溫度控制系統(tǒng)結(jié)項(xiàng)論文

1、-. z2021年度大學(xué)生科研立項(xiàng)工程結(jié) 項(xiàng) 材 料 工程名稱：精細(xì)儀器超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng) 工程2021A019 主 持 人: 王進(jìn)霞 指導(dǎo)教師：周原、郝建華-. z目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc21543 目錄 PAGEREF _Toc21543 - 1 - HYPERLINK l _Toc31050 第一章 工程結(jié)項(xiàng)申請(qǐng)表 PAGEREF _Toc31050 - 2 - HYPERLINK l _Toc15487 第二章 研究報(bào)告 PAGEREF _Toc15487 - 4 - HYPERLINK l _Toc23281 一、題目 PAGEREF _Toc2

2、3281 - 5 - HYPERLINK l _Toc1940 二、摘要 PAGEREF _Toc1940 - 5 - HYPERLINK l _Toc26928 三、引言 PAGEREF _Toc26928 - 5 - HYPERLINK l _Toc20350 四、正文 PAGEREF _Toc20350 - 5 - HYPERLINK l _Toc30239 1. 設(shè)計(jì)背景 PAGEREF _Toc30239 - 5 - HYPERLINK l _Toc17615 2. 系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc17615 - 6 - HYPERLINK l _Toc25464 3. 相關(guān)技術(shù)淺

3、析 PAGEREF _Toc25464 - 6 - HYPERLINK l _Toc12287 第三章 相關(guān)研究過程及工程成果 PAGEREF _Toc12287 - 9 - HYPERLINK l _Toc14038 一、大學(xué)生科研立項(xiàng)申請(qǐng)書 PAGEREF _Toc14038 - 9 - HYPERLINK l _Toc27449 二、黃淮學(xué)院大學(xué)生科研立項(xiàng)中期進(jìn)度報(bào)告表 PAGEREF _Toc27449 - 14 - HYPERLINK l _Toc2251 三、實(shí)物照片展示 PAGEREF _Toc2251 - 16 - HYPERLINK l _Toc32656 第四章 溫度超標(biāo)自

4、動(dòng)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc32656 - 19 - HYPERLINK l _Toc28096 一、系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc28096 - 19 - HYPERLINK l _Toc10472 二、硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc10472 - 21 - HYPERLINK l _Toc11963 1. 電源以及看門狗電路 PAGEREF _Toc11963 - 21 - HYPERLINK l _Toc24083 2. 溫度監(jiān)測(cè)電路 PAGEREF _Toc24083 - 22 - HYPERLINK l _Toc6531 3. 溫度超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警電路 PAGE

5、REF _Toc6531 - 23 - HYPERLINK l _Toc9976 4. 散熱器電路 PAGEREF _Toc9976 - 24 - HYPERLINK l _Toc10940 5. 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc10940 - 25 - HYPERLINK l _Toc6327 第五章 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc6327 - 25 - HYPERLINK l _Toc10726 完畢語 PAGEREF _Toc10726 - 27 - HYPERLINK l _Toc20518 附錄：電路原理圖 PAGEREF _Toc20518 - 27 -第一章 工程結(jié)項(xiàng)申請(qǐng)表

6、黃淮學(xué)院大學(xué)生科研立項(xiàng)校級(jí)工程結(jié)項(xiàng)申請(qǐng)表工程名稱 精細(xì)儀器溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)成果形式1、研究報(bào)告 2、實(shí)物制作 獲獎(jiǎng)或應(yīng)用情況認(rèn)真研究本工程，并制作出實(shí)物工程負(fù)責(zé)人及主要參加人員簡(jiǎn)況負(fù)責(zé)人姓 名王進(jìn)霞系院信息工程學(xué)院*1134130110年級(jí)專業(yè)11級(jí)電子信息工程其他主要參加人參與名次12345姓 名王浩馬西闖瑞鋒旭牛曉瑞年級(jí)專業(yè)通信1201B電信1101B電信1101B通信1101B通信1101B工程主要成果簡(jiǎn)介著重列出主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)、應(yīng)用價(jià)值，并列出必要數(shù)據(jù)隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛開展，各種新型器件，智能化電器及產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)利用溫度傳感器，

