5基于单片机的温度控制系统毕业设计开题报告
单片机开题报告
摘要本文主要介绍了基于PID控制理论的单片机温度的控制。
控制器件使用单片机,单片机的应用有利于增加控制的灵活性,提高控制精度,减小控制部分的体积,是现代控制的主要硬件部分。
温度是工业控制对象的主要被控参数之一,如冶金,机械,食品,化工各类工业中广泛使用的各种加热炉,热处理炉,反应炉等。
在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制,本文采用了单片微型机对温度实现自动控制。
对不同的升温速率升温,再对某种仪器在不同升温状况下的特性进行检测,达到了较高的精度。
应用继电器自整定方法,可以快速整定PID参数,减少工人的工作量,计算出错的几率降低很多。
所使用的时间也减少了很多,工作效率大大提高。
并应用经验公式快速计算出相应的数值。
关键词:PID 单片机继电器整定温度控制ABSTRACTThis text mainly introduced the controller of PID in industry produce the control of the temperature.The controller piece uses a machine, the application of a machine is advantageous to the vivid of the increment control, exaltation control accuracy, let up the control the physical volume of the part, is main hardware part of the modern control.The temperature is a mainly industry controled object, such as metallurgy, machine, food, each kind of industry of chemical engineering in various heating stove of the extensive usage, the hot processing stove, reactor etc..At pass by mostly the emulation modulator adopt ofthe normal regulations carries on the control to the temperature, this literary grace uses a miniature machine to carry out the automatic control to the temperature.Carry on the examination towards heating the velocity to heat differently, again to a certain instrument under the condition that dissimilarity heat of characteristic, come to a the higher accuracy.Using relay setting method, It can settle the parameter of PID quickly and reduce the worker's workload, several rates that compute to come amiss lower many. The time also reduced a lot of, Work efficiency raises consumedly.Apply the empirical formula also to compute a number for correspond quicklyKeyword: PID Single-chip microcomputer Relay setting temperature control绪论温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数。
基于单片机的温度控制系统开题报告
•
热电偶把测量的温度信号转换成弱电压信号，经过信号放大电路，
放大后的信号输入到A/D转换器转换成数字信号输入主机（单片机），
并送往外接显示电路，主机对水温和设定温度进行比较后，如果越限
则软件触发用单片机的P1口控制报警系统输出控制脉冲，该控制脉冲
与单稳态同步触发器输出的同步脉冲送入控制门（与非门），门电路
5.毕业设计（论文）进程安排
起讫日期设计（论文）各阶段工作内容备 注： • 3月7日～3月20日查资料，并阅读相关文献 • 3月21日～4月3日撰写课题的开题报告，翻译文献或文章 • 4月4日～4月24日确定测量与控制方案，选择元器件型号 • 4月25日～5月22日电路设计，画出电路原理图和PCB图 • 5月23日～5月29日测量与控制程序设计 • 5月30日～6月12日完善课题，整理资料，编写论文，绘图，准备答辩
课件 • 6月13日～6月24日撰写论文并准备答辩
• 研究方案简述：
简单的说，大的框架就是输入，控制和输出三个部分：输入就是指温 度传感器，可以是模拟量的电阻、热敏电阻，程序根据实际使用而定， 原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。 控制方面，使用KEIL C51软件，用C语言进行编码，对单片机温度控 制系统进行编码，以达到控制的地步，利用ATMEL系列单片机对单片 机进行温度的汇编程序，控制温度的范围从而来控制实现自动温控。 输出开关量，一般是继电器输出，控制加热或者制冷等设备的开启， 可以实验箱上进行。
