智能水温控制系统设计毕业论文
基于单片机的智能温度控制系统设计

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太阳能热水器温度控制系统-毕业设计论文

太阳能热⽔器温度控制系统-毕业设计论⽂毕业设计(论⽂)题⽬太阳能热⽔温度控制系统院别电⽓⼯程学院专业电⽓⾃动化技术班级姓名学号指导教师(职称)⽇期摘要随着社会的发展,节能技术的不断改⾰创新,太阳能成为新时代可持续发展战略中带有绿⾊标志的新型能源。
近年来,随着⼈们购买⼒的提升,太阳能热⽔器⼰经变成我们⽇常⽣活中必不可少的设备,太阳能控制器的使⽤率逐年上升。
太阳能热⽔温度控制器的硬件包括单⽚机处理器部分、⽔位和温度信息采集部分、继电器执⾏部分、显⽰部分控制部分。
根据设计系统的稳定性、精确性、节能性、适应性等原则,进⾏硬件部分设计。
控制系统的软件是服务于硬件的,系统将实时采集到的数据与相应的设定值进⾏⽐较、判断,结果是控制循环⽔泵或上⽔电磁阀的⼯作,实现各种智能控制同时,软件还要兼顾到操作⼈员⽅便地选择⼯作⽅式、设置和修改各种设定值,因为⼈们可以根据天⽓情况及⽤户的需要选择定时加热状态、⾃动加热状态软件还要设定以太阳能为优先使⽤的能源,只有在太阳能没有将⽔温加热到⽤户要求的温度下,才启动辅助能源进⾏加热。
关键词:太阳能热⽔温度控制单⽚机传感器⽔温⽔位AbstractWith the development of the society, continuous reform and innovation of energy-saving technology, solar energy into a new era of sustainable development strategy in the new energy with green logo. In recent years, with the raise of people's purchasing power, solar energy water heater has become in our daily life indispensable equipment, solar controller utilization rate increased year by year.Solar hot water temperature controller hardware including the single chip processor parts, water level and temperature data collection, the relay parts, display control part. According to the design of system stability, accuracy, energy saving, adaptability principle, hardware design.Software is in the service of the hardware of the control system, the system will be collected in real-time data comparing with the corresponding value, judgement, the result is to control the circulating water pump or water solenoid valve, to achieve a variety of intelligent control at the same time, the software gives priority to the operator to easily choose the way to work, set up and modify various Settings, because people can choose according to the weather conditions and the needs of the users regularly heating, automatic heating state software also set to gives priority to the use of solar energy, not only in the solar energy heat the water temperature to the temperature of the user requirements, to launch the auxiliary energy for heating. Keywords:Solar hot water temperature control; Single chip microcomputer; The sensor; Water level⽬录摘要 ....................................................................................................................................................... I 第1章绪论 (1) 1.1 太阳能热⽔器的发展背景 (1)1.1.1 太阳能热⽔器发展的政治法律环境 (1)1.1.2太阳能热⽔器发展的社会环境 (2)1.1.3 太阳能热⽔器发展的经济环境 (2)1.1.4 太阳能热⽔器发展的技术环境 (2)1.2 太阳能热⽔器及其控制系统发展现状 (3)1.3 本⽂所作的⼯作 (4)第2章⽅案选择 (5)2.1⽅案论证 (5)2.2系统的总体要求 (5)2.3 ⽅案选择实现 (6)第3章硬件电路芯⽚的选型 (7)3.1单⽚机选型 (7)3.2⽔温检测装置选型 (8)3.3⽔位检测装置选择 (15)3.4 显⽰器件选择 (16)3. 5 键盘模块的选择 (16)第4章硬件系统设计 (18)4. 1单⽚机最⼩系统 (18)4.1.1时钟电路 (18)4.1.2 复位电路设计 (19)4.2温度检测电路 (19)4.3⽔位检测电路 (20)4.4接⼝电路设计 (21)4.5 显⽰电路 (23)4.6报警电路 (25)4.7 键盘电路 (25)4.8辅助加热电路 (26)4.9控制电路 (27)第5章太阳能热⽔器中央控制器的软件设计 (29)5.1 系统总体软件设计 (29)5.1.1 主程序软件设计 (29)5.1.2 ⽔位检测⼦程序 (30)4.1.3 显⽰软件设计 (30)5.1.4 键盘软件设计 (30)第6章总结 (33)参考⽂献 (34)附录A 电路图 (35)第1章绪论1.1 太阳能热⽔器的发展背景在当今资源紧张不断威胁⼈们⽣活的时代,环保型的能源不断受到⼈们的重视,⽽太阳能是以它独有的优势引起了政府与民众的关注。