7、隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，當(dāng)儀器溫度超標(biāo)時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)并立即啟動(dòng)散熱設(shè)備。該裝置主要利用溫度傳感器、蜂鳴器、單片機(jī)以及散熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)儀器的控制。這樣不僅能降低儀器的溫度，更可以隨時(shí)保護(hù)儀器，使其不被損壞。本設(shè)計(jì)可以推廣到恒溫室、機(jī)電房等地方，方便人們對(duì)精細(xì)儀器溫度的控制，保證了儀器的正常運(yùn)行。關(guān)于該工程現(xiàn)今已經(jīng)有*些公司或個(gè)人開發(fā)出來并制作出實(shí)物投入使用，從市場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果和消費(fèi)者的反映可知該科技產(chǎn)品是人們所樂于承受的，它能滿足人們的需求，優(yōu)化人們的生活。預(yù)期方案的完成情況及存在問題預(yù)期方案的完成情況：制作出了實(shí)物存在的問題： 專業(yè)知識(shí)有限，不能進(jìn)展更深層次的研究。指導(dǎo)教師對(duì)工程完成質(zhì)量及存在

8、問題所給出的意見評(píng)價(jià)建議：不結(jié)項(xiàng) 結(jié)項(xiàng) 優(yōu)秀 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日學(xué)校評(píng)審專家組意見：不結(jié)項(xiàng) 結(jié)項(xiàng) 優(yōu)秀 簽字：年 月 日注： = 1 * GB3 研究報(bào)告、 = 2 * GB3 論文、 = 3 * GB3 圖片、 = 4 * GB3 成果證明材料依次附后第二章 研究報(bào)告精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)研究報(bào)告： 王進(jìn)霞 系別：信息工程學(xué)院班級(jí)：電信1101班時(shí)間： 2021.5.1一、題目精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)二、摘要本設(shè)計(jì)利用溫度傳感器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，利用溫度監(jiān)控設(shè)備隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，當(dāng)儀器溫度超標(biāo)時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)并立即啟動(dòng)散熱設(shè)備。該裝置主要利用溫度傳感器、蜂鳴器、

9、單片機(jī)以及散熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)儀器的控制，隨時(shí)保障精細(xì)儀器的平安使用。本設(shè)計(jì)可以推廣到恒溫室、機(jī)電房等地方。 三、引言隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛開展，各種新型器件，智能化電器及產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。近年來，監(jiān)測(cè)技術(shù)在日常生活中應(yīng)用越來越廣泛。本設(shè)計(jì)本著以人為本、保護(hù)儀器、平安*、創(chuàng)新創(chuàng)意的目的，采用單片機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，這樣不僅能降低儀器的溫度，更可以隨時(shí)保護(hù)儀器，使其不被損壞。本設(shè)計(jì)可以推廣到恒溫室、機(jī)電房等地方，方便人們對(duì)精細(xì)儀器溫度的控制，保證了儀器的正常運(yùn)行。四、正文1. 設(shè)計(jì)背景隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛開展，各種新型器件，智能化電器及產(chǎn)品在

10、國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。在科技不斷開展的條件下，人們也越來越重視平安與本錢方面的問題，而且現(xiàn)在的電子儀器集成度高，價(jià)格昂貴，且易發(fā)熱，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致部元件燒毀，修理費(fèi)用高昂，程序繁雜。鑒于此，我們通過對(duì)相關(guān)方面的市場(chǎng)調(diào)查，分析了人們的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)研發(fā)出一款能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)為發(fā)熱超標(biāo)的儀器設(shè)備進(jìn)展降溫的溫度超標(biāo)自動(dòng)降溫設(shè)備，隨時(shí)保障精細(xì)儀器的平安使用。系統(tǒng)方案整個(gè)溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)有溫度監(jiān)測(cè)模塊 、報(bào)警器模塊、主控制模塊以及散熱設(shè)備這四大模塊組成，以實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)儀器的溫度控制。溫度檢測(cè)模塊：選用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，獨(dú)特的單

