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山 東 科 技 大 學本科畢業(yè)設計(論文)開題報告題 目 熱水器水溫水位控制儀的設計系 部 名 稱 機電工程系 專業(yè)班級 學生姓名 學 號 指 導 教 師 填表時間: 2011 年 4 月 6 日填表說明1.開題報告作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2.此報告應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期完成,經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式,用A4紙打印。4.參考文獻不少于8篇,其中應有適當?shù)耐馕馁Y料(一般不少于2篇)。5.開題報告作為畢業(yè)設計(論文)資料,與畢業(yè)設計(論文)一同存檔。設計(論文)題目熱水器水溫水位控制儀的設計設計(論文)類型(劃“”)工程設計應用研究開發(fā)研究基礎研究其它一、 本課題的研究目的和意義對熱水器水溫水位控制系統(tǒng)的智能化改進,采用單片機對其水溫水位參數(shù)進行控制,提高了熱水器的工作穩(wěn)定性,同時引進了數(shù)字傳感器對水溫進行數(shù)據(jù)采集,這樣也就提高了系統(tǒng)的控制精度,對水位的控制結構簡單,易于實現(xiàn),具有很強的現(xiàn)實應用價值。雖然是對熱水器水溫水位控制的改進,但這種智能化的改進方法也可以應用到工業(yè)、生活的各個水溫和水位控制的環(huán)境中去,對于其他相關參數(shù)的控制的改進也具有一定的借鑒意義。此次的基于單片機的水溫水位控制系統(tǒng)是一個改進性的智能化產(chǎn)品,以其自身的控制精度高、穩(wěn)定性好和成本低的獨特優(yōu)點在今后將會由廣泛的實用價值,其基于單片機的改進方法也具用廣泛的應用意義。二、 本課題的主要研究內(nèi)容(提綱)現(xiàn)代工業(yè)設計、工程建設及日常生活中常常需要用到水位和溫度控制,早期水位和溫度控制主要應用于工廠中,例如工廠中的大型鍋爐,必須實時的掌握鍋爐的水位和溫度,確保系統(tǒng)的正常運行。隨著社會的發(fā)展,熱水器在改善人們生活質(zhì)量中起到了非常重要的作用?,F(xiàn)在市面上的熱水器種類繁多,電熱水器、太陽能熱時器、煤氣熱水器等,它們僅僅是提供能量的方式不同而已,但它們都需要對其主要的水位和水溫參數(shù)加以控制,實現(xiàn)熱時器的自動化。早期溫度和水位的參數(shù)控制時通過模擬電路實現(xiàn)的,這種方式不僅電路復雜,成本高,而且誤差大,系統(tǒng)地穩(wěn)定性不好,單片機及微型計算機技術的發(fā)展和應用有效地解決了這些缺點,特別是傳感器的發(fā)展,更好的提高了檢測參數(shù)的精度。熱水器水溫水位控制系統(tǒng)的智能化改進,采用單片機對其水溫水位參數(shù)進行控制,提高了熱水器的工作穩(wěn)定性,同時引進了數(shù)字傳感器對水溫進行數(shù)據(jù)采集,這樣也就提高了系統(tǒng)的控制精度,對水位的控制結構簡單,易于實現(xiàn),具有很強的現(xiàn)實應用價值。三、 文獻綜述(國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展)隨著電子技術的發(fā)展,特別是隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生,給人們的生活帶來了根本性的變化,如果說微型計算機的出現(xiàn)使現(xiàn)代的科學研究得到了質(zhì)的飛躍,那么可編程控制器的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制測控領域帶來了一次新的革命。在現(xiàn)代社會中,水位和溫度控制不僅應用在工廠生產(chǎn)方面,其作用也體現(xiàn)到了各個方面。 隨著人們生活質(zhì)量的提高,酒店廠房及家庭生活中都會見到水位和溫度控制的影子,水位和溫度控制將更好的服務于社會目前,單片機控制器在從生活工具到工業(yè)應用的各個領域,例如生活工具的電梯、工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)場控制儀表、數(shù)控機床等。尤其是用單片機控制器改造落后的設備具有性價比高、提高設備的使用壽命、提高設備的自動化程度的特點?,F(xiàn)代工業(yè)設計、工程建設及日常生活中常常需要用到水位和溫度控制,早期水位和溫度控制主要應用于工廠中,例如工廠中的大型鍋爐,必須實時的掌握鍋爐的水位和溫度,確保系統(tǒng)的正常運行。隨著社會的發(fā)展,熱水器在改善人們生活質(zhì)量中起到了非常重要的作用。現(xiàn)在市面上的熱水器種類繁多,電熱水器、太陽能熱時器、煤氣熱水器等,它們僅僅是提供能量的方式不同而已,但它們都需要對其主要的水位和水溫參數(shù)加以控制,實現(xiàn)熱時器的自動化。早期溫度和水位的參數(shù)控制時通過模擬電路實現(xiàn)的,這種方式不僅電路復雜,成本高,而且誤差大,系統(tǒng)地穩(wěn)定性不好,單片機及微型計算機技術的發(fā)展和應用有效地解決了這些缺點,特別是傳感器的發(fā)展,更好的提高了檢測參數(shù)的精度。四、 擬解決的關鍵問題五、 研究思路和方法方案1:采用傳統(tǒng)的數(shù)字模似電路,功能可以實現(xiàn),但電路復雜,溫度誤差大,成本高,可靠性差。方案2:采用單片機控制,結構簡單,使用方便,成本低,性能穩(wěn)定,溫度誤差只有0.5攝式度。方案2與方案1比較,有著明顯的優(yōu)勢,所以我采用方案2。如果采用熱電阻,電路需接A/D轉(zhuǎn)換電路,由單片機換算出實際溫度,電路結構復雜,而且也精度不高,但采用Danas生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器ds18B20,可直接與單片機的1位I/O相接,電路結構簡單,占用單片機的口線資源極少,精度高,而且價格便宜,DS18B20以其自身獨特的各方面優(yōu)點作為溫度傳感器進行溫度采樣應用于此熱水器水溫水位控制系統(tǒng)中實在是當仁不讓。六、 本課題的進度安排七、 參考文獻1何立民.單片機應用系統(tǒng)設計.北京:北京航空航天大學出版社,1990 2李珍,付植桐.單片機原理與應用技術.清華大學出版社,20043李光弟,朱月秀.王秀山.單片機基礎.北京航空航天大學出版社,20014童詩白,華成英.模擬電子技術基礎.高等教育出版社,20005李廣弟.朱月秀.王秀山.單片機基礎.北京航空航天大學出版社.19946清源計算機工作室.Protel 99 se 原理圖與PCB及仿真M.北京:機械出版社2004. 7Charles Kitchin, Lew Counts. A DESIGNERS GUIDE TO INSTRMENTAION AMPLIFIERS. Analog Devises. Inc.2004.98ANALOG DEVICE. Single Supply,Rail-to-Rail,Low Cost Instrumentation Amplifier AD

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