地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场
合。但温度是一个模拟量，如果采用适当的技术和元件，将模拟的温
度量转化为数字量虽不困难，但电路较复杂，成本较高。
2. 课题研究的内容及要求
温度控制系统开题报告
[1] 赖寿宏.微型计算机控制技术[M].北京:机械工业出版社,1994. [2] 陈伟人.MCS-51/96 系列单片机实用子程序集锦[M].清华大学出版社,1993. [3] 逢玉台,王团部.集成温度传感器AD590及其应用[J].国外电子元器件.2002,7(5): 3-4. [4] 康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001. [5] 高培先.提高实时系统数据采集质量的研究[J].电子应用技术， 2002， 3(2):111-113. [6] 马西秦.自动检测技术[M]，北京：机械工业出版社，2004. [7] 胡大可,李培弘,方路平.基于单片机8051的嵌入式开发指南[M].电子工业出版 社,2003. [8] 王宜怀.12 位 A/D 转换器 TLC2543 与 51 系列单片机接口技术[M]，苏州:丝绸工学院 学报，1999. [9] 高鹏,安涛，寇怀成等.Protel99 入门与提高[M]，北京：人民邮电出版社，2001. [10] 欧阳斌林，刘立山，蒋文科等.单片机原理及应用[M].中国水利水电出版社，2001. [11] 赵丽娟，邵欣.基于单片机的温度监控系统的设计与实现[M].机械制造，2006. [12] 张开生,郭国法.MCS-51 单片机温度控制系统的设计[M]. 微计算机信息，2005. [13] 马忠梅,张凯,马岩.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:航空航天大学出版 社,2005. [14] M. Abramowitz, I. A. Stegun. Handbook of mathematical functions [M]. Dover, New York, 1965. [15] Yang Y, Yi. J, Woo, Y Y, Kim. B. Optimum design for linearity and efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique [J]. Microw J, 2001, 44. [16] Vizimuller, P. RF design guide-systems, circuits and equations [M]. Artech House, Boston, MA, 1995. [17] Ferraro, Richard F. Programmer's Guide to the EGA, VGA, and Super VGA Cards [M]. 3rd ed. Reading, Mass. Addison-Wesley, 1995. ISBN 0-201-62490-7. [18] A. Papoulis. Probability random variables and stochastic process[M]. Mc-Graw Hill, New York, 1984. [19] R. Dye. Visual Object-Orientated Programming [J]. Dr. Dobbs Macintosh Journal, Sept.
(完整版)基于单片机风扇温控开题报告
分。程序中将采取分块编程的思想，先将各个模块编写调试，最后进行整机连调。系 统的整体流程如图 2 所示：
开始
调用初始化程序
读取温度信息
高于温度上限
N 在温度下限与上
限间
、 N
风扇停转
Y
风扇平均速转较快 Y 风扇平均转速较慢
版社，2003. [6]Ding Xiaojin.A metheod of measuring multi-point temperature based on
DS18B20[J].Electronic Engineer,2006,27(7):1-7. [7]Wang Jinliang.Application of digitalized sensor DS18B20 in chemical
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基于单片机的风扇温控仪开题报告
一、 课题的意义、目的：
传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那 些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易 使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜 间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们 需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。
(完整版)智能温度控制系统毕业设计开题报告