11、線接口方式、測(cè)溫圍-55125，工作電源35V/DC ；報(bào)警模塊：蜂鳴器5VSOT塑封封裝有源蜂鳴器，長(zhǎng)聲；供電模塊：供電模塊采用220V50Hz經(jīng)變壓器得到5V直流電給主控模塊供電，由主控模塊給其他功能模塊供電；主控模塊：整合處理控制各功能模塊，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器它帶有32個(gè)IO口，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷構(gòu)造兼容傳統(tǒng)51的5向量二級(jí)中斷構(gòu)造，全雙工串行口。DC5V供電；散熱設(shè)備：采用軸流式散熱方式，單片機(jī)通過三極管控制繼電器，繼電器的兩個(gè)端口接一個(gè)5v的直流小電

12、機(jī)的正負(fù)級(jí)。通過溫度傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)讓單片機(jī)控制電機(jī)的啟停。如果檢測(cè)到溫度超過預(yù)定的溫度上限值，單片機(jī)就會(huì)立即控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)展降溫。3. 相關(guān)技術(shù)淺析3.1 溫度傳感器溫度傳感器 (temperature transducer)，利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心局部，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類?，F(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與開展，數(shù)字溫度傳感器更因適用于各種

13、微處理器接口組成的自動(dòng)溫度控制系統(tǒng),具有可以克制模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測(cè)溫計(jì)、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。其中，比擬有代表性的數(shù)字溫度傳感器有DS1820、MA*6575、DS1722、MA*6635等。DS18B20的測(cè)溫原理:不同溫度下，高溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生不同的脈沖信號(hào)輸入到減法計(jì)數(shù)器b，確定一個(gè)門周期。低溫度系數(shù)震蕩器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)送至減法計(jì)數(shù)器a，由于受溫度影響小，頻率幾乎恒定，在一個(gè)門周期，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)展計(jì)數(shù)，即可完成溫度測(cè)量。測(cè)量前，首先將-55C對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減

14、法計(jì)數(shù)器a和溫度存放器中，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器a 減到0時(shí)，溫度存放器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器a的預(yù)置值將重新被裝入繼續(xù)計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器b計(jì)數(shù)到0時(shí)，停頓溫度存放器值的累加，此時(shí)溫度存放器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，在計(jì)數(shù)門未關(guān)閉的狀況下，重復(fù)修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，直至溫度存放器值到達(dá)被測(cè)溫度值。3.2報(bào)警器原理蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平根本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。C52增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過一個(gè)三極

15、管C8550來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。3.3主控制局部原理 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱。它是一個(gè)系統(tǒng)的核心。目前單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開場(chǎng)進(jìn)入軟、硬件平臺(tái)方式的社會(huì)化大生產(chǎn)平臺(tái)開發(fā)模式是現(xiàn)代電子產(chǎn)品在現(xiàn)代化大生產(chǎn)方式下產(chǎn)品開發(fā)唯一的正確模式。世界上每個(gè)大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位，16位，32位。 選擇單片機(jī)很重要，要符合實(shí)情。89C52單片機(jī)是宏晶科技公司生產(chǎn)的兼容8051核的增強(qiáng)型單片機(jī)，工作電壓在5.5V3.4V，工作頻率可達(dá)40Mhz，而且功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，尤其是它具有支持在系統(tǒng)可編程ISP，因此無需價(jià)格昂貴的編程器，指令系統(tǒng)和引腳與 MCS一51系列 100兼容。片集成有 4kB

