水温控制系统开题报告

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开题报告(水温控制系统)

开题报告(水温控制系统)
目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。已经形成了比较成熟的系统理论,得到了非常广泛的发展。
4.2我国温度控制系统现状
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同国外的日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后复杂时变温度系统控制,而且适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。现在,我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。
设计思路、实现方法以及手段
1.设计思路
硬件系统模块分为:控制核心模块,温度检测模块,显示模块,继电器模块,键盘输入模块和串行通信模块,首先通过温度检测模块获得温度数据,传给控制核心,控制很小进行数据处理后的结果就通过显示模块进行显示,在温度突变时通过串行通信模块自动打印温度曲线。软件系统采用的是循环查询方式,来显示和控制温度,此系统包括主控制程序、PID算法及温度控制程序、中断控制子程序、显示及按键处理程序。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)(第五版)[M].武汉:华中科技大学出版社, 2007.
[2]李俊婷,石文兰,高楠.参数自整定模糊PID在温度控制中的应用[J].无线电工程, 2007, (7): 12-15.
[3]刘绿山,刘建群,李仕勇.基于AT89S52单片机的温度控制系统[J].微计算机信息, 2007, 23(6): 34-37.
湖南商学院
本科毕业设计开题报告
题目
基于PID的水温控制系统设计

温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告

温度控制系统设计开题报告温度控制系统设计开题报告一、研究背景随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,温度控制系统在各个领域的应用越来越广泛。

无论是家庭、工业生产还是医疗设备,温度控制都是确保设备正常运行和人们舒适生活的关键因素。

因此,设计一套高效可靠的温度控制系统对于提高生产效率和生活品质具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在设计一套温度控制系统,通过对环境温度进行实时监测和调节,实现温度的精确控制。

具体目标包括:1. 确定适用于不同环境的温度控制算法;2. 开发一套高效的温度传感器,能够准确快速地获取环境温度数据;3. 设计一个可靠的控制器,能够根据温度数据进行智能调节;4. 提供用户友好的界面,方便用户对温度控制系统进行操作和监测。

三、研究内容1. 温度控制算法本研究将探索不同的温度控制算法,包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等。

通过比较不同算法的性能和适用范围,选择最合适的算法用于温度控制系统。

2. 温度传感器设计为了准确获取环境温度数据,本研究将设计一种高效的温度传感器。

传感器应具备高精度、快速响应和抗干扰能力,以确保温度数据的准确性。

3. 控制器设计基于所选的温度控制算法,本研究将设计一个可靠的控制器。

控制器应能够根据温度数据实时调节温度,同时具备稳定性和快速响应的特点。

4. 用户界面设计为了方便用户对温度控制系统的操作和监测,本研究将设计一个用户友好的界面。

界面应具备直观、简洁和易于操作的特点,使用户能够轻松地进行参数设置和实时监测。

四、研究方法本研究将采用实验研究和仿真模拟相结合的方法进行研究。

首先,通过实验测试不同温度控制算法的性能和适用范围。

然后,利用仿真软件对温度传感器和控制器进行设计和验证。

最后,搭建实际的温度控制系统原型,并进行实际操作和测试。

五、研究意义本研究的成果将具有以下意义:1. 提供一套高效可靠的温度控制系统,为各个领域的设备和生产提供重要支持;2. 提高生产效率和产品质量,减少能源消耗和资源浪费;3. 提升人们的生活品质,提供舒适的居住和工作环境;4. 推动温度控制技术的发展,为相关领域的研究提供参考和借鉴。