1曹巧媛主编. 单片机原理及应用(第二版). 北竞赛组委会编.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001), 北京:北京理工大学出版社，2003
3何力民编. 单片机高级教程. 北京:北京航空大学出版社,2000
4金发庆等编. 传感器技术与应用.北京机械工业出版社,2002
9周润景，张丽娜．基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京:航空航天大学出版社,2006.P321～P326
10王忠飞，胥芳．MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273
11刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：高等教育出版社，1957
设计叙述了基于单片机的智能温度控制系统的设计，包括了硬件组成和软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集，把温度转换成变化的电压，然后有放大器将信号放大，通过A/D转换器，将模拟电压信号转化为对应的数字温度信号电压。其硬件设计中最为核心的器件是单片机，AT89C51，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字温度电压值经计算机处理得到相应的温度值，送到LED显示器，以数字形式显示测量的温度。整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机AT89C51实现其控制功能。整个系统结构紧凑，简单可靠，操作灵活，功能强大，性能价格比高，较好的满足了现代生产能和科研的需要。
5王锦标，方崇智．过程计算机控制．北京：清华大学出版社，1997；36～40
6邵惠鹤．工业过程高级控制．上海：上海交通大学出版社，1997；58—62，78—101
7胡寿松．自动控制原理．北京：国防工业出版社，2000；103—124
基于单片机的电炉炉温控制器设计(毕业设计开题报告)
单片机温度控制系统是以MS-5l单片机为控制核心，辅以采样反馈电路，驱动电路，晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。其系统结构框图可表示为:系统采用单闭环形式，其基本控制原理为:将温度设定值(即输入控制量)和温度反馈值同时送入控制电路部分，然后经过调节器运算得到输出控制量，输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上，电炉因此达到一定的温度。传统的炉温控制设备是依靠人工通过对照炉温指示仪表所示值与期望值,手动调节燃料的进料阀门以达到控制炉温的目的。对于对炉温要求精度较高的工厂，传统设备很难达到要求.因此,为实现炉温调控趋向智能化,本设计以单片机技术为核心，采用新型思路，控制电路以8031为核心，采用热电偶传感器将炉温转化成模拟电量，采用温度变送器、采样保持器、A/D转换器将模拟量装换成数字量输入到单片机，利用键盘实现设温，LED显示器显示炉温，当温度超过系统的危险温度时由声光报警器发出警报。
基于单片机的电炉炉温控制器设计（毕业设计开题报告）
设计题目
基于单片机的电炉炉温控制器设计
学生姓名
：
基于单片机的燃料炉炉温控制系统设计课题，结合生产实际，利用所学专业基础课的理论知识，使理论知识系统化、实用化，同时为工厂提供能源利用率高，自动化程度好设备提供可能能基本掌握炉温控制设备的设计能力和制图能力；综合利用文献发现问题的能力。电力资源的匮乏是制约我国经济快速健康发展的一个突出问题，电加热炉是工业生产中一种重要的必不可少的设备，由于技术落后，在利用电加热炉时，不仅不能精确地满足加热工艺曲线的要求，而且对电力资源造成了巨大的浪费。原因主要由以下两点：一基于PLC或计算机控制的电加热系统造价昂贵，很多小型企业不愿接受。二现行的炉温自动控制系统往往具有算法复杂，要求操作人员具有一定的自动控制技术。所以，要想改善这种状况，必须要设计一种操作简单，控制精确，造价便宜的炉温自动控制系统。
毕业设计论文 基于单片机的温度测量系统
毕业论文基于单片机的温度测量系统学生姓名：xxx学号：0xxxxxxxxx所在系部：电气信息工程系专业班级：0x电子信息工程技术gz二班指导教师：xx 讲师日期：二○○x年x月毕业设计（论文）任务书系部xxxxxxx 指导教师xx 职称讲师学生姓名xxx 专业班级xxxxx 学号xxxxxxxxxx 设计题目基于单片机的温度测量系统设计内容目标和要求（设计内容目标和要求、设计进度等）毕业设计的目标：本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计的设计等，使学生进一步学习与理解基于单片机温度测量系统的原理，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
毕业设计的要求:设计基于单片机的温度测量系统，针对温室智能化控制存在的诸多因子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温度检测系统设计方案。
毕业设计的设计进度：1.根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图；2.画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系；3.完成毕业设计。