16、可編程閃爍存儲(chǔ)器，采用電擦除，可重復(fù)編程。只需通過串口即可直接下載用戶程序，這樣便于低端用戶的學(xué)習(xí)與開發(fā)。這也是我選擇此單片機(jī)的最主要原因.單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖3.4散熱設(shè)備原理根據(jù)安培右手定則，導(dǎo)體通過電流，周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，假設(shè)將此導(dǎo)體置于另一固定磁場(chǎng)中，則將產(chǎn)生吸力或斥力，造成物體移動(dòng)。在直流風(fēng)扇的扇葉部，附著一事先充有磁性之橡膠磁鐵。環(huán)繞著硅鋼片，軸心部份纏繞兩組線圈，并使用霍爾感應(yīng)組件作為同步偵測(cè)裝置，控制一組電路，該電路使纏繞軸心的兩組線圈輪流工作。硅鋼片產(chǎn)生不同磁極，此磁極與橡膠磁鐵產(chǎn)生吸斥力。當(dāng)吸斥力大于風(fēng)扇的靜摩擦力時(shí)，扇葉自然轉(zhuǎn)動(dòng)。由于霍爾感應(yīng)組件提供同步信號(hào)，扇葉因此得以持

17、續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至于其運(yùn)轉(zhuǎn)方向，可依佛萊明右手定則決定。通過扇葉的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)周圍空氣的不斷流動(dòng),從而對(duì)其所保護(hù)的儀器進(jìn)展降溫，使其溫度降到預(yù)定值以下，保護(hù)儀器,使其不被損壞。工程類別工程批準(zhǔn)號(hào)A2021A019第三章 相關(guān)研究過程及工程成果一、大學(xué)生科研立項(xiàng)申請(qǐng)書工程名稱： 精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng) 申 請(qǐng) 人： 王進(jìn)霞 所在系院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 電信1101班 聯(lián)系：指導(dǎo)教師: 周原 郝建華 申報(bào)日期： 2021 年 12 月 12 日第二課堂實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)辦公室承 諾 書我已經(jīng)認(rèn)真閱讀了?黃淮學(xué)院大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)管理方法?，以及黃淮學(xué)院大學(xué)生科研立項(xiàng)的其他相關(guān)規(guī)定,我保

18、證本表各項(xiàng)容的真實(shí)性。如果獲準(zhǔn)立項(xiàng)，我與本工程組成員承諾嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，保證按方案認(rèn)真開展研究工作，按時(shí)報(bào)送有關(guān)材料，取得預(yù)期研究成果。黃淮學(xué)院有權(quán)使用本申報(bào)書的所有數(shù)據(jù)和資料。 工程負(fù)責(zé)人(簽名)：年 月 日 確認(rèn)書我已經(jīng)認(rèn)真評(píng)閱了該小組的科研立項(xiàng)申請(qǐng)書以及黃淮學(xué)院第二課堂實(shí)踐教學(xué)關(guān)于大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的相關(guān)規(guī)定。我認(rèn)為該工程具有一定的創(chuàng)新性、可行性和研究實(shí)用價(jià)值。如果獲準(zhǔn)立項(xiàng)，我將認(rèn)真負(fù)責(zé)地指導(dǎo)該工程小組成員按要求開展研究工作，確保取得預(yù)期研究成果。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日工程名稱精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)*所在系院聯(lián)系簽名工程負(fù)責(zé)人王進(jìn)霞1134130110信息工程學(xué)院工程

19、組成員王浩1234140143信息工程學(xué)院馬西闖1134130120信息工程學(xué)鋒1134130119信息工程學(xué)院旭1134140153信息工程學(xué)院牛曉瑞1134140106信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師情況周原單位信息工程學(xué)院郝建華單位信息工程學(xué)院學(xué)工辦申報(bào)依據(jù)工程的意義及創(chuàng)新之處限300字 工程意義及創(chuàng)新之處：隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛開展，各種新型器件，智能化電器及產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)利用溫度傳感器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，當(dāng)溫度超過儀器上限的溫度時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并啟動(dòng)相應(yīng)的降溫設(shè)備，這樣不僅能降低儀器的溫度，更可以隨時(shí)保護(hù)儀器