毕业设计(论文)-基于PLC实现的水温控制

基于PLC实现的水温控制XXX(陕西理工学院电气工程系自动化专业,2007级2班,陕西汉中723003)指导教师:XXX[摘要]针对工农业生产中现有的水温控制系统可靠性低、控制精度差、成本高等缺点。
我们利用三菱FX0N60-MR型PLC构建了一个水温控制系统对这一问题进行了研究。
在整个控制系统中以电阻炉作为被控对象,以水温为被控变量,以三菱FX0N60-MR型PLC为控制器,输入部分外加光电耦合器,并用按键和数码管构建了人机接口设置目标温度;控制算法的选择经过对模糊控制和PID算法的实验对比,最终选择采用PID。
PLC程序利用梯形图编程语言进行编写。
在系统搭建完成后我们利用试凑法,通过大量实验对PID控制器的参数进行了优化,进过测试系统能够达到设计要求。
除此之外该系统还具有硬件结构简单、系统可靠性高、制作成本低廉、控制器参数易于调试等优点。
能够利用小型PLC实现对水温较高精度的控制。
[关键词]PLC 温度控制PIDPLC-based temperature control to achieveLiao zhong lin(Grade 07,Class2,Major Automation,Department of Electrical Engineering,Shaanxi University ofTechnology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: Liu pei[Abstract] According to the existing water temperature in the industry and agriculture production control system reliability, low cost, high control precision poor shortcomings. We use mitsubishi FX0N60-MR type PLC has constructed a water temperature control system for this problem is studied. In the whole control system to resistance furnace as controlled object to water temperature as controlled variables, the mitsubishi FX0N60-MR type PLC as the controller, input part plus photoelectric couplers, buttons and digital tube and constructing the man-machine interface set target temperature; The choice of control algorithm based on fuzzy control and PID algorithm experimental, finally choosing PID. PLC program use ladder diagram programming language to write. After the completion of the structures in the system we use trail-and-error, through a large number of experiments of PID controller parameters are optimized, the test system can meet the design requirements. Besides this system also has the hardware structure is simple, system reliability high, production cost is low, and the controller parameters is easy to debug, etc. Can use small PLC to control the water temperature higher accuracy.[Key words] PLC temperature control PID目录绪论 (1)1.设计方案的论证 (2)1.1PLC的选型 (2)1.1.1常用PLC的特点比较 (2)1.1.2本设计PLC的选型 (3)1.2控制方案的选择 (3)1.2.1采用模糊控制的温度控制 (3)1.2.2采用PID算法的温度控制 (3)1.2.3 控制方案的选择 (4)2.硬件电路的设计 (5)2.1PLC硬件资源分配设计 (5)2.2温度传感器 (8)2.2.1 利用温度变送器采集 (8)2.2.2 利用DS18B20采集 (8)2.3输入部分电路设计 (10)2.3.1 设置输入部分电路设计 (10)2.3.2 AD转换结果输入部分电路设计 (10)2.4输出部分电路设计 (10)3.系统软件的设计 (13)3.1PLC编程语言简介 (13)3.2输入部分程序设计 (15)3.3显示部分程序 (15)3.4PID运算部分程序设计 (15)4.系统的调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)4.1软硬件联合调试 (19)4.3实验数据 (19)参考文献 (20)英语科技文献翻译 (21)附录 (34)附录A:源程序 (34)附录B:元器件清单 (37)附录C:电路总图 (38)附录D:实物图 (39)致谢 (40)绪论温度控制系统在各行各业的应用虽然很广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高。
智能饮水机控制系统设计毕业论文

智能饮水机控制系统设计毕业论文目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 市场饮水机现状 (2)1.3 课题研究的目的和背景 (3)1.4 本课题主要研究的内容 (3)1.5 本章小结 (4)第二章单片机功能简介 (5)2.1 概念 (5)2.2 单片机的产生及发展 (6)2.3 单片机的分类 (7)2.4 单片机的引脚介绍 (8)2.5 单片机攻击技术 (8)2.6 单片机的应用 (10)2.7 本章小结 (11)第3章智能饮水机的硬件结构设计 (12)3.1 智能饮水机的总体设计 (12)3.2 主控系统 (12)3.3 输入控制 (13)3.4 显示部分 (14)3.5 温度控制部分 (16)3.6 其他功能部分 (18)3.7 本章小结 (18)第4章智能饮水机的软件设计 (19)4.1 系统分配方式 (19)4.2 主程序设计 (19)4.3 温度检测程序设计 (24)4.4 显示程序设计 (25)4.5 中断程序服务 (26)4.6 其他相关程序 (27)4.7 本章小结 (27)第5章调试及性能分析 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (28)5.3 性能分析 (28)5.4 本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (31)附录1 (33)附录2 (34)附录3 (35)摘要目前,大多数家庭使用的饮水机只有一些基本的功能(加热、恒温)。