指导教师签名：年月日系部审核此表由指导教师填写由所在系部审核1毕业设计（论文）学生开题报告课题名称基于单片机的温度测量系统课题来源老师指定课题类型EX 指导教师xx学生姓名xxx 学号xxxxxxxxxx 专业班级xxxxxx开题报告内容一、本课题的目的及研究意义：1. 课题的研究现状及趋势在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度不但对于工业如此重要，在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的意义。
本课题围绕应用于温室大棚的基于单片机的温度测控系统展开应用研究工作。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告
基于单片机的温度控制系统设计开题报告基于单片机的温度控制系统设计开题报告一、引言在现代科技飞速发展的时代，单片机技术已经成为各种智能控制系统的核心。
本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计，从简单的温度监测到复杂的温度控制，通过对单片机技术的灵活运用，实现对温度的精确控制，以及实现一定的智能化操作。
二、温度控制系统的基本原理温度控制系统是利用各种传感器检测环境温度，通过单片机进行数据处理，并利用执行器对环境温度进行调节的系统。
温度控制系统的基本原理是通过对环境温度的实时监测和分析，准确调节加热或降温装置，使环境温度保持在设定的范围内。
三、基于单片机的温度监测系统设计在温度控制系统中，温度监测是至关重要的一环。
我们可以使用单片机搭建一个简单的温度监测系统，通过传感器获取环境温度，并将数据传输给单片机进行实时监测和显示。
这里可以采用LM35温度传感器，并通过单片机的模拟输入引脚来获取温度数据。
通过LED数码管或LCD屏幕，实现对环境温度的实时显示。
还可以设置温度报警功能，一旦温度超出设定范围，系统会自动报警，提醒用户及时处理。
四、基于单片机的温度控制系统设计在温度监测系统的基础上，我们可以进一步设计出一个温度控制系统。
通过对温度控制器的灵活配置，实现对加热或降温设备的精确控制。
在这个系统中，单片机不仅需要实现对环境温度的实时监测，还需要根据监测到的数据进行相应的控制操作。
当环境温度过高时，单片机可以控制风扇或空调进行降温操作；当环境温度过低时，单片机可以控制加热设备进行加热操作。
这种基于单片机的温度控制系统，不仅可以实现对环境温度的精确控制，还可以节省能源，提高系统的智能化水平。
五、个人观点和理解通过对基于单片机的温度控制系统设计的探讨，我对单片机在智能控制领域的应用有了更深入的理解。
单片机不仅可以实现简单的温度监测，还可以实现复杂的温度控制，通过对传感器的数据采集和单片机的运算处理，实现对环境温度的精确控制。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告
●开题报告撰写情况：□较好□一般□较差
审查组对该同学开题报告审查结论：
□通过□不通过（并决定一周后，即月日时，地点该同学重新开题）
其它建议：
审查组长签名：
审查日期
注：以上表格由学生填写，以下表格由老师填写。
通过对该学生毕业论文开题报告的审查我们认为：
●毕业论文题目：□合适□较合适□欠妥□建议修改
●毕业论文工作量：□偏大□饱满□较饱满□偏少
●该生对题目的理解：□较好□一般□较差
●该生对应该完成的工作任务：□明确□较明确□不明确
●本人与他人的工作任务有无区别：□有区别□区别不明显□无区别
调研（社会调查）情况总结：
温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。在温度的测量技术中，接触式测温发展较早，这种测量方法的优点是:简单、可靠、低廉、测量精度较高，一般能够测得真实温度;但由于检测元件热惯性的影响，响应时间较长，对热容量小的物体难以实现精确的测量，并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温，不能用于超高温测量，难于测量运动物体的温度。另外的非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法，其优点是:不破坏被测温场，可以测量热容量小的物体，适于测量运动物体的温度，还可以测量区域的温度分布，响应速度较快。但也存在测量误差较大，仪表指示值一般仅代表物体表观温度，测温装置结构复杂，价格昂贵等缺点。因此，在实际的温度测量中，要根据具体的测量对象选择合适的测量方法，在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。
拟采用研究方法：
本设计拟采用STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统根据时钟存储相关的数据，可以实时存储相关的温度数据并记录当前温度数据的时间，通过单片机控制把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过LCD显示出来。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。系统的软件主要是采用C语言，对单片机进行编程，实现各项功能。主程序对模块进行初始化，而后调用读温度、处理温度、显示、键盘等模块。用的是循环查询方式，来控制温度并显示。主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值并负责调用各子程序。
基于PLC的恒温控制系统毕业设计开题报告
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。