水温智能控制开题报告

水温智能控制开题报告

水温智能控制开题报告水温智能控制开题报告摘要:水温智能控制是一种利用先进的技术手段来监测和调控水温的方法。

本文旨在探讨水温智能控制的意义、应用场景、技术原理以及可能面临的挑战。

通过对相关文献的研究和分析,我们将深入探讨水温智能控制的发展前景和应用前景,并提出一种基于物联网技术的水温智能控制系统设计方案。

1. 引言水温是水体中的温度,对于许多生物和工业过程都具有重要影响。

因此,控制水温对于维持生态平衡、提高生产效率等方面都具有重要意义。

传统的水温控制方法往往需要人工干预,效率低下且易出错。

而水温智能控制则能够通过先进的技术手段实现自动化监测和调控,提高效率和准确性。

2. 水温智能控制的意义水温智能控制的意义在于提高生态环境的稳定性和可持续性。

通过精确控制水温,可以保持水体中的生物多样性,维持生态平衡。

同时,水温智能控制还可以应用于农业、温室种植等领域,提高作物的生长效率和产量。

3. 水温智能控制的应用场景水温智能控制的应用场景广泛。

例如,水产养殖业可以通过控制水温来提高鱼类的生长速度和产量。

此外,游泳池、温泉等场所也可以利用水温智能控制来提供更好的服务体验。

在工业领域,水温智能控制可以用于冷却设备、发电厂等系统,提高能源利用效率。

4. 水温智能控制的技术原理水温智能控制的技术原理主要包括传感器、数据采集、数据处理和控制执行等环节。

传感器用于实时监测水温,并将数据传输给数据采集设备。

数据采集设备将采集到的数据传输给数据处理设备,通过算法和模型对数据进行分析和处理。

最后,控制执行设备根据数据处理结果来调控水温,实现智能控制。

5. 水温智能控制的发展前景随着物联网技术的发展和应用,水温智能控制的发展前景广阔。

物联网技术可以实现设备之间的互联互通,提高水温智能控制的精确性和效率。

同时,人工智能技术的应用也能够进一步提升水温智能控制系统的自主性和智能化程度。

6. 水温智能控制面临的挑战水温智能控制面临着一些挑战,包括技术难题、数据安全和隐私保护等问题。

基于单片机的水温控制系统开题报告

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。

单片机水温控制开题报告

单片机水温控制开题报告
[5]张开生. MCS-51单片机温度控制系统的设计.北京:微计算机信息出版社,2005
[6]赵丽娟,邵欣.基于单片机的温度监控系统的设计与实现.机械制造出版社,2006
指导教师签名:
年月日
水温是常见的一种被控温度参数,历来是国内外研究的重点,在电热水器、锅炉、家用电器等领域使用广泛。当前对水温控制系统的设计过于复杂、成本较高,不便于推广使用
因此,研究出小型简单低成本的监控系统对于推广是必要的,从而可以减少对资源的浪费等
二、设计内容,关键问题及研究方法
设计内容主要工作包括以下几部分内容:
2012-05-01至2012-05-15教师审阅论文并且修改不足。
五、参考文献
[1]赵建领. 51系列单片机开发系列宝典.北京:电子工业出版社,2007
[2]刘建辉.单片机智能控制技术.北京:国防工业出版社,2007
[3]金锋.智能仪器设计基础.北京:清华大学出版社,2005
[4]陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京:清华大学出版社, 2004
当前对水温控制系统的设计过于复杂成本较高不便于推广使用因此研究出小型简单低成本的监控系统对于推广是必要的从而可以减少对资源的浪费等二设计内容关键问题及研究方法设计内容主要工作包括以下几部分内容
武汉纺织大学毕业设计(论文)开题报告
课题名称
基于单片机的水温控制
院系名称
数学与计算机院
专业
嵌入式
班级
学生姓名
(2)对系统进行整体设计:系统的设计分为硬件部分和软件部分,先进行硬件部分的设计,再根据硬件的设计来进行软件的程序编写。硬件设计时,先将大的硬件系统分为不同功能的小硬件部分,逐个击破。然后在将每个小硬件部分整合在一起,组成一个大的硬件系统。进行软件设计时,根据硬件部分的功能要求编写出数据处理程序和数据转换程序,然后再编写各个硬件部分的驱动程序。进行系统设计时应考虑如下问题:水温变化规律的控制,即水温按预定的温度——时间关系变化,这主要在控制程序设计中考虑。温度控制范围:如0~100℃,这就涉及到测温元件、加热原件的选择等及控制精度、超调量等指标,这涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。

基于单片机的水温控制系统设计开题报告

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。

(完整版)水温控制系统开题报告

(完整版)水温控制系统开题报告
国内外的实例有以下几个:
甘肃大学的赵紫静研究了一种基于PID温度控制技术的X射线发生器。这种发生器需要将其精度控制在±0.5℃左右,才能保证器件输出的X射线波长不发生超出要求的飘移,否则,X射线波长的超范围飘移将使整个设备难以正常使用。
昆明理工大学信息工程与自动化学院的王清海等在锅炉温度控制研究中将神经网络PID与LabVIEW人及交互结合,实现对锅炉温度的数据采集、控制和现实,提高了锅炉温控系统的效率。
意义: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下,为了保证生产过程正常安全的进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度和节约能源,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。由于本设计是一个典型的检测、控制型应用系统,它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电热器加热功率以实现水温控制的全过程,因此,应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统,以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外,单片机的使用也为实现水温的智能化控制提供了可能,例如实现自动切断电源,语音提示,自动加热,远程控制等。
2.国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
目前,温度控制技术大致有开关温度控制法和PID温度控制法两种。
所谓开关温度控制法是通过硬件电路或软件计算判别当前温度值与设定目标温度值之间的关系,进而对系统加热源(或冷却装置)进行通断控制。这种开关控温方法比较简单,用很简单的模拟电路就能够实现。目前,采用这种控制方法的温度控制器在我国许多工厂的老式工业电炉中仍被使用。由于这种控制方式无法克服温度变化过程的滞后性,致使系统温度波动较大,控制精度低,完全不适用于高精度的温度控制。
4.设计(或研究)方法
掌握单片机的使用,实现对单片机的编程以及利用单片机对外围电路进行控制。

基于单片机控制的水温控制系统的设计开题报告

基于单片机控制的水温控制系统的设计开题报告
【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
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。

