单片机水温控制开题报告

一、国内外现状及研究意义

温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。在很多生产过程中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。因此，温度的测量在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视

水温是常见的一种被控温度参数，历来是国内外研究的重点，在电热水器、锅炉、家用电器等领域使用广泛。当前对水温控制系统的设计过于复杂、成本较高，不便于推广使用

因此，研究出小型简单低成本的监控系统对于推广是必要的，从而可以减少对资源的浪费等

二、设计内容，关键问题及研究方法

设计内容主要工作包括以下几部分内容：

(1) 对水温控制器的工作原理进行研究分析，根据其工作原理确定系统的总体设计方案；

(2) 设计并制作水温控制系统的硬件电路，包括驱动电路、接口电路，键盘电路，显示电路等；

(3) 编写单片机对数据的算法程序和对水温控制程序，并检验程序的可实施性。

(4) 对系统进行整合并且调试，发现问题并进行修改。

(5) 对系统进行实时测试运行。

关键问题：

(1) 硬件方面的难点：水温的测量电路中的传感器接口电路，和对水温进行控制的驱动电路及对温度信号的采集转换处理等。

(2) 软件方面的难点：对水温数据进行处理的算法程序，和温度测试程序。

(3) 调试方面的难点：对系统的软硬件的不断调试和修改

研究方法：

（1）先认清单片机的控制过程：单片机水温控制系统的控制过程是：单片机定时对水温进行检测，经A/D转换芯片得到相应的数字量，经过计算机进行数据转换，得到应有的控制量，去控制加热器，从而实现对温度的控制。

（2）对系统进行整体设计：系统的设计分为硬件部分和软件部分，先进行硬件部分的设计，再根据硬件的设计来进行软件的程序编写。硬件设计时，先将大的硬件系统分为不同功能的小硬件部分，逐个击破。然后在将每个小硬件部分整合在一起，组成一个大的硬件系统。进行软件设计时，根据硬件部分的功能要求编写出数据处理程序和数据转换程序，然后再编写各个硬件部分的驱动程序。进行系统设计时应考虑如下问题：水温变化规律的控制，即水温按预定的温度——时间关系变化，这主要在控制程序设计中考虑。温度控制范围：如0~100℃，这就涉及到测温元件、加热原件的选择等及控制精度、超调量等指标，这涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。

（3）对系统进行调校，修改和问题分析

三．毕业设计任务、目标及要求

  1、设计目标：

设计温室环境控制的主要参数，实现温室环境调节的功能。

2、设计要求：

掌握温室环境的主要变量，实现变量的调节。

3.设计调节方法

  用MFC或者Java实现主界面的设计以及代码的编写。

四、研究步骤

主要说明起止时间，和各阶段的进度说明：

    2012-02-09至2012-02-28  文献资料搜集与整理

    2012-03-01至2012-03-15-撰写开题报告

    2012-03-15至2012-03-31  软件需求分析及设计

2012-04-01至2012-04-15  编程实现

 22012-04-16至2012-04-23 系统测试

    2012-04-23至2012-04-30  撰写论文

2012-05-01至2012-05-15  教师审阅论文并且修改不足。

五、参考文献

[1] 赵建领. 51系列单片机开发系列宝典. 北京：电子工业出版社，2007

[2] 刘建辉. 单片机智能控制技术. 北京：国防工业出版社，2007

[3] 金锋. 智能仪器设计基础. 北京：清华大学出版社,2005

[4] 陈明荧.8051单片机课程设计实训教材. 北京: 清华大学出版社, 2004

[5] 张开生. MCS-51 单片机温度控制系统的设计.北京：微计算机信息出版社，2005

[6] 赵丽娟，邵欣. 基于单片机的温度监控系统的设计与实现. 机械制造出版社，2006

指导教师签名：           

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