單片機的電烤箱溫控制設(shè)計

1、本科畢業(yè)論文開題報告擬定論文題目: 基于單片機的電烤箱溫度控制設(shè)計學(xué)院： 物理與電子工程學(xué)院專業(yè)： 物理學(xué)班級 ： 2010 級物本 (2) 班學(xué)號： 2010405324學(xué)生姓名：張良忠凱里學(xué)院教務(wù)處制2013年 9月9 日填寫填表須知一、本表從凱里學(xué)院教務(wù)處下載專區(qū)下載，不得隨意改變表格結(jié)構(gòu)。二、開題人應(yīng)逐項認真填寫，各部分如不夠填寫，可自行加頁。三、文字輸入部分，一律五號字、宋體、單倍行間距編排。四、本表以A4 紙單面打印，于左側(cè)裝訂成冊。五、本表一式三份，學(xué)生自存一份，教案單位存檔一份，教務(wù)處存檔一份。凱里學(xué)院本科畢業(yè)論文開題報告表論文題目名稱基于單片機的電烤箱溫度控制設(shè)計論文題目來源

2、學(xué)生自擬論文題目類型C指導(dǎo)教師潘南紅學(xué)生姓名張良忠學(xué)號2010405324專業(yè)及班級10 物本（2）班一、 選題背景及研究意義（選題背景應(yīng)對該選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行綜述，研究意義應(yīng)從理論和1實踐兩個方面進行闡述。要求字數(shù)在800 字左右）國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得很大的成果。目前溫度控制大多數(shù)采用智能調(diào)節(jié)器，國內(nèi)生產(chǎn)調(diào)節(jié)器分辨率和精度都較低，溫度控制效果不是很理想，但價格便宜；國外生產(chǎn)調(diào)節(jié)器分辨率和精度都比較高，但價格昂貴。美國、德國、瑞典、日本等國家技術(shù)領(lǐng)先，都各自生產(chǎn)了一批商品化的性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各個行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。其

3、主要特點為：一是用于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制；二是能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制；三是能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)復(fù)雜參數(shù)時變的溫度控制系統(tǒng)的控制；四是溫度控制系統(tǒng)普片采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論及計算機技術(shù)，運用先進的算法，適應(yīng)的范圍廣泛；五是溫度控制普遍具有參數(shù)自整定功能。借助計算機軟件技術(shù)，溫控器具有對控制對象控制參數(shù)及特性進行自動調(diào)定的功能。有的還以具有自學(xué)習(xí)功能，能夠根據(jù)歷史經(jīng)驗及控制對象的變化自動調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化；六是具有控制精度高、抗干擾能力強等特點。目前，國內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小

4、型化等方面迅速發(fā)展。近年來，溫度的檢測在理論上發(fā)展比較成熟，但在實際測量和控制中，如何保證快速實時地對溫度進行采樣，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，并能所測溫度場進行較精確的控制，仍然是目前要解決的問題。溫度控制技術(shù)包括溫度測量技術(shù)和溫度控制技術(shù)兩個方面。在溫度的測量技術(shù)中，接觸式測溫發(fā)展較早，這種測溫方法優(yōu)點是：簡單、可靠、低廉、測量精度較高，一般能夠測得真實溫度；但是由于檢測元件熱慣性的影響，響應(yīng)時間較長，對熱容量小的物體難以實現(xiàn)精確的測量，并且該方法不適應(yīng)對于腐蝕性介質(zhì)測溫，不能用于超高溫測量，難以測量運動物體的溫度。而非接觸式測溫方法是通過對輻射能量的檢測來實現(xiàn)溫度測量的方法，其優(yōu)點是：不破壞被測

5、溫場，可以測量熱容量小的物體，適用于測量運動物體的溫度，還可以測量區(qū)域的溫度分布，響應(yīng)速度較快；但也存在測量誤差較大，儀表指示值一般僅代表物體表觀溫度，測溫裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴等缺點。（二）研究意義1.理論意義本設(shè)計利用 AT89C51 單片機為核心的溫度控制系統(tǒng)，主要由兩部分組成：硬件部分和軟件部分。其中硬件部分包括：單片機電路、傳感器電路、放大電路、轉(zhuǎn)換器電路、以及鍵盤和顯示電路。軟件部分包括：主程序、運算控制程序、以及各功能實現(xiàn)模塊的程序。其中單片機電路用到了單片機基礎(chǔ)知識，涉及到我們學(xué)過的數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路、電工學(xué)等的一些知識；傳感器電路、轉(zhuǎn)換器電路涉及到了怎樣將一個非電信號

