基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)開題報告

1、<p>　　說明：1、該表每生一份，院系妥善存檔；</p><p>　　2、課題來源填：“國家、部、省、市科研項目”或“企、事業(yè)單位委托”或“自擬課題”或 “其它”；課題類型填：“設(shè)計”或“論文”或 “其它”。</p><p>　一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義</p><p>　1、研究主要內(nèi)容 本文所要研究的課題是基于單片機控制的水溫控制系

2、統(tǒng)的設(shè)計，主要是介紹了對水箱溫度的顯示，實現(xiàn)了溫度的實時顯示及控制。水箱水溫控制部分，提出了用DS18B20、STC89C52單片機及LCD的硬件電路完成對水溫的實時檢測及顯示，而爐內(nèi)溫度控制部分，由DS18B20檢測爐內(nèi)溫度，用中值濾波的方法取一個值存入程序存取器內(nèi)部一個單元作為最后檢測信號，并在LCD中顯示。控制器是用STC89C52單片機，用設(shè)定的算法對檢測信號和設(shè)定值的差值進行調(diào)節(jié)后輸出PWM控制信號給執(zhí)行機構(gòu)，去調(diào)節(jié)電阻爐的加

3、熱功率，從而控制爐內(nèi)溫度。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強、易配微處理器等優(yōu)點，特別適合于構(gòu)成多點的溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機處理，而且每片DS18B20都有唯一的產(chǎn)品號，可以一并存入其ROM中，以便在構(gòu)成大型溫度測控系統(tǒng)時在單線上掛接任意多個DS18S20芯片。從DS18S20讀出或?qū)懭隓S18S20信息僅需要一根口線，其讀寫及其溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電

4、，而且不需要額外電源。同時DS18B20能提供九</p><p>　二、文獻綜述（國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）</p><p>　本次的畢業(yè)設(shè)計是多種技術(shù)知識的結(jié)合，不僅涉及到軟件的設(shè)計，而且還將應用電子技術(shù)與單片機的應用技術(shù)有機結(jié)合，使其具有精度高、測量誤差小、穩(wěn)定性好等特點。及時準確地得到溫度信息并對其進行適時的控制，在許多工業(yè)場合中都是重要的環(huán)節(jié)，水溫的變化影響各種系統(tǒng)的自動運行，

5、例如冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的水處理溫度要求嚴格控制。對于不同控制系統(tǒng)，其適宜的水質(zhì)溫度總是在一個范圍。超過這個范圍，系統(tǒng)或許會停止運行或遭受破壞，所以我們必須能實時獲取水溫變化。對于超過適宜范圍的溫度能夠報警。單片機對溫度的控制是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的控制方法。從1976年Intel公司推出第一批單片機以來，80年代單片機技術(shù)進入快速發(fā)展時期，近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單

6、片機繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展。單片機主要用于控制，它的應用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機都可以大顯其能。單片機將微處理器、存儲器、定時/計數(shù)器、I/O接口電路等集成在一個芯片上的大規(guī)模集成電路，本身即是一個小型化的微機系統(tǒng)。單片機技術(shù)與傳感與測量技術(shù)、信號與系統(tǒng)</p><p>　三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線等）和可行性論證</p><p>　

7、1、設(shè)計內(nèi)容 本論文以電阻爐為研究對象，開發(fā)了基于單片機的溫度控制系統(tǒng)。本溫度控制系統(tǒng)按功能分主要包括溫度傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度顯示/設(shè)定模塊和溫度控制模塊。溫度傳感器采用了數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，對溫度進行實時采樣并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號返回給單片機。系統(tǒng)可通過鍵盤對電阻爐水溫進行預設(shè)，單片機根據(jù)當前爐內(nèi)溫度和預設(shè)溫度進行運算，控制輸出寬度可調(diào)的PWM方波，并由此控制雙向可控硅的導通和關(guān)斷來調(diào)節(jié)電熱絲的加熱功

8、率，從而使水溫迅速達到預設(shè)值并保持恒定不變。2、設(shè)計（研究）思想本文所要研究的課題是基于單片機控制的水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要是介紹了對水箱溫度的顯示，實現(xiàn)了溫度的實時顯示及控制。水箱水溫控制部分，提出了用DS18B20、STC89C52單片機及LCD的硬件電路完成對水溫的實時檢測及顯示，而爐內(nèi)溫度控制部分，由DS18B20檢測爐內(nèi)溫度，用中值濾波的方法取一個值存入程序存取器內(nèi)部一個單元作為最后檢測信號，并在LCD中顯示?？刂破魇怯肧TC

9、89C52單片機，用設(shè)定的算法對檢測信號和設(shè)定值的差值進行調(diào)節(jié)后輸出PWM控制信號給執(zhí)行機構(gòu)，去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，從</p><p>　四、預期結(jié)果（或預計成果）</p><p>　本系統(tǒng)實現(xiàn)其具體控制功能如下：（1）能夠連續(xù)測量水的溫度值，可用1602LCD液晶來顯示水的實際溫度。（2）能夠設(shè)定水的溫度值，設(shè)定范圍是30℃～90℃。（3）用單片機STC89C52控制，通過按鍵來控制水

10、溫的設(shè)定值，并保持恒定不變。（4）誤差≤1℃。</p><p>　五、研究進度安排</p><p>　2013.3.26-2013.3.28 畢業(yè)實習、文獻閱讀及開題報告撰寫2013.3.29-2013.4.6 總體設(shè)計方案的確定 2013.4.7-2013.4.12 硬件設(shè)計，軟件設(shè)計并制作 2013.4.13-20132.4.20 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文

11、 2013.4.21-2013.4.28 完成論文修改、定稿、打印、裝訂2013.4.29-2013.5.10 答辯準備 </p><p>　六、主要參考文獻</p><p>　張毅剛.單片機原理及應用[M].北京：高等教育出版社，2010李廣弟.單片機基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001 王勇 .葉敦范.《基

12、于AT89S51 的便攜式實時溫度檢測儀》余孟嘗.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].北京：高等教育出版社，1998楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2006陳杰.黃鴻.傳感器與檢測技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2010廖常初.現(xiàn)場總線概述［J］.電工技術(shù)，1999陳忠平．單片機原理及接口［M］．北京：清華大學出版社，2007劉高潮.一種實用的多功能數(shù)字溫度計設(shè)計[J].電子測量技術(shù), 2007韓志軍，劉新民