然而,随着人们物质生活的不断提高,对饮水机的性能要求也不断提高。
为了满足人们对饮水机的性能要求,本课题研究智能饮水机,它主要功能是100%沸腾,以65°为恒温底线95°为恒温上线之间的任意整数为恒温值。
定时关机、过热保护防干功能等。
本课题的控制核心采用单片机,单片机内集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入和输出接口、振荡电路、计数器等电路的一块集成电路,而且具有体积小、功能强、成本低、功耗小等优点。
(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,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,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。
基于PLC的温度控制系统设计毕业论文

作为世界第一农业大国,农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。
人们对绿色农产品的需求也随着生活水平的提高日益增强,因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势,而设施农业作为其中的一个重要途径,越来越受到重视。
作物生长主要受温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因素的影响,建造智能温室的目的就是为了对这些环境参数进行自动控制。
通过对温室控制对象和温室环境的特点的分析,确定了控制系统的结构和控制方案,本文设计了以 PLC 为下位机,以装有组态王软件的 PC 机为上位机的分布式智能温室监控系统。
硬件主要包括 PLC 及其特殊功能模块、各种传感器电路、电源和执行部件,软件主要是组态王软件和三菱 PLC 编程软件 GX Works。
控制系统有手动控制和自动控制两种控制方式。
在自动控制模式下,下位机PLC 通过传感器采集环境参数,并与用户设定的环境参数上限下限比较,控制相应执行部件启停,调节温室环境参数。
在手动控制模式下,用户根据需要控制上位机组态王手动画面的模拟开关,控制 PLC 发出开关指令控制对应执行机构,对温室环境进行调节。
上位机 PC 的组态软件与下位机 PLC 通信,完成人机交互的功能。
通过组态王实时显示下位机采集的环境参数当前值、执行部件状态、故障报警等,同时可以进行趋势曲线查看、数据库操作等。
另外用户设定环境参数、手动自动控制切换、手动控制模式下控制模拟开关也在组态王上进行。
通过系统的测试实验,智能温室监控系统基本达到了预期的设计目标,但是还需要继续完善才能运用于实际温室。
关键词:智能温室,PLC,组态王ABSTRACTABSTRACTAs the biggest agricultural country in the world, China's agricultural production Hasa pivotal position in national economy.With the improvement of living standards,demand for green vegetables are growing,therefore our country agriculture overdevelopment extensive to intensive has become an inevitable trend,and as one of the importancy of the developing,agricultural facilities are receiving much more attention. Crop growth is mainly affected by temperature, humidity, light intensity, carbon concentration's and other environmental factors, so the purpose of building Intelligence is to automatically control these environmental parameters.Through the analysis of controlled object and environmental quality greenhorn,we determine the structure of the control system and control programs. In this paper, we design a distributed intelligent greenhouse control system,which ha slower computer-programmable logic controller and upper computer-a personal with King. Hardware mainly includes the PLC and its special function module, all kinds of sensor circuit, power supply and execution unit;software maidenlinesses King and Mitsubishi PLC programming software-GX Developer.The control system has two control modes-manual control and automatic control. In the automatic control mode, lower computer-PLC collected environmental parameter sensors and compared with the minimum maximum environmental parameters which are set by the users