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：“設計”或“論文”或 “其它”。</p><p>　一、本課題研究的主要內容、目的和意義</p><p>　1、研究主要內容 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，而爐內溫度控制部分，由DS18B20檢測爐內溫度，用中值濾波的方法取一個值存入程序存取器內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，用設定的算法對檢測信號和設定值的差值進行調節(jié)后輸出PWM控制信號給執(zhí)行機構，去調節(jié)電阻爐的加

3、熱功率，從而控制爐內溫度。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，特別適合于構成多點的溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉化成串行數(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讀出或寫入DS18S20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（國內外相關研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）</p><p>　本次的畢業(yè)設計是多種技術知識的結合，不僅涉及到軟件的設計，而且還將應用電子技術與單片機的應用技術有機結合，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)。單片機技術與傳感與測量技術、信號與系統(tǒng)</p><p>　三、擬采取的研究方法（方案、技術路線等）和可行性論證</p><p>　

7、1、設計內容 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，單片機根據(jù)當前爐內溫度和預設溫度進行運算，控制輸出寬度可調的PWM方波，并由此控制雙向可控硅的導通和關斷來調節(jié)電熱絲的加熱功

8、率，從而使水溫迅速達到預設值并保持恒定不變。2、設計（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，而爐內溫度控制部分，由DS18B20檢測爐內溫度，用中值濾波的方法取一個值存入程序存取器內部一個單元作為最后檢測信號，并在LCD中顯示。控制器是用STC

9、89C52單片機，用設定的算法對檢測信號和設定值的差值進行調節(jié)后輸出PWM控制信號給執(zhí)行機構，去調節(jié)電阻爐的加熱功率，從</p><p>　四、預期結果（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）能夠設定水的溫度值，設定范圍是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 總體設計方案的確定 2013.4.7-2013.4.12 硬件設計，軟件設計并制作 2013.4.13-20132.4.20 撰寫畢業(yè)設計論文

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[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)字電子技術基礎簡明教程[M].北京：高等教育出版社，1998楊素行.模擬電子技術基礎簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2006陳杰.黃鴻.傳感器與檢測技術[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，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)字溫度計設計[J].電子測量技術, 2007韓志軍，劉新民