在某些需要精确温度控制的领域,如医疗、生命科学、制造业等。
因此,在温度控制领域的研究需求日益增长,加上单片机技术在物联网、智能制造等方面的应用不断扩展,基于单片机的温度控制系统也日渐受到人们的关注。
本课题拟从单片机集成电路技术出发,针对温度控制系统的特点和应用需求,研究基于单片机的温度控制系统,探索其设计、实现和优化等方面的工作,旨在提高温度控制系统的精度、可靠性和智能化程度,为相关领域的生产和实验研究提供技术支持。
二、选题的研究意义和研究目的1.选题的研究意义温度控制系统广泛应用于医疗、生命科学、制造业等多个领域,对于提高生产质量和实验结果的准确性具有重要意义。
而基于单片机的温度控制系统具有成本低廉、控制精度高、响应时间短等特点,逐步成为温度控制领域的重要技术手段之一。
本课题的研究将有助于推动单片机技术在温度控制系统领域的应用和发展。
2.选题的研究目的(1) 深入了解单片机技术和温度控制系统,并熟悉其发展和应用趋势;(2) 系统地分析基于单片机的温度控制系统的工作原理、结构和特点等相关内容;(3) 探究基于单片机的温度控制系统的设计原则、方案和流程等方面的问题,以提高控制精度、可靠性和智能化程度;可靠性等方面进行测试和优化;(5) 对比和分析不同温度控制系统的性能和优缺点,得出结论并提出改进措施。
三、研究内容和研究方法1.研究内容(1) 温度控制系统的概述和发展趋势。
(2) 基于单片机的温度控制系统的原理和实现方法。
(3) 基于单片机的温度控制系统的设计原则、方案和流程。
(4) 基于单片机的温度控制系统的实现和测试。
(5) 分析不同温度控制系统的性能和优缺点,并提出改进措施。
2.研究方法(1) 文献调研,了解温度控制系统的发展历程和技术趋势。
基于单片机温度控制系统开题报告
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2013.4.7-2013.4.12 硬件设计,软件设计并制作
2013.4.13-20132.4.20 撰写毕业设计论文
2013.4.21-2013.4.28 完成论文修改、定稿、打印、装订
2013.4.29-2013.5.10 答辩准备
六、主要参考文献
一、本课题研究的主要内容、目的和意义
研究主要内容
本文所要研究的课题是基于单片机控制的水温控制系统的设计,主要是介绍了对水箱温度的显示,实现了温度的实时显示及控制。水箱水温控制部分,提出了用DS18B20、STC89C52单片机及LCD的硬件电路完成对水温的实时检测及显示,而炉内温度控制部分,由DS18B20检测炉内温度,用中值滤波的方法取一个值存入程序存取器内部一个单元作为最后检测信号,并在LCD中显示。控制器是用STC89C52单片机,用设定的算法对检测信号和设定值的差值进行调节后输出PWM控制信号给执行机构,去调节电阻炉的加热功率,从而控制炉内温度。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,特别适合于构成多点的温度测控系统,可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理,而且每片DS18B20都有唯一的产品号,可以一并存入其ROM中,以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18S20芯片。从DS18S20读出或写入DS18S20信息仅需要一根口线,其读写及其温度变换功率来源于数据总线,该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而且不需要额外电源。同时DS18B20能提供九位温度读数,它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。而且利用本次的设计主要实现温度测试,温度显示,温度门限设定,超过设定的门限值时自动启动加热装置等功能。而且还要以单片机为主机,使温度传感器通过一根口线与单片机相连接,再加上温度控制部分和人机对话部分来共同实现温度的监测与控制。
本毕业设计选择研究水温控制系统,采用单片机进行控制的水温自动控制电路,使系统能简单的实现温度的控制及显示,STC89C52单片机优秀的实时控制功能、灵活的编程能力有机的结合起来,并且通过软件编程能实现各种控制算法,使系统具有控制精度高的特点,对实现对水温的自动控制,具有重大的现实意义。不但能用于学校的实验教学及其它一些研究课题的开发,同样能用于工厂多点温度的控制,提高工业企业自动化水平。
3、拟采用的技术方案
本文具体研究了如下几方面:
(1)水温控制系统硬件的设计
主要包括STC89C52单片机、温度传感器模块、温度控制模块、显示模块、按键模块的硬件选择及论证。
(2)水温控制系统软件的设计
借助Keil C51开发工具,以C语言为开发语言,开发了单片机系统的温度检测与控制程序模块、对温度传感器模块、显示模块、温度控制模块进行控制,键盘导入设定的温度,使其与实际温度进行运算并输出。
设计过程中,首先进行软件设计和开发,使系统功能模块化并分别通过Proteus软件进行仿真,实现功能后对硬件进行了综合设计,并且反复论证、测试各器件参数以使其稳定运行,最终使得此系统实现了温度的恒温控制。
二、文献综述(国内外相关研究现况和发展趋向)
本次的毕业设计是多种技术知识的结合,不仅涉及到软件的设计,而且还将应用电子技术与单片机的应用技术有机结合,使其具有精度高、测量误差小、稳定性好等特点。
及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制,在许多工业场合中都是重要的环节,水温的变化影响各种系统的自动运行,例如冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系统,其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围,系统或许会停止运行或遭受破坏,所以我们必须能实时获取水温变化。对于超过适宜范围的温度能够报警。