to controlthe start and stop of the corresponding execution unit adjusted the parameters of greenhouse environment. In manual control mode, overcontrol analogue switch in the Glenview's manually screen according to the need,controllership PLC to give out switch order to con troll the corresponding execution immunoregulation the greenhouse environment. Upper computer communicate with computerist-PLC to complete the function of the human-computer interaction. Anticaking real-time display the current environment parameter values collected by computerist-PLC , the states of the execution units ,alarms and so on. In themeantime,users can view the trend curves,operate report forms or Access data base Longview. Users setting the minimum maximum environmental parameters,switchingmanual/automatic control and controlling analogue switch in manual control mode are also can be operated in King.Through system testing experiment,the intelligent greenhouse monitoring system achieves the expected design requirements,but it also need to continue to improve Borden to be used in practical greenhouse. Keywords:Intelligent Greenhouse,Environmental parameters,Programmable Logic Controller,King摘要 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
智能家居系统毕业论文

智能家居系统毕业论文智能家居系统是一种将最新的技术应用到家居中的产品,旨在为用户提供更智能、更便捷、更人性化的生活体验。
本篇毕业论文旨在探讨智能家居系统的设计、实现以及应用情况。
一、智能家居系统的设计智能家居系统具体的设计考虑要素如下:1. 系统结构及功能智能家居系统需要有一个完整的系统结构,包括设备、传感器、控制功能等,通过完善的硬件结构及软件算法设计,实现灵活、智能的操作功能。
该系统主要通过传感器采集物理环境信息,并通过算法对这些信息进行处理和计算,最后实现智能控制功能。
2. 影响因素分析在系统的设计过程中,还需要考虑各种影响因素,如使用环境、人群需求、功能实现等。
需要对这些因素进行分析、评估,从而保证设计过程顺利进行。
3. 用户体验智能家居系统最重要的目标是为用户提供更好的生活体验,因此,在设计过程中需要考虑用户的需求和体验,例如操作简单、功能扩展性、智能化体验等。
二、智能家居系统的实现智能家居系统的实现需要考虑多个方面,包括设备选择、算法设计、应用程序开发等,下面依次介绍:1. 设备选择在智能家居系统设计中,设备的选择是关键环节之一。
根据不同的功能需求,需要选择适合的硬件设备,包括传感器、控制器、处理器、显示屏等。
2. 算法设计智能家居系统的核心部分是算法设计,主要涉及到数据分析、学习、处理、模板匹配等。
根据传感器采集到的数据,系统需要能够对其进行模型训练和预测,从而实现智能控制功能。
常用的算法包括决策树、神经网络、支持向量机等。
3. 应用程序开发智能家居系统应用程序主要涉及到移动应用开发、Web应用开发等方面。
程序需要包括用户控制界面、实时监测数据、自动化控制功能等。
三、智能家居系统的应用情况智能家居系统目前已经被广泛应用,包括安防系统、照明系统、食品储存管理系统、温控系统等。
以下简述几个例子:1. 安防系统通过智能家居系统,用户可以在家庭内部及周围环境中安装视频监控器和传感器,以保护家庭安全。
毕业设计论文-智能温度控制系统

成都电子机械高等专科学校 04 级毕业设计
II
目录
成都电子机械高等专科学校 04 级毕业设计
摘 要.......................................................................................................................................... I 第一章 绪 论........................................................................................................................... 1 第二章 设计要求..................................................................................................................... 2