20、，使其不被損壞。本設(shè)計(jì)可以推廣到恒溫室、機(jī)電房等地方。該工程研究現(xiàn)狀分析限500字關(guān)于該工程現(xiàn)今已經(jīng)有*些公司或個(gè)人開發(fā)出來并制作出實(shí)物投入使，從市場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果和消費(fèi)者的反映可知該科技是人們所樂于承受的，因?yàn)樗奖懔巳藗兊纳?，關(guān)于該工程的現(xiàn)狀我們可以從技術(shù)和市場(chǎng)兩個(gè)方面分析：1、技術(shù)：該工程已經(jīng)被研制成為實(shí)物并且投入使用說明該技術(shù)的在理論上的可行性，不過從現(xiàn)在研究出來的結(jié)果來看，該項(xiàng)科技還存在很多缺乏之處需要人們不斷地完善，這也是技術(shù)的上不成熟的表現(xiàn)，說明我們有很大的科研空間，這也是該科研成果只是在小圍試用而沒有被廣泛試用的原因之一。2、市場(chǎng)：從調(diào)查結(jié)果可知該科研成果是被人們所承受的，它能滿

21、足人們的需求，優(yōu)化人們的生活。研究容與擬解決問題限500字研究容：利用溫度監(jiān)控設(shè)備隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，當(dāng)儀器溫度超標(biāo)是立即發(fā)出警報(bào)并立即啟動(dòng)散熱設(shè)備。該裝置主要利用溫度傳感器、蜂鳴器、單片機(jī)以及散熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)儀器的控制。擬解決問題：(1)方便人們對(duì)精細(xì)儀器溫度的控制，保證了儀器的正常運(yùn)行;(2)解決溫度傳感器與單片機(jī)之間的編碼、解碼問題；3解決如何利用單片機(jī)來控制散熱設(shè)備、蜂鳴器的問題；工程研究可行性分析限800字本設(shè)計(jì)利用溫度監(jiān)控設(shè)備隨時(shí)監(jiān)測(cè)精細(xì)儀器溫度，當(dāng)儀器溫度超標(biāo)是立即發(fā)出警報(bào)并立即啟動(dòng)散熱設(shè)備。該裝置主要利用溫度傳感器、蜂鳴器、單片機(jī)以及散熱設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)儀器溫度的控制，隨時(shí)保

22、障儀器的平安使用。在單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵是測(cè)量溫度、控制溫度和保持溫度，溫度測(cè)量是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一。因此，單片機(jī)溫度測(cè)量則是對(duì)溫度進(jìn)展有效的測(cè)量，并且能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在電力工程、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造、冶金工業(yè)等重要工業(yè)領(lǐng)域中，擔(dān)負(fù)著重要的測(cè)量任務(wù)。在日常生活中，也可廣泛實(shí)用于地?zé)?、空調(diào)器、電加熱器等各種家庭室溫測(cè)量及工業(yè)設(shè)備溫度測(cè)量場(chǎng)合。它是科技時(shí)代下的產(chǎn)物，是適應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)的開展而孕育而生的，是被人們樂于承受的科研成果，因?yàn)樗诟淖冎藗兊纳?，使人們的生活變的?jiǎn)單便捷，省去了一些復(fù)雜的過程，給消費(fèi)者和管理者都帶來了不可無視的成就，因此在將來會(huì)被人們廣泛

23、的承受，但是由于該工程目前還處于試用的階段還沒有真正的進(jìn)入人們普通的生活中去.，正是由于該工程現(xiàn)在的特殊性質(zhì)所以在未來會(huì)有很廣泛的市場(chǎng)，市場(chǎng)需要它我們就可以考慮去研究它，我們可以看到很多科研成果都是根據(jù)市場(chǎng)的需要而開發(fā)研究出來的。這也是我們認(rèn)為該工程研究的可行性之一。在前人的研究根底上通過我們的調(diào)查和查閱我們了解到該工程比擬適合作為我們現(xiàn)在在校大學(xué)生的科研對(duì)象，因?yàn)樵摴こ滩恍枰嗝醇舛说募夹g(shù)，對(duì)于技術(shù)性要求不高，所需要的都是一些比擬根本的知識(shí)，而這正適合我們大學(xué)生的要求。我們現(xiàn)在所需要做的就是利用我們自身學(xué)到的知識(shí)來完善這項(xiàng)科研的*些方面的缺乏，希望通過我們的研究能夠使該項(xiàng)科研成果更廣泛一點(diǎn)的