开题报告-水箱水温控制系统的设计

开题报告-水箱水温控制系统的设计

1
二、课题研究的主 要内容和预期目标 本课题主要研 究水温控制 系统的基 本原理和设 计方法, 并对传统的 水温控制 系统进行改
进。主要内容: (1)学习水温控制系统的基本原理; (2)研究水温控制系统的设计过程:数据的提取、分析、处理; (3)设计水温控制的PID算法; (4)用单片机语言实现算法。
显示功能是由3个数码管来完成,它们显示的数据分别代表个位、十位和小数点后一位.所 显示的数据由单片机以并行位选方式直接以BCD码送给数码管。
系统设计图如下图所示:
这样设计出来操作简便显示清晰。 另外,在使用环境中存在很多干扰源,这些干扰会影响控制器的控制精度甚至影响控制器 的正能工作,所以要采取措施尽量减少干扰源带来的负面影响。硬件方面的抗干扰措施有:在 信号的传送过程中采用带有光电耦合器的接口电路,实现单片机系统与外设之间的电隔离,以 消除来自外设的各个方面的干扰。采用看门狗实现整个系统的监控,防止系统死循环。
五、参考文献 [1] 张迎新. 单片微型计算机原理、应用及接口技术[M]. 国防工业出版社, 2004,1 [2] 张志良. 单片机原理与控制技术[M]. 机械工业出版社, 2001,7. [3] S D Markande,P M Joshi,S K Katti. Microcontroller based 设计期限:自 2010 年 10 月 17 号至 2011 年 4 月 17 号 2010 年 10 月 1 日至 2010 年 10 月 20 日:明确任务,查找资料,确定系统总体设计方案; 2010 年 10 月 20 日至 2010 年 11 月 10 日:写文献综述,外文翻译; 2010 年 11 月 10 日至 2010 年 12 月 1 日:完成开题报告,准备开题答辩; 2010 年 12 月 1 日至 2011 年 2 月 20 日:完成电路设计和仿真; 2011 年 2 月 20 日至 2011 年 3 月 1 日:完成水温控制系统硬件和检测电路的设计; 2011 年 3 月 1 日至 2011 年 3 月 10 日:完成控制系统的软件设计,同时通过实验模拟 测试; 2011 年 3 月 10 日至 2011 年 4 月 1 日:撰写毕业论文,完善与修改毕业论文;做好论 文答辩的 PPT 资料,准备答辩,并提交所有电子文档材料。

基于PLC的太阳能水温控制装置的硬件设计 开题报告

基于PLC的太阳能水温控制装置的硬件设计 开题报告
开题报告
毕业论文(设计)题目:基于PLC的太阳能热水器恒温控制系统硬件设计
一、立题依据
1.研究意义:
传统式热水器主要通常燃料燃烧和电气加热为主,随着科学技术的不断发展,人们环保意识的加深,太阳能热水器渐渐地占据了热水器市场的主导地位。太阳能热水器的节能环保、安全可靠广受大众喜爱,不足之处就是水温的自由控制欠缺条件。
[13]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].2版.北京:机械工业出版社,2005.
[14]Jai P.Agrawal.Power electronics and AC drives[M].Prentice Hall,2002.
[15]Liu, D.L., B.J.Scott.Estimation of solar radiation in Australia from fall and temperature observations[J]. Agricultural andForestMeteorology. 2001:41-59.
[2]马红麟.基于PLC控制的多层立体车库的研究与设计[J].制造业自动化.2009:31(3):97-100.
[3]于海生.分布式参数显示及远程通信系统的研制[J].测控技术.1999,28(专辑):452-455.
[4]王永华.电气与可编程控制技术[M].2版.北京:航天航空大学出版社,2003.
四、毕业设计工作计划及预期成果
工作计划(如下表):
周次
设计(论文)各阶段内容
日期
第八-九周
完成加热系统
12.10.23-12.11.9
第十-十一周
完成水位控制系统
12.11.10-12.11.22
第十二-十五周
完全温度控制系统

水温控制系统开题报告

水温控制系统开题报告

水温控制系统开题报告水温控制系统开题报告一、引言水温控制系统是一种用于调节水温的技术方案,它在许多领域都有广泛的应用,如家庭生活、工业生产以及科研实验等。

本文将探讨水温控制系统的设计原理、应用场景以及未来发展方向。

二、设计原理水温控制系统的设计原理主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

传感器用于感知水温的变化,常见的传感器有温度传感器和红外线传感器。

控制器根据传感器的反馈信号,通过算法计算出控制水温所需的操作指令。

执行器则负责根据控制器的指令,对水温进行调节,常见的执行器有电加热器和冷却装置。

三、应用场景1. 家庭生活水温控制系统在家庭生活中有着广泛的应用。

例如,我们可以利用水温控制系统来调节淋浴水温,让每个家庭成员都能够享受到舒适的洗浴体验。

此外,水温控制系统还可以应用于家庭温泉、游泳池等场所,提供恒定的水温,增加用户的舒适感。

2. 工业生产在工业生产中,水温控制系统的应用也非常广泛。

例如,在食品加工过程中,水温控制系统可以确保食品在适宜的温度下进行加热或冷却,保证产品的质量和安全。

此外,水温控制系统还可以应用于塑料加工、化工生产等领域,提高生产效率和产品质量。

3. 科研实验在科研实验中,水温控制系统也扮演着重要的角色。

例如,在生物实验中,保持恒定的水温对于细胞培养和生物反应的研究至关重要。

水温控制系统可以提供稳定的实验环境,保证实验结果的可靠性和可重复性。

四、未来发展方向水温控制系统在未来的发展中有着广阔的前景。

随着科技的不断进步,传感器和控制器的性能将不断提高,使得水温控制系统更加智能化和精确化。

同时,随着对能源效率和环境保护的要求越来越高,水温控制系统也将朝着节能、环保的方向发展。

例如,利用太阳能、地热能等可再生能源来供给水温控制系统的能量,减少对传统能源的依赖。

此外,随着物联网技术的快速发展,水温控制系统也将与其他智能设备实现互联互通,形成智能家居或智能工厂的一部分。

通过与其他设备的联动,水温控制系统可以更好地适应用户的需求,提供更加个性化的服务。

”基于虚拟仪器的水温自动控制系统“的开题报告

”基于虚拟仪器的水温自动控制系统“的开题报告

唐山学院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目:基于虚拟仪器的水温自动控制系统机电工程系测控技术与仪器系别:________________________赵阳专业:________________________汤小娇姓名:_________________________指导教师:________________________汤小娇辅导教师:________________________ 2012年03月21日二、设计(论文)主要内容温度是工业过程的一个重要的物理量,随着工业自动化的过程对温度控制提出了更高的要求。