吉林化工学院信息与控制工程学院毕业设计开题报告基于PLC的恒温控制系统The teperature control systmem based on PLC学生学号： 09540235学生姓名：蒋青民专业班级：测控0902指导教师：赵明丽职称：副教授起止日期：吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology1．课题来源及选题的目的和意义课题的来源：结合工程实践选题的目的及意义：温度是工业控制对象主要被控参数之一在温度控制中由于受到温度控制对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响使得控制性能难以提高有些工业过程温度控制的不好直接影响着产品的质量因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的温度控制器发展初期是机械式的温度控制器但总体来讲机械式温度控制器缺点十分明显：1.机械式温度控制器外观陈旧呆板；2.机械式温度控制器控温精度差；3.容易打火；4.极易在一个极小温差范围内频繁开关；5.功能比较单一鉴于这些智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流PLC作为一种通用的工业控制器其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点因此基于PLC技术研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义控制系统的具体参数或元器件可根据各行业的要求不同来进行选择2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述随着现代工业的发展人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量而且很多领域的温度可能较高或较低现场也会较复杂有时人无法靠近或现场无需人力来监控如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制存在控制精度低、超调量大等缺点很难达到生产工艺要求且在很多热处理行业都存在类似的问题所以设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义自 70 年代以来由于工业过程控制的需要特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下国外温度控制系统发展迅速并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表并在各行业广泛应用它们主要具有如下的特点：1.适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；2.能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；3.能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；4.这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术运用先进的算法适应的范围广泛；5.温控器普遍具有参数自整定功能借助计算机软件技术温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能有的还具有自学习功能它能够根据历史经验及控制对象的变化情况自动调整相关控制参数以保证控制效果的最优化；6.温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点目前国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛但从国内生产的温度控制器来讲总体发展水平仍然不高同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距目前我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80年代中后期水平成熟产品主要以"点位"控制及常规的 PID 控制器为主它只能适应一般温度系统控制难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面国外已有较多的成熟产品但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件控制参数大多靠人工经验及现场调试来确定这些差距是我们必须努力克服的随着我国经济的发展及加入 WTO我国政府及企业对此都非常重视对相关企业资源进行了重组相继建立了一些国家、企业的研发中心并通过合资、技术合作等方式组建了一批合资、合作及独资企业使我国温度等仪表工业得到迅速的发展当前由于国内、国外的温度控制系统、计算机控制等控制手段较多因此需对相关问题进行研究以确定系统合适的设计方案目前主要有模拟、集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式；从集成化向智能化、网络化的方向发展在当今电子信息时代电子自动化、信息采集控制在任何行业都是不可逆转的潮流智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将在未来很短时间内实现3．