24、進(jìn)入到人們的生活中來。對(duì)于我們自身來講，我們現(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)對(duì)于研究該工程剛好符合，我們通過對(duì)于該工程的不斷深入研究發(fā)現(xiàn)我們完全可以利用我們現(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)以及通過教師的指導(dǎo)來完成該項(xiàng)科研工作，這也是我們認(rèn)為該工程科研可行性之二。方案進(jìn)度安排2021年11月至12月：我們工程研究小組針對(duì)這一工程做了深入的探討，制定詳細(xì)的工作方案并，對(duì)整個(gè)工作的進(jìn)程做一個(gè)合理的安排，把每個(gè)人的任務(wù)分配到位，使科研能夠順利完成，高效的完成，進(jìn)而到達(dá)預(yù)期的科研預(yù)期的目標(biāo)。同時(shí)收集相關(guān)的資料，為下一步做好充分的準(zhǔn)備。2021年1月至8月：對(duì)于整個(gè)科研所需要的資料，做更加詳細(xì)的準(zhǔn)備，充分發(fā)揮每個(gè)成員的優(yōu)勢(shì)，順利的為進(jìn)入實(shí)際

25、操作做好準(zhǔn)備。2021年9至12月：進(jìn)入實(shí)際操作階段，對(duì)于每一個(gè)成員的準(zhǔn)備做一個(gè)很好的利用，使實(shí)際進(jìn)度按照原定方案進(jìn)展，順利完成中期的檢查。2021年1月2021年2月：完成工作，并總結(jié)工作中的經(jīng)歷得失，為下次工作做好充分的準(zhǔn)備工作。2021年3月：提交科研成果，承受相關(guān)專業(yè)人員的驗(yàn)收工作。預(yù)期研究成果形式1、申請(qǐng)到專利或獲得專利申請(qǐng)?zhí)?、制作出實(shí)物小制作、小創(chuàng)造3、調(diào)查報(bào)告 4、專業(yè)論文5、其他形式請(qǐng)注明審查意見包括：審查工程的創(chuàng)新點(diǎn)、應(yīng)用價(jià)值、社會(huì)意義、可行性等指導(dǎo)教師意見簽字： 年 月 日所在系院意見負(fù)責(zé)人簽字： 單位蓋章年 月 日學(xué)校審查意見 單位蓋章年 月 日二、黃淮學(xué)院大學(xué)生科研立

26、項(xiàng)中期進(jìn)度報(bào)告表工程名稱精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)工程類別A立項(xiàng)編號(hào)2021A019工程負(fù)責(zé)人王進(jìn)霞所在系院信息工程學(xué)院聯(lián)系方式指導(dǎo)教師周原郝建華工程合作者王浩 馬西闖 瑞鋒 旭 牛曉瑞 研究工作的主要進(jìn)展和成果限500字主要進(jìn)展通過一個(gè)時(shí)間段的學(xué)習(xí)，我們小組成員對(duì)設(shè)計(jì)和制作該溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)即將用到的編程軟件keil，以及開發(fā)平臺(tái)硬件單片機(jī)都有了更加全面和深刻的了解和認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)到了很多就現(xiàn)在所開課程以外的知識(shí)，并且現(xiàn)在所學(xué)的這些知識(shí)能根本上滿足該工程的開發(fā)所需。通過查閱資料，我們對(duì)該設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能進(jìn)展了全面了解和學(xué)習(xí)，并學(xué)會(huì)了proteus等仿真軟件，并且學(xué)會(huì)了相關(guān)的程序代碼的設(shè)置與

27、匹配，顯然此裝置能滿足設(shè)計(jì)需求。對(duì)該設(shè)計(jì)的硬件電路局部進(jìn)展了相關(guān)的原理仿真，并驗(yàn)證了相關(guān)參數(shù)的可靠性與可行性。4、通過這次溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，帶動(dòng)我們學(xué)習(xí)了很多新的知識(shí)，比方單片機(jī)最小系統(tǒng)的搭建、繼電器以及電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路等專業(yè)知識(shí)，對(duì)單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)有了初步的認(rèn)識(shí)與理解。同時(shí)使我們更深的體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的高效作用，激發(fā)了我們更加深入的進(jìn)展學(xué)習(xí)的興趣。已取得的標(biāo)志性成果完成了設(shè)計(jì)的軟件編程局部完成了設(shè)計(jì)的硬件組合仿真局部完成了設(shè)計(jì)的局部實(shí)物制作工程未按原方案完成局部及原因工程按照方案實(shí)施下一步工作方案及研究容限300字完成設(shè)計(jì)的全部實(shí)物制作局部。完成設(shè)計(jì)的整體調(diào)試局部，并總結(jié)和改正設(shè)計(jì)中的

