開題報(bào)告水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 題目：水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（軟件部分）一、選題的依據(jù)及課題的意義溫度是生活及生產(chǎn)中最基本的物理量，它表征的是物體的冷熱程度。在很多生產(chǎn)過程中，溫度的測(cè)量和控制都直接關(guān)系到安全生產(chǎn)、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及能源利用等方面的問題。因此，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及家庭生活中，溫度的測(cè)量和控制受到越來越重視。在水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)中，人們需要對(duì)各類電加熱爐以及鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。傳統(tǒng)上的控制溫度的方法是采用人工儀表調(diào)節(jié)模式，這種方式精度低，反應(yīng)不靈敏。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，采用計(jì)算機(jī)測(cè)量控制技術(shù)，具有控制精度高，操作簡(jiǎn)單，以及性價(jià)比高等特點(diǎn)。因此，該選題要求采用單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)容器中的水進(jìn)行溫度測(cè)

2、量和控制是完全可行的。水溫控制在實(shí)際生活中有一定的實(shí)際意義，在工業(yè)生產(chǎn)中有著較為廣泛的應(yīng)用,用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制,彌補(bǔ)了傳統(tǒng) PID控制結(jié)構(gòu)在特定場(chǎng)合下性能下降的不足,設(shè)計(jì)了一套實(shí)用的溫度測(cè)控系統(tǒng)，使它在不同時(shí)間常數(shù)下均可以達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。此外還有效減少了輸出繼電器的開關(guān)次數(shù),適用于環(huán)境參數(shù)經(jīng)常變化的小型水溫控制系統(tǒng)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。雖然水溫控制系統(tǒng)的制作方案有很多，但是經(jīng)過對(duì)比各個(gè)方案的優(yōu)劣，還是采用單片機(jī)更好，因?yàn)椴捎脝纹瑱C(jī)來對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便

3、、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量二、研究概況及發(fā)展趨勢(shì)綜述利用自動(dòng)控制原理和單片機(jī)技術(shù)制作一個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)容器中的水進(jìn)行溫度測(cè)量和控制以及顯示所測(cè)量的溫度，并且水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工鍵盤設(shè)定，通過實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而保持達(dá)到所要求設(shè)定的溫度基本不變。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域尤其是工業(yè)領(lǐng)域中有著及其廣泛的應(yīng)用，溫度控制是控制系統(tǒng)中最為常見的控制類型之一。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，通過單片機(jī)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制日益成為今后自動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向，電流、電壓、溫度、壓力、流量、

4、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案研究?jī)?nèi)容：利用自動(dòng)控制技術(shù)和51單片機(jī)技術(shù)制作一個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)容器中的水進(jìn)行溫度測(cè)量和控制以及顯示所測(cè)量的溫度，并且水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工鍵盤設(shè)定，通過實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而保持達(dá)到所要求設(shè)定的溫度基本不變。 要求：1、采用51系列單片機(jī)作控制CPU； 2、采用DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器來測(cè)量溫度； 3、采用3個(gè)LED數(shù)碼顯示器動(dòng)態(tài)掃描顯示水的實(shí)際溫度； 7、溫度設(shè)定范圍為40.090.0，分辯率為0.1；溫度控制的靜態(tài)誤差1； 8、畫出方案的軟件流程圖。使用Keil 軟件，設(shè)計(jì)程序并調(diào)試軟件；實(shí)驗(yàn)方案：在Keilc環(huán)境下

5、進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)容器中水的溫度測(cè)量、控制。主程序流程圖：主程序模塊相當(dāng)于調(diào)度室，對(duì)子程序模塊的調(diào)用進(jìn)行管理，它主要負(fù)責(zé)初始化IO口；等待鍵盤的被按下，并調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理；在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候接受A/D采樣的數(shù)據(jù)，并與所設(shè)定的值進(jìn)行比較，然后通過調(diào)用PID算法處理數(shù)據(jù)，處理后來控制繼電器的通斷，從而控制電爐達(dá)到控制水溫的目的四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度目標(biāo)：該系統(tǒng)利用自動(dòng)控制技術(shù)和51單片機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量，并能根據(jù)設(shè)定值對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)控溫的目的。主要特色：本系統(tǒng)由鍵盤顯示和溫度控制兩個(gè)模塊組成，通過模塊間的通信完成溫度設(shè)定、實(shí)溫顯示、水溫升降等功能。具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、程序簡(jiǎn)短、系統(tǒng)可靠性高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。工作進(jìn)度：五、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出）1、Data Sheet，8-bit Microcontroller With 8K Bytes Flash AT89C52。 2、DS18B20 Resolution 1-Wire Digital Thermometer。 3、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)竟賽訓(xùn)練教程，電子工業(yè)出版社，2005年。4、基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，電子工業(yè)出版社，2005年。5、何