基于虚拟仪器技术,设计一个水温自动控制系统。

该系统可以实现温度的自动加热、监测和控制。

该系统由加热环节、温度测试环节以及计算机控制环节三部分组成。

该系统包含温度实时设置与显示、控制参数设置、温度控制曲线实时显示、系统状态监测、温度超标实时声光报警,要求系统稳定。

控制进度高。

三、设计(研究)方案为了实现温度的自动测量和控制,本系统采用了计算机作为系统的控制中心,上位机为虚拟仪器软件LabVIEW,由温度芯片DS18B20将温度的数字量传到单片机,单片机再将温度量通过串口发送到计算机,计算机接收到信号后,对数字量进行处理和控制运算,同时将数据保存,实时显示出测量温度并在显示器上显示出温度曲线和系统的运行状态。

根据系统程序控制,计算机进行分段线性运算以及输出控制,最终由计算机发出控制量,单片机接收到后,根据控制量控制加热回路电磁继电器的通断,达到调节功率的目的。

系统的控制主体为计算机,因此系统的人机接口为键盘和显示器,人机接口良好,系统的硬件结构简单。

四、工作进度安排第一阶段第一周到第二周接受任务、调查研究、查找资料第二阶段第三周到第四周根据要求及资料选定合适的控制方案说明:文献综述栏目字数本科生不少于1000字,专科生不少于500字。

温控毕设开题报告

温控毕设开题报告
采用三位LED七段数码管分别显示温度的十位、个位和小数位。按键采用单列3按键进行温度设定。数码管具有:低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化等特点。同时数码管采用BCD编码显示数字,程序编译容易,资源占用较少[15]。但可视面积小,画面效果不美观。
AT89S52单片机资源丰富,考虑到液晶显示屏(LCD)具有功耗小、可视面积大、画面效果好等特点,一般选用方案一。
(4)键盘与显示模块
水温要由人工设定,并能实时显示温度值。对键盘和显示模块有下面两种主流方案:
方案一:
采用LCD1602液晶显示屏和单列3按键。液晶显示屏(LCD)具有功耗小、轻薄短小无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大,画面效果好,抗干扰能力强,并可灵活的现实多种状态[16]。
方案二:
近年来,单片机以其功能强、体积小、使用方便、性能价格比较高等优点,在实时控制、自动测试、智能仪表、计算机终端、遥测通讯、家用电器等许多方面得到了广泛的应用。用单片机对温度进行实时检测和控制来解决工业及日常生活中对温度的及时自动控制,是现代温控系统发展的趋势。
人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高,作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大、本身的指令系统等诸多优势,在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。该课题的研究适应了社会对于水温控制的发展趋势,将单片机应用于水温控制系统中,将单片机控制方式成功地引入了水温控制领域,丰富了水温控制技术,该系统可用作工厂、学校等场所的温度检测设施,由人工设定温度,有很好的实用价值,控制系统不仅可用于控制水温,还可应用到对温度有一定要求的其它领域。也为今后水温控制技术的发展探索了一条行之有效的道路,具有广阔的发展空间。
方案一:
采用可控硅来控制加热棒有效功率。可控硅是一种半控器件,应用于交流电的功率控制有两种形式:控制导通的交流周期数达到控制功率的目的;控制导通角的方式控制交流功率。由交流过零检测电路输出方波经适当延时控制双向可控硅的导通角,延时时间即移相偏移量由温度误差计算得到。可以实现对交流电单个周期有效值周期性控制,保证系统的动态性能指标[11]。该方案电路稍复杂,需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。但该方案可以实现功率的连续调节,因此响应速度快,控制精度也高。

水温控制系统开题报告

水温控制系统开题报告

重庆电子工程职业学院毕业设计(论文)开题报告系别专业班级学生姓名学号指导教师李仕旭一、毕业设计的内容和意义:(500字左右)内容:1、水温控制系统的概述2、设计方案的论证3、系统设计4、结果与分析意义:毕业设计是我们完成大学学业的一个标志性的作业,也是我们分析、处理、解决问题的一份考卷。

做毕业设计主要有两个目的,一是对我们所学的专业知识和基本技能的一个强化作用。

二是培养我们综合运用所学知识独立分析问题解决问题的能力。

所以毕业设计具有重要的意义。

这次毕业设计我做的是关于水温控制系统的设计。

温度控制无论在时工业生产中还是在生活中都十分重要,过低的温度和过高的温度都会是水资源失去应有的作用,这就造成了水资源的巨大浪费。

特别是在当前全球水资源处于极度缺乏的情况下,我们更应该充分有效的掌握对水温的控制,从而更好的利用水资源。

二、文献综述:(300字左右)(1)孙育才。

《单片机原理及其应用》 [M]:电子工业出版社 2006.3 本书以8051单片机为主线,兼顾多种以8051为内核的兼容型,既着重单片机的基本原理、功能原理的深入阐述,又理论联系实际,详细剖析多功能模块实际应用的条件和方法,并以实例详细叙述。