28、缺乏之處。3、整理相關(guān)的資料，完成結(jié)項(xiàng)任務(wù)。存在的問題和困難如何選取更精細(xì)的溫度傳感器如何實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)與啟動(dòng)散熱設(shè)備的及時(shí)性及準(zhǔn)確性3、如何用最小的本錢到達(dá)更好的效果預(yù)期結(jié)項(xiàng)成果一個(gè)可以投入使用的精細(xì)儀器室溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)指導(dǎo)教師意見本工程按照原有方案正在實(shí)施，已完成了軟件開發(fā)前期的系統(tǒng)的需求分析，總體設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，進(jìn)展順利。指導(dǎo)教師簽字：年 月 日系院意見 負(fù)責(zé)人簽字： 年月 日三、實(shí)物照片展示系統(tǒng)整體圖：背部電路圖：繼電器模塊：散熱設(shè)備：第四章溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)概述基于單片機(jī)的溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)主要包含DS18B20溫度傳感器檢測(cè)電路、蜂鳴器報(bào)警電路、繼電器控制電路

29、等外圍電路組成。硬件方面：主要包括溫度采集電路、蜂鳴器報(bào)警電路、繼電器控制電路等都是由硬件功能來實(shí)現(xiàn)的。軟件功能：軟件局部主要是程序的設(shè)計(jì)，它是在硬件電路的根底上實(shí)現(xiàn)的。程序設(shè)計(jì)主要包括溫度采集、蜂鳴器報(bào)警、繼電器控制等程序的設(shè)計(jì)。而程序設(shè)計(jì)是難點(diǎn)，重點(diǎn)在于溫度上限的調(diào)節(jié)和繼電器的控制。初始化Flag=1? 是采集溫度判斷溫度是否將達(dá)上限 否溫度將要達(dá)上限. 是 是蜂鳴器報(bào)警判斷溫度是否超限. 否 是溫度高于上限.是繼電器、蜂鳴器均不工作繼電器不工作，蜂鳴器報(bào)警繼電器工作使電機(jī)散熱，蜂鳴器報(bào)警 溫度超標(biāo)系統(tǒng)的總流程圖二、硬件電路設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫度超標(biāo)自動(dòng)散熱系統(tǒng)主要包含輸入控制電路、晶振復(fù)位

30、電路、蜂鳴器報(bào)警電路、繼電器控制電路、DS18B20溫度傳感器電路,散熱設(shè)備電路等外圍電路組成。1. 電源以及看門狗電路在由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)中，由于單片機(jī)的工作有可能會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾，造成程序的跑飛，從而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，由單片機(jī)控制的系統(tǒng)便無法繼續(xù)工作，這樣會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果，所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮，便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片，俗稱“看門狗(watchdog)。參加看門狗電路的目的是使單片機(jī)可以在無人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，其工作過程如下：看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè)I/O引腳相連，該I/O引腳通過單片機(jī)

31、的程序控制，使它定時(shí)地往看門狗芯片的這個(gè)引腳上送入高電平(或低電平)，這一程序語句是分散地放在單片機(jī)其他控制語句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入*一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí)，給看門狗引腳送電平的程序便不能被執(zhí)行到，這時(shí)，看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來的信號(hào)，便將它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位，從而單片機(jī)將從程序存儲(chǔ)器的起始位置重新開場(chǎng)執(zhí)行程序，這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位。通常看門狗電路需要一個(gè)專門的看門狗芯片連接單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，不過這樣會(huì)給電路設(shè)計(jì)帶來復(fù)雜，STC單片機(jī)部自帶有看門狗，通過對(duì)相應(yīng)特殊功能存放器的設(shè)置就可實(shí)現(xiàn)看門狗的應(yīng)用?？撮T狗具