本课题有待解决的主要关键技术问题目前工业高速增长自动控制的需求不断扩大由于PLC的可靠的性能、优秀的抗干扰能力以及人性化的适应能力使的PLC的使用越来越广泛由于PLC使用强电因此基于PLC的恒温控制系统在工业上的应用价值远超单片机比其更适应工业应用的需求需对与本课题有关的下述问题进行分析研究：1.根据设计工艺要求选择合理的控制系统研究方案；2.PID 控制系统参数的自整定研究；3.测温传感器线性化处理研究；4. PLC 控制系统分析；5.I/O地址分配、程序设计及温度监测显示4．课题研究的内容和实施方案（主要包括研究内容、拟采用的研究方法、技术路线、预期成果、所采取方案的可行性分析等）本人针对恒温水箱温控系统的要求以PLC为温度控制系统的核心利用PID控制算法实现恒温水箱的恒温控制主要研究内容如下：1．分析恒温控制系统的工艺流程提出控制系统的总体设计方案2．采用PLC和检测仪表完成系统硬件设计；编写PLC控制程序实现温度采集与显示3．采用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制4．采用工业以太网实现现场控制单元与上位机进行信息交换并能与企业内部联网拟采用拟研究方法如下：1. 用PT100温度传感器来测量恒温水箱中水的温度、入口温度及储水箱中水的温度2. 用两个液位传感器来监测恒温水箱中的液位若水箱中的真实液位低于或超过所设定的下线值或上限值系统就发出警报并打开相应的电磁阀进行放水；或启动水泵将冷却器中的水输送到恒温水箱中3. 用电加热器对恒温水箱进行加热使水箱中温度升高；搅拌器用来在加热的过程中进行搅拌使水箱中温度保持恒定不变4. 用流量计检测水的流量并将信号传递给控制器控制器在根据这一信号进行分析并发出调节信号到调节器通过调解器改变电磁阀的开度控制流量大小5. 用WinCC组态软件进行系统监控界面设计通过编程实现各个控制单元与上位机之间信息交换实现温度在线监测和控制并对各个测量温度的大小和变化趋势进行实时显示控制系统装置结构图如图1所示图1 恒温控制系统装置结构图技术路线：1. 硬件系统：本次设计采用西门子S7-300系列PLC作为系统控制器的核心处理系统除核心处理系统外还包括温度监控系统、伺服系统以及数码显示系统等三大部分2. 软件系统：使用STEP7-5.4编程软件编写控制程序对PLC编程、调试、监控并用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制能够取得的预期成果：本次设计利用S7-300常规PID控制器对水箱的温度进行控制可以获得满足工业控制要求的控制效果能减小超调量和调节时间而且其抗干扰能力也大大加强采用上位机来实现与PLC连接使其呈现出强大的功能高速的计算通讯能力使其能完成比较复杂的算法采取方案的可行性分析：根据恒温控制系统的要求本设计由S7-300PLC作为中央处理单元WinCC作为监控组态软件实现恒温控制系统实时监控系统由硬件和软件两部分软件构成本设计由PC机作为上位机对整个系统进行监控S7-300PLC作为下位机完成具体控制要求上位机与下位机之间的通信通过以太网的联接来达到通信的状态要求以便更好的完成对系统的监控图2 系统总体结构5．完成本课题的工作计划及进度安排(包括文献查阅、外文翻译、开题报告、方案设计与实现、计算与实验、论文撰写等)设计总共16周具体安排如下：；画出需求分析框图和系统结构图最后确定方案；编程；；准备答辩6．参考文献（开题报告中参考文献数量一般应在8～12篇左右建议其中外文不少于3篇学术期刊类文献不少于5篇）[1] 姚全.基于PLC的温度控制系统[J].消费电子2012(09X):50-51.[3] 任浩.基于S7-200的PID温度控制系统[J].科协论坛：下半月2012(2):25-26.[4] 胡少轩.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技信息2011(35):I0092-I0093.[6] 安太兴.基于PLC的温度控制系统[J].数字技术与应用2011(2):98-98.[10]肖俊明张锐.S7-200PLC在温度控制系统中的应用[J].中原工学院学报201021(3):13-15.[1] 西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团. 深入浅出西门子S7-300PLC [M]. 北京：北京航空航天大学出版社2004.[2] 西门子有限公司自动化与驱动集团. 深入浅出西门子Wincc V6[M]. 北京：北京航空航天大学出版社2004.5.[3] 廖常初. S7-300/400PLC应用技术[M]. 北京：机械工业出版社2005.[4] 廖常初. 大中型PLC应用教程[M]. 北京：机械工业出版社2005.2.[5] 胡学林. 可编程控制器教程[M]. 北京：电子工业出版社2003.11.[6] 高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例[M]. 北京:人民邮电出版社2004.7[7] 许僇王淑英. 电气控制与PLC控制技术[M]. 北京：机械工业出版社2005.1.[11]李国萍.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技创新导报2010(7):86-86.[13]俞海珍张维山史旭华.基于PLC和WinCC的温度控制系统[J].工业控制计算机2009(12):6-7.[14]徐滤非．PLC在温度控制系统中的应用[J]．中原工学院学报2004（3）：67-68[15]于庆广．可编程控制器原理及系统设计[M]．