(2)孙俊逸。

《单片机原理及应用》 [M]:清华大学出版社 2006.3 本书介绍了MCS-51系列单片机微型计算机的基本结构、指令系统、汇编语言程序设计、系统扩展、I/O接口技术以及单片机应用实例。

(3)李全利。

《单片机原理及应用》[M]:清华大学出版社 2006.2 本书分三个阶段,第一阶段包括第一章到第三章的内容,除介绍单片机的基础知识外,重点讲诉以DIY方式制作一套单片机编程和实验用的学习工具,并利用这套工具进行简单的编程和实验。

第二阶段包括第四章内容,学习MCS-51系列单片机指令、汇编语言及编程实例,嵌入式系统的组成实例。

第三阶段包括第五章和第六章的内容,介绍单片机C语言编程和应用。

(4)胡学海。

基于单片机的浴缸水位水温控制系统开题报告、综述、外文翻译

基于单片机的浴缸水位水温控制系统开题报告、综述、外文翻译

本科毕业设计(论文)选题审批表湖州师范学院毕业设计(论文)任务书指导教师(签名)**学生(签名)**开始执行任务日期2012年6月30毕业设计(论文)——外文翻译(原文)AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURECONTROLLER DESIGNJ. Jayapandian and Usha Rani RaviDesign Development & Services Section, Materials Science DivisionIndira Gandhi Centre for Atomic Research, Kalpa Kama – 603 102. Tamil Nadu. IndiaABSTRACTThis paper describes a single chip embedded temperature controller design programmed in a single Programmable System on Chip (PSoC);a mixed array logic consists of analog,digital and digital communication blocks within in it.The virtual instrument control program written in Labview ver.7.1,a graphical language,provides user friendly menu driven window based control panel,interacts with the single PSoC chip design for sensing and controlling the temperature.This simple cost effective embedded design finds potential application in laboratory as well as in industries.This deign can also be made as a standalone system without PC by programming LED/ LCD display and key pad attachment modules in same PSoC chip.1. INTRODUCTIONThe advent of intelligent programmable embedded silicon designs provides the ability to implement any required hardware programmatically for the design automation in industries and laboratories.Recent trend in laboratory as well as in industrial automation designs uses minimal hardware and maximum support of software.The programmable embedded components and application software available in the market enables the designer for user friendly cost effective design solution for any system automation.Temperature controllers are playing vital role in industries and laboratories.To accurately control process temperature without extensive operator involvement,a temperature control system relies upon a controller,which accepts a temperature sensor such as a thermocouple or RTD as input.It compares the actual temperature to the desired control temperature,or set point,and provides an output to a control element.The controller is one of the major parts of the entire control system,and the whole system should be analyzed in selecting the proper controller.This paper describes a novel single chip temperature controller design with Cypress Micro systems Programmable System on Chip (PSoC).Virtual instrument control program written in Lab VIEW ver.7.1 interacts with the embedded PSoC design and senses and controls the temperature of furnace / load.2. PROGRAMMABLE SYSTEM ON CHIP (P Soc)While Sand inexpensive interface to sensors,andmore.Cypress‟S ystem-Chip(PSoC)architecture offers a flexible,economical solution for a wide variety of applications.This paper describes the design of a temperature controller on a single CY8C27143,8 pin PSoC chip.Ass how n in fig.1,it features four main areas:PSoC core,digital system,analog system,and resources including in/out ports. This architecture allows the user to create customize Alpheratz configurations that match the requirements of each individual application.The UAR Tinter face, coupled with configurable analog and digital peripherals makes the CY8C27143 truly universal in its connections to the external world.The PSoC core includes:an M8C micro controller;32K Bytes of program flash memory;2Kbyte of data RAM;internal 24 oscillator;sleep and watchdog timer;general-purpose input/output pins (GPIO) allowing any pin to be used as digital input or output,and most pins to be used as analog inputs or outputs.Every pin can be used as a digital or analog interrupt.The digital system is made up of 8digital PSoC blocks.Each block is an 8-bit resource that can be used alone or combined with other blocks to form peripherals.Possible peripherals include:PWMs (8- to 32-bit);PWMs with dead band (8- to 24-bit);counters (8- to 32-bit);UART 8-bit with selectable parity;SPImaster and slave;cyclical redundancy checker/generator (8- to 32-bit);pseudo random sequence generators (8- to 32-bit).These digital blocks can be connected to any of the GPIO through a series of global buses.These buses also allow for signal multiplexing and performing logic operations.The analog system is made up of12configurable blocks,each comp rising an op amp circuit allowing the creation of complex analog signal flows.Analog peripheral sar every flexible and can be customized to support specific application requirements.Some of the more common PS0C analog functions are:filters (2 and 4 pole band-pass,low-pass,andnotch); amplifiers (up to 2,with selectable gain to 48x);instrumentation amplifiers (1with selectable gain to 93x); comparators (up to 2, with 16 selectable thresholds);DAC (up to 2, with 6 to 10-bit resolution); and SAR ADC (up to two,with 6-bit resolution).In combination with the digital blocks,additional functions can be created, including: incremental ADCs (up to 2, with 6- to 14-bit resolution); delta sigma ADC (1,with 8-bit resolution at62.5ksps).The additional system resources provide additional capability useful for the complete system design..Fig. 1 : Block diagram of Programmable System on Chip (PSoC) internal