单片机对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法。从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,80年代单片机技术进入快速发展时期,近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路,本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合,使得单片机的应用非常广泛。同时,单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低,制造、安装、调试及维修方便。
七、审核意见
指导教师对开题的意见:
指导教师签字: 年 月 日
院系审核意见:
审核人签字:年 月 日
说明:1、该表每生一份,院系妥善存档;
2、课题来源填:“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课题”或“其它”;课题类型填:“设计”或“论文”或 “其它”。
(3)水温控制系统的仿真
以Proteus为基础,画出电路图加载各模块,加载程序并模拟实际电路的运行状态并进行仿真。
可行性论证:
本次的毕业设计是多种技术知识的结合,不仅涉及到软件的设计,而且还将应用电子技术与单片机的应用技术有机结合,使其具有精度高、测量误差小、稳定性好等特点。
四、预期结果(或预计成果)
本系统实现其具体控制功能如下:
(1)能够连续测量水的温度值,可用1602LCD液晶来显示水的实际温度。
(2)能够设定水的温度值,设定范围是30℃~90℃。
(3)用单片机STC89C52控制,通过按键来控制水温的设定值,并保持恒定不变。
(4)误差≤1℃。
五、研究进度安排
2013.3.26-2013.3.28 毕业实习、文献阅读及开题报告撰写
(3)水温控制系统的仿真
以Proteus为基础,画出电路图加载各模块,加载程序并模拟实际电路的运行状态并进行仿真。
2、目的和意义
在工业生产过程中,往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节,因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点,因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本,控制方法灵活多样,并且可以达到较高的控制精度,从而能够大大提高产品的质量,因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
2、设计(研究)思想
本文所要研究的课题是基于单片机控制的水温控制系统的设计,主要是介绍了对水箱温度的显示,实现了温度的实时显示及控制。水箱水温控制部分,提出了用DS18B20、STC89C52单片机及LCD的硬件电路完成对水温的实时检测及显示,而炉内温度控制部分,由DS18B20检测炉内温度,用中值滤波的方法取一个值存入程序存取器内部一个单元作为最后检测信号,并在LCD中显示。控制器是用STC89C52单片机,用设定的算法对检测信号和设定值的差值进行调节后输出PWM控制信号给执行机构,去调节电阻炉的加热功率,从而控制炉内温度。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,特别适合于构成多点的温度测控系统,可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理,而且每片DS18B20都有唯一的产品号,可以一并存入其ROM中,以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18S20芯片。从DS18S20读出或写入DS18S20信息仅需要一根口线,其读写及其温度变换功率来源于数据总线,该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而且不需要额外电源。同时DS18B20能提供九位温度读数,它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。而且利用本次的设计主要实现温度测试,温度显示,温度门限设定,超过设定的门限值时自动启动加热装置等功能。而且还要以单片机为主机,使温度传感器通过一根口线与单片机相连接,再加上温度控制部分和人机对话部分来共同实现温度的监测与控制。
本文具体研究了如下几方面:
(1)水温控制系统硬件的设计
主要包括STC89C52单片机、温度传感器模块、温度控制模块、显示模块、按键模块的硬件选择及论证。
(2)水温控制系统软件的设计
借助Keil C51开发工具,以C语言为开发语言,开发了单片机系统的温度检测与控制程序模块、对温度传感器模块、显示模块、温度控制模块进行控制,键盘导入设定的温度,使其与实际温度进行运算并输出。
【6】陈杰.黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2010
【7】廖常初.现场总线概述[J].电工技术,1999
【8】陈忠平.单片机原理及接口[M].北京:清华大学出版社,2007
【9】刘高潮.一种实用的多功能数字温度计设计[J].电子测量技术, 2007
【10】韩志军,刘新民.数字温度传感器DS18B20及其应用[J].南京工程学院学报:自然科学版,2003
【1】张毅刚.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2010
【2】李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001
【3】王勇 .叶敦范.《基于AT89S51的便携式实时温度检测仪》
【4】余孟尝.数字电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,1998
【5】杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2006
本论文以电阻炉为研究对象,开发了基于单片机的温度控制系统。本温度控制系统按功能分主要包括温度传感器模块、数据处理模块、温度显示/设定模块和温度控制模块。温度传感器采用了数字式温度传感器DS18B20,对温度进行实时采样并将模拟信号转换成数字信号返回给单片机。系统可通过键盘对电阻炉水温进行预设,单片机根据当前炉内温度和预设温度进行运算,控制输出宽度可调的PWM方波,并由此控制双向可控硅的导通和关断来调节电热丝的加热功率,从而使水温迅速达到预设值并保持恒定不变。