6、轉(zhuǎn)換為電信號并將其怎樣轉(zhuǎn)化成單片機能接收的信號的相關(guān)知識；放大電路涉及到學(xué)過的模擬電子技術(shù)的相關(guān)知識；顯示電路主要涉及到數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)技術(shù)。軟件部分都是用 C 語言程序來實現(xiàn)對單片機的控制，主要是利用 C 語言程序來控制硬件部分，從而達到控制的目的。本設(shè)計有的知識是我們已經(jīng)學(xué)過的，這部分應(yīng)該不是很難，通過本設(shè)計來鞏固所學(xué)知識，使理論走到實際中去；有的知識是我們沒有學(xué)過的，通過本設(shè)計，培養(yǎng)我們自己查閱資料的能力、活學(xué)活用的能力。2.實踐意義近年來，因為人們使用電烤火箱不當(dāng)發(fā)生火災(zāi)的事例經(jīng)常發(fā)生，為了減少使用電烤火箱時火災(zāi)的發(fā)生，利用單片機的控制功能來設(shè)計一種智能的烤火箱系統(tǒng)，保證使用安全又達

7、到節(jié)能的作用。1說明： 1.論文題目類型：A 理論研究； B應(yīng)用研究； C設(shè)計等；2.論文題目來源：指來源于科研工程、生產(chǎn)/社會實際、教師選題或其他（學(xué)生自擬）等；3.各項欄目空格不夠，可自行擴大。以 AT89C51 單片機為控制芯片，利用電阻傳感器采集溫度，利用按鈕調(diào)節(jié)溫度。這種溫度控制系統(tǒng)能過通過顯示屏直觀的來觀察電烤箱溫度，通過按鈕也很方便的來調(diào)節(jié)溫度的高低，精度也比較高；另外，單片機廉價，可以在保障安全的同時又節(jié)約成本；所以在工業(yè)上是很有生產(chǎn)價值的。二、主要研究內(nèi)容、研究方法及擬解決的關(guān)鍵問題（一）研究內(nèi)容系統(tǒng)的硬件部分包括單片機電路、 A/D 轉(zhuǎn)換器、放大器、傳感器、鍵盤及顯示電路五

8、部分組成。其各部分連接關(guān)系如下圖所示?？刂破鲾M采用AT89C51 單片機作為控制器的主控芯片，使用熱電阻傳感器進行溫度的采集。熱敏電阻傳感器采集的溫度信號經(jīng)過變送器和 D/A 轉(zhuǎn)換器送入單片機，單片機通過程序控制溫度的采集、顯示、設(shè)定溫度范圍、控制溫升降等功能，超出設(shè)定溫度范圍單片機就會聲音報警。人機對話部分溫度顯示溫度檢測部分A/D 轉(zhuǎn)換器變送器熱電阻鍵盤主機溫度控制部分（二）研究方法首先通過查找閱讀大量的參考資料，對單片機技術(shù)、溫度檢測技術(shù)等做詳細的了解，并形成溫度控制器的總體設(shè)計方案。然后，在老師的幫助下，通過設(shè)計硬件電路和軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對家用電烤爐的控制功能。（三）擬解決的關(guān)鍵問題1.對

9、單片機系統(tǒng)的了解；2.溫度檢測技術(shù)的了解；3.控制程序的編寫；4.如何實現(xiàn)溫度控制等。三、完成畢業(yè)論文所必需具備的工作條件及解決的辦法要找到大量關(guān)于單片機基礎(chǔ)和設(shè)計的資料，在學(xué)習(xí)單片機的同時要進行相應(yīng)的操作，練習(xí)編寫程序燒入單片機中，在學(xué)習(xí)的同時進行實驗操作；查詢一些關(guān)于溫度控制的資料，整理和總結(jié)材料得出最佳的設(shè)計方案；同時在控制電路中涉及到了一些關(guān)于模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識，這倆門課我們都曾經(jīng)學(xué)習(xí)過，設(shè)計起來應(yīng)該比較簡單。本次設(shè)計最重要的問題是要按照方案購買相應(yīng)的器材和進行對家用電烤爐的實際控制，要得到預(yù)期的目的更離不開老師的指導(dǎo)和學(xué)校的支持。四、工作的主要計劃、進度與時間安排設(shè)