blocks3. VIRTUAL INSTRUMENT PROGRAMVirtual instrument (VI) is an application of general purpose digital PCs for the measurement and control of various physical variables.The VI program mimics the control processes,which are in a remote area,on the PC screen.On-going process control automation can be visualized by the experimentalist through PC screen.VI program provides inexpensive and yet a powerful platform for the control and data acquisition of process variables.These programs are easy to implement with graphic languages (G-l anguage).The “G” language implements the data flow technique.The usage of “G” language provides easy interfacing with PCs under the Windows environment [2]. The “G” language provides built-in function libraries for a variety of application requirements as graphic palettes, which in turn supports the required DLL s for the functions to run under windows ually the “G” language VI programs consist of two frames viz.,panel diagram and functional diagram.In the panel diagram,programmers can assign various controls and indicators (i.e., input and output variables).their requirements and in the functional diagram, the designers can implement the required.Fig. 2 : PSoC designer screen for single chip temperature controller Functions available as a function library in Lab.National Instruments version7.1 incorporates all the necessary functions as …icons‟ in its package.4. PSoC SINGLE CHIP TEMPERATURE CONTROLLER DESIGNFig.2 shows the PSoC designer screen for the embedded single chip temperature controller design project [1].Left side of the screen shows the settings of global resource and user module parameters along with pin connectivity.Middle portion of the screen shows the analog and digital blocks user module placement.Top portion of the screen shows the selected user modules for this project.Right side of the screen describes the pin connectivity configured in the design.In this novel single chip design,thermocouple (TC) signal has been amplified by a programmable gain amplifier (PGA) placed in the PSoC‟s analog block.The amplified TC signal has been fed in to a 12 bit Analog-to digital(ADC) user module programmed in the PSoC chip, which includes both analog and digital blocks for its functionality by PSoC designer programming.The converted digital data of the TC signal has been fed to the UART user module for serial communication with Personal Computer.The UART user module placed in the chip,automatically gets placed in two digital blocks of PSoC chip,transmitter (TxD) and receiver (RxD) for PCs serial communication.A pulse width modulator (PWM),placed in the PSoC digital block,sets a serial pulse width modulated TTL pulses in response to the PID control function for the deviation in set and measured temperature.This will in turn controls the optically coupled solid state relay (SSR) driving the AC line power connected to the load/furnace[3,4].The menu driven window based virtual instrument control program senses the temperature,via,thermocouple,TC amplifier,12-bit ADC and UART communication block of PSoC chip and evaluate the control functions like PID, linear heating, on-sweep and sets the pulse width of PWM in a PSoC chip via UART block in a serial communication.Fig. 3 : Single PSoC chip Temperature controller designFig.3.shows the connectivity of a single PSoC chip design with solid state relay (SSR)and USB port via,serial-to-USB converter cable for communication with PC.The SSR,acts as AC power controller for controlling the furnace power,has been activated by the PWM pulses from PSoC chip.The menu driven virtual instrument control program works in window environment interacts with the embedded design for sensing,controlling and acquiring the temperature data. On-line plotting of acquired temperature data also carried out by the VI program.5. CONCLUSIONA simple and cost effective embedded temperature controller has been designed,fabricated and tested successfully for its functionality.This compact designs permits the user to select any type of control function through its virtual instrument program,written in LabVIEW 7.1,and works under window environment.This design can be directly connected to PCs…com‟ port or USB port via USB-to-serial converter cable,the SSR power controller module can be connected on the furnace stand.The optically isolated power controller provides safe operation without damaging the interfacing intelligent controller. 6. REFERENCES1 J. Jayapandian.Current Science, Vol 90. No.6. 25th March 2006. p.765-770.2.National Instrument‟s LabVIEW user manual.3.J.Jayapandian.Design Briefs. Electronic Design Magazine. A Penton Publication.New Jersey,USA. ED Online ID #5687.September 15,2003.4.J. Jayapandian et.al.J. Instrum.Soc.India.33 (2) 75 – 80 (2003).出处:J.instrum.soc.india 38(1) 50-54.毕业设计(论文)——外文翻译(译文)嵌入式单片机温度控制器设计J. Jayapandian 和Usha Rani Ravi设计开发服务部材料科学部门英迪拉.甘地原子能研究中心卡尔帕卡姆-603102泰米尔纳德邦(印度)摘要本文介绍了一种在可编程系统芯片(PSOC)上的嵌入式单片机温度控制器,它由数字,模拟和通信功能模块组成,是一个混合的逻辑阵列。

水温控制器~开题报告

水温控制器~开题报告

水温控制器开题报告班级:学号:姓名:指导老师:一、装置的功能与用途基于单片机水温控制器系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。

在实验室中特别是生物实验室,我们为了得到更加准确的实验数据,对于水恒温实验环境要求严格。

所以针对实验室来说,水温控制的作用显得相当重要。

在工业生产过程中我们对于水温控制的要求也相对更加严格,比如产品的热处理、冷处理等,直接影响着产品的质量。

在渔业,更是有不可取代的作用,稀有珍贵鱼类的养殖等。

由以上我们可以明显的看出水温控制器的重要作用。

二、硬件设计1.单片机芯片的选择方案和论证由于单片机具有以下的很多优点,被我们选定为制作该作品的首选芯片单片机特点:(1)高集成度,体积小,高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。

芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。

单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。

(2)控制功能强为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。

(3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的最低工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。

(4)易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。

芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。

方案一:采用STC89C51芯片作为硬件核心。

STC89C51内部具有4KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间,带有2K字节的EEPROM存储空间,与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C51可以通过串口下载。

方案二:采用AT89S51。

AT89S51片内具有4K字节程序存储空间,256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间,也与MCS-51系列单片机完全兼容,具有在线编程可擦除技术。

水温控制系统开题报告

水温控制系统开题报告

2011年3 月10 日毕业设计(论文)开题报告题目:水温控制系统院(系):电子工程系专业:电子信息工程学生姓名:XXXXX学号:XXXXXXXX指导教师单位:电子工程系姓名:XXXXX1.本课题的目的及研究意义本课题的目的:掌握单片机技术和模拟电子技术,了解水温控制系统的工作原理。

培养学生调查研究与信息收集,整理的能力。

本课题研究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,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。

在计算机没有发明之前,这些控制都是我们难以想象的。

而当今,随着电子行业的迅猛发展,计算机技术和传感器技术的不断改进,而且计算机和传感器的价格也日益降低,可靠性逐步提高,用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是可以实现的,用高新技术解决生活用水问题,实施对水温控制已经成为我们电子行业的任务,以此来加强工业化建设,提高人民的生活水平。

2.本课题的国内外的研究现状国内现状:我国对于温度控制技术的研究较晚,始于20世纪80年代。

我国工程技术人员在吸收发达国家温度控制技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。

温度控制设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。

在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。

我国温度控制控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,如软硬件资源不能共享和可靠性比较差。

国外现状:国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。

先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。

80年代末出现了分布式控制系统。

水温控制器~开题报告

水温控制器~开题报告

水温控制器开题报告班级:学号:姓名:指导老师:一、装置的功能与用途基于单片机水温控制器系统大部分使用是在实验室、工业、医药、农业中。

在实验室中特别是生物实验室,我们为了得到更加准确的实验数据,对于水恒温实验环境要求严格。

所以针对实验室来说,水温控制的作用显得相当重要。

在工业生产过程中我们对于水温控制的要求也相对更加严格,比如产品的热处理、冷处理等,直接影响着产品的质量。

在渔业,更是有不可取代的作用,稀有珍贵鱼类的养殖等。

由以上我们可以明显的看出水温控制器的重要作用。

二、硬件设计1.单片机芯片的选择方案和论证由于单片机具有以下的很多优点,被我们选定为制作该作品的首选芯片单片机特点:(1)高集成度,体积小,高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。

芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。

单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。

(2)控制功能强为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。

(3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的最低工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。

(4)易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。

芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。

方案一:采用STC89C51芯片作为硬件核心。

STC89C51内部具有4KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间,带有2K字节的EEPROM存储空间,与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C51可以通过串口下载。

方案二:采用AT89S51。

AT89S51片内具有4K字节程序存储空间,256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间,也与MCS-51系列单片机完全兼容,具有在线编程可擦除技术。

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重庆电子工程职业学院
毕业设计(论文)开题报告
系别专业班级
学生姓名学号指导教师李仕旭
一、毕业设计的内容和意义:(500字左右)
内容:
1、水温控制系统的概述
2、设计方案的论证
3、系统设计
4、结果与分析
意义:
毕业设计是我们完成大学学业的一个标志性的作业,也是我们分析、处理、解决问题的一份考卷。

做毕业设计主要有两个目的,一是对我们所学的专业知识和基本技能的一个强化作用。

二是培养我们综合运用所学知识独立分析问题解决问题的能力。

所以毕业设计具有重要的意义。

这次毕业设计我做的是关于水温控制系统的设计。

温度控制无论在时工业生产中还是在生活中都十分重要,过低的温度和过高的温度
都会是水资源失去应有的作用,这就造成了水资源的巨大浪费。

特别是在当前全球水资源处于极度缺乏的情况下,我们更应该充分有效的掌握对水温的控制,从而更好的利用水资源。

二、文献综述:(300字左右)
(1)孙育才。

《单片机原理及其应用》 [M]:电子工业出版社 2006.3 本书以8051单片机为主线,兼顾多种以8051为内核的兼容型,既着重单片机的基本原理、功能原理的深入阐述,又理论联系实际,详细剖析多功能模块实际应用的条件和方法,并以实例详细叙述。

(2)孙俊逸。

《单片机原理及应用》 [M]:清华大学出版社 2006.3 本书介绍了MCS-51系列单片机微型计算机的基本结构、指令系统、汇编语言程序设计、系统扩展、I/O接口技术以及单片机应用实例。

(3)李全利。

《单片机原理及应用》[M]:清华大学出版社 2006.2 本书分三个阶段,第一阶段包括第一章到第三章的内容,除介绍单片机的基础知识外,重点讲诉以DIY方式制作一套单片机编程和实验用的学习工具,并利用这套工具进行简单的编程和实验。