2.1 设计课题工艺过程简介.................................................................................................3 2.2 控制任务指标及要求:.................................................................................................4 第三章 系统设计思想............................................................................................................. 4 第四章 硬件的选择................................................................................................................. 6 4.1 单片机的选择.................................................................................................................6 4.2 温度传感器的选择.........................................................................................................6 4.3 显示器的选择.................................................................................................................7 4.4 键盘的选择.....................................................................................................................7 4.5 温度控制部分.................................................................................................................8 4.6 自动推舟控制部分.........................................................................................................8 4.7 实现方案.........................................................................................................................9 第五章 硬件设计...................................................................................................................10 5.1 单片机基本系统:........................................................................................................10
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电子信息工程系智能电子专业09 级毕业论文(设计)题目: 智能化水温控制系统设计姓名段彬学号*************指导教师(签名)1长沙师范学校2012届毕业论文长沙师范学校毕业论文(设计)开题报告登记表3长沙师范学校毕业论文(设计)内容摘要长沙师范学校2012届毕业论文沙师范学校毕业论文(设计)教师指导记录表(此页由指导教师填写)论文(设计)题目学生签名:教师签名:5长沙师范学校毕业论文(设计)写作过程考核表(此页由学生填写)学生姓名段彬论文题目智能水温控制系统的设计长沙师范学校2012届毕业论文长沙师范学校毕业论文(设计)评审登记表说明:评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,实评总分90分(含90分)以上记为优秀,80分(含80分)以上为良好,70分(含70分)以上记为中等,60分(含60分)以上记为及格,60分以下记为不及格。
7长沙师范学校毕业论文(设计)答辩记录表长沙师范学校2012届毕业论文摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。
采用单片机AT89C51 作为温度监控核心部件,结合AD590 传感器完成对水温的采样,通过数字滤波技术消除系统的干扰还原当前的温度值,并且对采集到的温度值进行比例积分微分运算处理,实现了一种水温监控系统的设计。
测试结果表明,该系统具有良好的温控能力。
首先采用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。
然后在模型参考自适应算法MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。
此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。
关键词:AT89C51;水温控制;单片机;比例积分微分控制;模数9ABSTRACTIn recent years along with science and technology develop fast, the application of single flat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditional control detection day the benefit of new moon update.A water temperature monitor system is designed, which is based on MCU AT89C51, samples water temperature by using AD590 sensor, eliminate interference via digital filter technology and processes the temperature data via proportional-integral-derivative controller (PID controller). The testing results indicate that the system is of excellent ability in temperature control.First PID algorithm used to control the PWM wave generated, thereby control the electric furnace heated to a temperature control. Then in the model reference MRAC adaptive algorithm based on the use of the MCU adaptive control, make up the traditional PID control structure in specific