10、計自 2013 年 9 開始，具體情況安排如下：2013 年 9 月 10 日 11 月 1 日：閱相關(guān)資料，進行資料的收集與整理工作并完成系統(tǒng)整體方案論證并完善設(shè)計方案。2013 年 11 月 1 日 12 月 20 日：完成系統(tǒng)各個模塊的設(shè)計，完成整體電路的設(shè)計；實現(xiàn)硬件及軟件相結(jié)合控制的設(shè)計。2013 年 12 月 20 日 2014 年 1 月 20 日：綜合原理圖，制作電路板進行安裝、調(diào)試，檢測電路是否有故障，并完善電路板進行對家用電烤爐的控制。2014 年 1 月 20 日 2014 年 3 月 20 日：撰寫并完善論文，準(zhǔn)備論文答辯。五、論文寫作提綱（要求至少到二級標(biāo)題）0 前言

11、1 概述1.1 技術(shù)指標(biāo)1.2 控制方案2 硬件部分設(shè)計2.1 單片機電路設(shè)計2.2 傳感器電路設(shè)計2.3 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計2.4 放大器電路設(shè)計2.5 鍵盤及顯示電路設(shè)計3 軟件部分設(shè)計3.1 工作流程3.2 功能模塊3.3 功能軟件設(shè)計4 電路及調(diào)試4.1 整體控制電路4.2 實物安裝及調(diào)試5 控制電路的測試6 結(jié)論致謝參考文獻六、參考文獻目錄（參考文獻量不少于15 部/ 篇，近五年的文獻量不少于8 部 /篇）【 1】徐瑋 .C51 單片機高效入門M. 機械工程出版社，2010.2【 2】周潤景、徐宏偉、丁莉等.單片機電路設(shè)計、分析與制作M. 機械工程出版社，2010.5【 3】楊素行

12、 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 M. 高等教育出版社， 2005.10【 4】張洪潤、博瑾新 .放大器電路設(shè)計 M. 航空航天大學(xué)出版社， 2006.8【 5】張洪潤、博瑾新 .單片機應(yīng)用設(shè)計 200 例M. 航空航天大學(xué)出版社， 2006.8【 6】張剛毅 .MCS-51 單片機應(yīng)用設(shè)計M. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1990.6【 7】王淑珍、王立萍 .單片機系統(tǒng)設(shè)計 M. 科學(xué)出版社， 2008.2【 8】張洪潤、博瑾新 .傳感器技術(shù)大全 M. 航空航天大學(xué)出版社， 2006.8【 9】趙娜，趙剛 .基于 51 單片機的溫度測量系統(tǒng)J.計算機信息， 2007（6）： 146-148【 10】劉

13、攀、俞杰 .基于單片機的溫度測控系統(tǒng)J. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報， 2005（6）： 12【 11】張曉芳 .基于 C51 的單片機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計J.蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009（ 12） :4【 12】周云 .基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計J. 電子科技， 2013（4）【 13】胡汗才 .單片機原理系統(tǒng)設(shè)計 M. 清華大學(xué)出版社， 2002【 14】王梅紅 .基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真J. 四川兵工學(xué)報， 2012（ 2）【 15】郭天祥 .51 單片機 C 語言教程 M. 電子工業(yè)出版社，2009.1【 16】陳爾邵 .傳感器實用裝置制作集錦 M. 人民郵電出版社， 1999【 17】求是科技 .8051 系列單片機 C 程序設(shè)計完全手冊 M. 人民郵電出版社， 2006.4【 18】強錫富 .傳感器 M. 機械工業(yè)出版社， 2000.5【 19】張連成 .基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計J.