北京：清华大学出版社2004（4）：21-23．[16]张雪平王志斌．基于模糊控制的PLC在温度中的应用[J]．电气传动2004（7）：45-47．[17]GE S SLI G YLEE T H. Adaptive NN control for a class of strict feedback discrete-time nonlinear systems [J]．Automatic200339(5):807 - 819[18]FUK H W. Air-conditioning system design for optimum control performancein Hong Kong[D]. LoughboroughLeicestershireUK2000.[19]TIAN Xiao-minHUANG You-ruiZHANG Can-ming. The tuning principle of adaptive fuzzy fractional-order PIDcontroller parameters[C]//2010 Symposium on Security Detection and InformatiHefeiChina2010:.7．指导教师审阅意见指导教师（签字）：年月日8．系主任或指导小组意见系主任或指导小组组长（签字）：年月日说明：1. 本报告前6项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；2. 本报告必须在第八学期开学三周内交指导教师审阅并提出修改意见；3. 学生须在小组内进行报告并讨论；4. 本报告作为指导教师、专业系或毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据并接受学校和教学院的抽查吉林化工学院信控学院毕业设计开题报告－ II －- 1 -仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
［8］朱清慧,张凤蕊.proteus教程.北京:清华大学出版社,2008.
五、毕业论文（设计）进程安排
六、指导教师意见
1．对开题报告的评语
2．对开题报告的意见及建议
指导教师（签名）：
年 月 日
所在院（系）审查意见：
负责人签字(盖公章)
年 月 日
四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
参考文献
［1］郭天祥.新概念51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社,2009.P342-P354
［2］李建忠.单片机原理与应用.西安：西安电子科技大学出版社,2009.P16-P50
［3］阎实.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社,1983.P178-P182
应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲
解决的主要问题是温度自动控制问题，使得在一定的区间内，在自动控制系统的控制下，温度始终在人们要求的范围之内。
解决问题的思路与方法有：本设计［1］是基于AT89C52为核心的单片机温度控制系统，温度信号由18B20温度传感器进行采集，然后经过转换成数字信号后传入单片机，由单片机对数字信号进行相应的处理，从而得到温度控制的目的，然后输出在数码管上进行显示。首先要解决的是对18B20数字温度传感器本身的属性，它的用法，各个性能参数，内部功能有一个很好的掌握，还要对51单片机［2］的用法，外围电路（温度检测电路，温度控制电路，单片机串口通信的电路，复位电路，数码管显示电路［3］）的设计接法进行进一步的掌握，最后就是软件编写部分了，软件部分需要解决的问题有18B20初始化模块，18B20对温度的获取并转换模块，温度数据的处理模块，温度数据显示模块，超高（低）温控制模块，串口初始化模块。
［4］谭浩强.C语言程序设计(第三版).北京：清华大学出版社,2005. P49-P86
［5］陈杰,黄鸿.传感器监测与技术.北京：高等教育出版社,2002. P15-P50
［6］张红润,张亚凡,邓洪.传感器原理与应用.北京:清华大学出版社,2008. P35-P38
［7］童师白,华成英.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,1980.
国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。
毕 业 论 文﹙设 计﹚开 题 报 告
题 目基于单片机的温度控制系统设计
Байду номын сангаас学生姓名学号
所在院(系)
专业班级
指导教师
题 目
基于单片机的温度控制系统设计
一、选题的目的及研究意义
这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。
设计方案如下：
方案一：
超过设定温度上限
低于设定温度下限
方案二：
超过设定温度上限
低于设定温度下限
综上方案比较，方案一和方案二面临的问题是主要是温度传感器的选择问题，目前市场流行的有AD590和18B20温度传感器，AD590需要模拟转数字电路，成本高点，精确度低，测温点数量少，电路繁多，对线阻有要求。而DS18B20只需要一个元件，成本低，精确度高，单总线可同时连接很多温点，电路简单，信号线距离远，总的来说DS18B20的优点都是在弥补AD590的缺点的。综上所述，在器件的选取上，选择的是方案一。