situations, the lack of decline, design a set of practical temperature monitoring system to make it in different Time constant can be achieved under the technical indicators. It is also effective in reducing the output relay switching times, often applied to environmental parameters of small changes in water temperature control system.Keywords: AT89C51 ;Water temperature control;MCU;PID algorithm;A/D长沙师范学校2012届毕业论文目录摘要 (2)绪论 (12)一、总体设计 (13)1.1 电路实现的功能及特点 (13)1.2 原理方框图及说明 (13)1.3总体方案论证 (14)二、硬件设计 (14)2.1电源模块 (14)2.2主机控制部分论证 (15)2.3温度采集模块论证 (15)2.4后向温度控制模块论证 (16)2.5键盘显示模块论证 (16)三、软件设计 (17)3.1 主程序设计 (17)3.2 温度设定、传送和显示子程序 (28)3.3 PWM电压输出子程序 (31)3.4 PID计算子程序 (33)四、设计总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)11附录 (44)绪论自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在电子技术的迅猛发展,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,并且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,在各行业广泛应用。
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,而且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,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。
现在,我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。
随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用,人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高,作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大以及本身的指令系统等诸多优势,在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。
本文主要介绍单片机温度控制系统的设计过程,其中涉及系统结构设计、元器件的选取、程序的调试和系统参数的整定。
在系统构建时选取了AT89c51芯片作为该控制系统的核心,温度信号由新型的可编程温度传感器(DS18B20)提供。
通过软件实现对水温的控制,使用继电器作执行部件。
水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变,具有较好的快速性与较小的超调。
该系统为一实验系统,要求系统有控制能力,实现对主要可变参数的实时监控。
使用软件编程既减少了系统设计的工作量,又提高了系统开发的速度,使用软件还可以提高所设计系统的稳定性,避免了因个人设计经验不足而产生过多的系统缺陷。
长沙师范学校2012届毕业论文一、总体设计1.1 电路实现的功能及特点一个水温控制系统,对象为一升净水,加热器为1KW的电炉。
设计拟达到的主要要求:1)水温由人工设定,范围:40—90℃,最小区分度为1℃,并能在环境温度变化时实现自动调整,以保持设定的温度基本不变;2)控制精度:温度控制的静态误差小于1℃;3)用十进制数码显示实际水温;4)能打印实测水温值。
该系统的特点是采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。
能在环境温度降低时实现自动调整,以保持设定的温度基本不变。
具有通信能力,可接收其他数据设备发来的命令,或将结果传送到其他数据设备,再打印输出。
1.2 原理方框图及说明采用AT89C51单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,打印接口电路等组成,软件选用汇编语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,显示于数码管上。
与上位机进行通信,打印实测水温。
原理方框图如图1-1所示图1-1水温控制原理方框图131.3总体方案论证依据课题要求,提出三种方案(1)方案一此方案是传统的一位式模拟控制方案,选用模拟电路,用电位器设定给定值,反馈的温度值和设定值比较后,决定加热或不回热。
系统受环境影响大,不能实现复杂的控制算法,不能用数码显示,不能用键盘设定。
(2)方案二此方案是传统的二位式模拟控制方案,其基本思想与方案一相同,但由于采用上下限比较电路,所以控制精提高。
这种方法还是模拟控制方式,因此也不能实现复杂的控制算法使控制精度做得较高,而且仍不能用数码显示和键盘设定(3)方案三此方案采用89C51单片机系统来实现。
单片机软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控制。
可实现数码显示和键盘设定等多种功能,系统电路框图如图2-1所示:图2-1系统电路框图方案一和方案二是传统的模拟控制方式,而模拟控制系统难以实现复杂控制规律,控制方案的修改也较麻烦。
而方案三是采用以89C51为控制核心的单片机控制系统,尤其对温度控制,它可达到模拟控制所达不到的控制效果,并且可实现显示、键盘设定等多种功能,又易于扩展,大大提高了系统的智能化,也使得系统所测结果精度大大提高。
故选择方案三。
二、硬件设计2.1电源模块在本设计中,用于控制和运算的单片机以及数码管显示器都需要在+5V直流电压下才能工作,运算放大电路需要在±12V直流电压下工作。
因此,这里需要一个能输出+5V和±12V的直流电压源。
电压源的选择也有两个方案。
长沙师范学校2012届毕业论文方案一:直接用干电池供电。
此方法不用焊接电路,简单方便,但是由于它提供的4.5V的电压,电压不够,提供12V电压时需要8节干电池连接,而且供电不稳定,带负载能力不强。