32、體使用方法如下：在程序初始化中向看門狗存放器WDTRST地址是0A6H中先寫入01EH，再寫入0E1H。即可激活看門狗。Org 0000Ljmp beginBeginMov 0A6H,*01EH ;先送1EMov 0A6H,*0E1H ;后送E1；在程序初始化中激活看門狗。For:Mov 0A6H,*01EH ;先送1EMov 0A6H,*0E1H ;后送E1;喂狗指令Ljmp for在C語言中要增加一個(gè)聲明語句。在AT89*51.h聲明文件中增加一行 sfr WDTRST = 0*A6;Main()WDTRST=0*1E;WDTRST=0*E1;/初始化看門狗。While (1)WDTRST

33、=0*1E;WDTRST=0*E1;/喂狗指令考前須知：1 89C51的看門狗必須由程序激活后才開場(chǎng)工作。所以必須保證CPU有可靠的上電復(fù)位。否則看門狗也無法工作。2 看門狗使用的是CPU的晶振。在晶振停振的時(shí)候看門狗也無效。3 89C51只有14位計(jì)數(shù)器。在16383個(gè)機(jī)器周期必須至少喂狗一次。而且這個(gè)時(shí)間是固定的，無法更改。4.當(dāng)晶振為12M時(shí)每16個(gè)毫秒需喂狗一次。 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖 看門狗電路原理圖溫度監(jiān)測(cè)電路數(shù)字溫度傳感器 DS18B20DS18B20 是美國(guó)DALL AS公司推出的單總線數(shù)字測(cè)溫芯片。他具有獨(dú)特的單總線接口方式 , 僅需使用1個(gè)端口就能實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的雙向通訊。采

34、用數(shù)字信號(hào)輸出提高了信號(hào)抗干擾能力和溫度測(cè)量精度。他的工作電壓使用圍寬( 3 1 05 1 5 V) , 可以采用外部供電方式 , 也可以采用寄生電源方式 , 即當(dāng)總線DQ為高電平時(shí) , 竊取信號(hào)能量給 DS18B20 供電 。他還有負(fù)壓特性 , 電源極性接反時(shí) ,DS18B20 不會(huì)因接錯(cuò)線而燒毀 , 但不能正常工作 ?？梢酝ㄟ^編程實(shí)現(xiàn) 912 位的溫度轉(zhuǎn)換精度設(shè)置。由表 1可見 , 設(shè)定的分辨率越高 , 所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間就越長(zhǎng) ,在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。DS18B20 溫度傳感器電路圖DS 18B20采用3腳TO - 92封裝,形如三極管,同時(shí)也有8腳SOIC封裝

35、 , 還有 6 腳的 TSOC 封裝。測(cè)溫圍為- 55 + 125 ,在 - 10 85 圍，精度為 0 1 5 。每一個(gè) DS 18B20 芯片的 ROM 中存放了一個(gè)64 位I D號(hào):前8位是產(chǎn)品類型編號(hào),隨后48位是該器件的自身序號(hào),最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。又因其可以采用寄生電源方式供電。因此,一條總線上可以同時(shí)掛接多個(gè)DS 18B20 ,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。另外用戶還可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定非易失性溫度報(bào)警上下限值T H TLDS 18B20檢測(cè)到溫度值經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后 ,自動(dòng)存入存儲(chǔ)器中 ,并與設(shè)定值T H或T L進(jìn)展比擬 ,當(dāng)測(cè)量溫度超出給定圍時(shí) ,就輸出報(bào)警信號(hào) ,并自動(dòng)識(shí)別是高溫超限還是低溫超限。DS18B20部構(gòu)造圖3. 溫度超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警電路如下圖，蜂鳴器的正極接到VCC5V電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的發(fā)射極E，三極管的基級(jí)B經(jīng)過限流電阻R1后由單片機(jī)的P3.7引腳控制，當(dāng)P3.7輸出高電平時(shí)，三極管T1截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)P3.7輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路