第二阶段包括第四章内容,学习MCS-51系列单片机指令、汇编语言及编程实例,嵌入式系统的组成实例。

第三阶段包括第五章和第六章的内容,介绍单片机C语言编程和应用。

(4)胡学海。

《单片机原理及应用系统设计》 [M]:电子工业出版社
2005.8
本书共分两篇,第一篇为基础篇,从绪论到第十一章介绍了单片机的基础知识。

第二篇为提高篇,从第十二章到第十七章,介绍单片机应用的新技术,主要是提供给开发人员、毕业设计等需要进一步提高的人员使用,每章后面都有设计实例。

(5)明鑫等。

《基于单片机的水温控制系统》 [M]:期刊《现代电子技术》 2005.6
介绍了基于单片机的水温控制系统的构成,并针对水温控制系统中的纯滞后问题提出了一种自校正PI控制器的设计方法。

(6)代军等。

《PID算法及其演变》 [M]:期刊《辽宁省交通高等专科学校学报》 2003.3
本文针对理想PID算法在实际应用中存在的问题进行了详细分析,并提出了解决办法。

同时对其他各种改进型PID算法做了简单介绍。

(7)黄祯祥等。

《基于MCS-51单片机的温度控制系统》 [M]:期刊《现代电子技术》 2005.6
从硬件和软件两个方面介绍以MCS-51单片机为核心温度控制系统的组成,阐述了PID参数采用模糊整定的控制算法,用此系统对电炉加热试验装置进行控制取得了较好的结果。

(8)何小艇。

《电子系统设计》 [M]:浙江大学出版社 2000.6 本书以电子系统设计方法为主线,以数字系统、模拟系统、智能系统(以单片机为核心的数模混合系统)三大系统的设计原理、方法
并结合实例为主题展开。

(9)娄建忠等。

《水温控制系统》 [M]:期刊《河北大学学报》2001.4 本书介绍了用模糊控制思想对PID参数进行实时整定方法进行水温控制的单片机系统,介绍了PID参数模糊整定的方法和系统软、硬件的构成。

此系统对电炉加热的试验装置进行控制取得了较满意的效果。

(10)彭建英、谢国庆。

《水温控制系统的设计》 [M]:期刊《中国仪器仪表》 2005.7
设计了一个基于MCS-51单片机控制水温智能控制系统。

水温可以在一定范围内有人工设定,并能在环境温度降低时实现自动调整,以保持设定的温度基本不变。

水温用十进制数码管显示输出。

三、工作计划及方案论证:(500字左右)
工作计划:1、11月20日至11月30日,选题,上报给指导老师。

2、12月1日至12月5日,做好开题报告。

3、12月5日至次年2月15日,找资料。

4、2月15日至5月,写论文。

5、5月初,上交论文。

方案论证:
(一)控制方法选择
由于水温控制系统的控制对象具有热储存能力大、惯性也大的特
点,水在容器内的流动或热传递都有一定的阻力,因而可以归于具有纯滞后的一阶大惯性环节。

一般来说,热过程都具有较大的滞后,它对任何信号的响应都会推迟一些时间,使输出和输入之间产生相移。

对于这样一些存在大滞后特性的过渡过程控制,一般采用以下几种方案:输出开关量控制、比例控制(P控制)、比例积分控制(PI控制)、比例积分加微分控制(PID控制)。

PID控制的特点是微分的作用使控制器的输出与偏差变化的速度成正比例,它对克服对象的容量滞后有显著效果,。

在比例的基础上加上微分的作用,使稳定性提高,再加上积分的作用,可以消除余差。

PID控制适用于负荷变化大、容量滞后较大、控制品质要求很高的控制系统。

因为水温系统的传递函数事先难以精确获得,因而很难判断哪一种控制方法能够满足系统对控制品质的要求,但是根据PID控制方法分析来看,它能最大限度的满足系统对控制温度、调节时间和超调量等控制品质的要求。

所以我们选择PID控制方式。

(二)系统组成
随着计算机与超大规模集成电路的迅速发展,以现代控制理论和计算机为基础,采用数字控制、显示、A/D与D/A转换,配合执行器与控制阀构成的计算机控制系统,在过程控制中得到了越来越广泛的使用。

水温系统的全过程包括水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率,应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机
应用系统,以满足检测、控制应用类型的功能要求。

另外,单片机的使用也为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能,而这些功能在常规数字逻辑电路中往往是难以实现或无法实现。

所以我们选择以单片机为核心的直接数字控制系统(DDC)。

四、参考文献:(不少于10篇,期刊类文献不少于7篇)
(1)孙育才。

《单片机原理及其应用》 [M]:电子工业出版社 2006.3 (2)孙俊逸。

《单片机原理及应用》 [M]:清华大学出版社 2006.3 (3)李全利。

《单片机原理及应用》[M]:清华大学出版社 2006.2 (4)胡学海。

《单片机原理及应用系统设计》 [M]:电子工业出版社 2005.8
(5)明鑫等。

《基于单片机的水温控制系统》 [M]:期刊《现代电子技术》 2005.6
(6)代军等。

《PID算法及其演变》 [M]:期刊《辽宁省交通高等专科学校学报》 2003.3
(7)黄祯祥等。

《基于MCS-51单片机的温度控制系统》 [M]:期刊《现代电子技术》 2005.6
(8)何小艇。

《电子系统设计》 [M]:浙江大学出版社 2000.6 (9)娄建忠等。

《水温控制系统》 [M]:期刊《河北大学学报》2001.4 (10)彭建英、谢国庆。

《水温控制系统的设计》 [M]:期刊《中国仪器仪表》 2005.7
五、指导教师意见:
指导教师(签字)日期:六、审查意见:
教研室负责人(签字)日期:
系部负责人:(签字)日期:注:内容为四号仿宋体。

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