恒温箱温度控制系统的设计开题报告
恒温箱温度控制系统设计
一·设计任务恒温箱工作在70℃-80℃,精度℃,有越线报警;具有断电保护,报警等功能;二·原理框图三．总体方案本次设计的以“AT89C52单片机”为核心,模数转换器和LED数码管为主的硬件电路;用C语言编写程序为软件;做成一个自动控制的恒温箱;其主要功能是通过数字温度传感器DS18B20实时测量箱内的温度,并及时的显示;并通过报警功能实时监控恒温箱的工作状态,同时采用后备电源实现断电保护功能;四·系统器件分析1、温度传感器本实验采用数字温度传感器DS18B20,与传统的热敏电阻相比, 他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式;可以分别在和750ms内完成9位和12位的数字量, 并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线单线接口读写, 温度变换功率来源于数据总线, 总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电, 而无需额外电源;因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高,成本更低;测量温度范围为～55℃～+125℃;C,在一10℃～+85℃;C范围内,精度为±℃;DS1822的精度较差为±2℃;现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性;2．单片机本次设计选择AT89C52作为单片机,AT89C52是美国的ATMEL公司生产的CMOS8位单片机有着低电压,高性能的特性,片内含有8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器Flash和256 bytes的随机存取数据存储器,器件采用的是ATMEL公司的高密度、非易失性存储的技术生产,还兼容标准MCS-51系统指令,片内置通用Flash存储单元和8位中央处理器3.报警报警功能由蜂鸣器实现,当由于意外因素导致电阻炉温度高于设置温度时,单片机驱动蜂鸣器鸣叫报警;报警上限温度值为预置温度+5℃,即当前温度上升到高于预置温度+5℃时报警,并停止加热；报警下限温度值设为预置温度-5℃,即当前温度下降到低于预置温度-5℃,且报警允许时报警,这是为了防止开始从较低温度加温时误报警;报警的同时也关闭电电炉;4.断电保护温箱断电后将由后备电源继续提供电源,达到保护器件的目的;D转换器ICL7135是美国的Intersil公司是较流行的双积分A/D转换器,其具有4位半的精度相当于14位A/D的转换器,自动校零,自动极性输出,单基准电压,动态字位扫描BCD码输出;ICL7135具有精度高相当于14位双积分型A/D转换,价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关;所以选择ICL7135为这次设计的A/D转换器;五．硬件原理框图六·控制算法PID调节是连续系统中技术最成熟的、应用最广泛的一种控制算方法;它结构灵活,不仅可以用常规的PID调节,而且可以根据系统的要求,采用各种PID的变型,如PI、PD 控制及改进的PID控制等;它具有许多特点,如不需要求出数学模型、控制效果好等,特别是在微机控制系统中,对于时间常数比较大的被控制对象来说,数字PID完全可以代替模拟PID调节器,应用更加灵活,使用性更强;所以该系统采用PID控制算法;七·系统流程图。
OS-Ⅱ的嵌入式温度控制系统设计的开题报告
基于ARM与μC/OS-Ⅱ的嵌入式温度控制系统设计的开题报告一、问题阐述随着现代工业技术的发展，嵌入式系统在工业自动化领域的应用越来越广泛。
嵌入式系统具有体积小、功耗低、成本低廉等优点，适合在各种场合中使用。
而温度控制系统是嵌入式系统中应用最广泛的一种，它可以用于各种行业中的生产控制和环境监测。
本设计的利用ARM和μC/OS-Ⅱ嵌入式系统开发一种温度控制系统，来实现对温度的控制和监测。
本设计主要包括以下内容：1. 了解温度控制系统的基本原理和控制方法；2. 学习ARM和μC/OS-Ⅱ的概念，以及它们在嵌入式系统中的应用；3. 设计一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式温度控制系统，包括系统硬件和软件设计；4. 实现温度数据采集、处理和显示功能；5. 实现温度控制功能，通过输出控制信号控制加热或制冷装置；6. 测试和验证系统的可靠性和稳定性。
二、研究方法及步骤1. 综合使用文献资料和网络资源对嵌入式温度控制系统的设计思路、原理和方法进行学习和了解；2. 学习ARM和μC/OS-Ⅱ的基本概念、特性、应用以及相关的软件开发工具；3. 设计系统硬件电路，包括温度传感器、AD转换器、微处理器、外部设备等，并进行电路仿真；4. 在μC/OS-Ⅱ操作系统的基础上，编写嵌入式软件程序，实现温度数据采集、处理和显示、温度控制等功能；5. 进行调试和测试，验证系统的正确性、可靠性和稳定性；6. 最后，对系统进行优化和改进，使其更加符合实际应用的要求。
三、预期结果本设计的预期结果为：设计一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式温度控制系统，具有以下功能：1. 实现温度数据采集、处理和显示，具有高精度和稳定性；2. 实现温度控制功能，能够通过输出控制信号控制加热或制冷装置；3. 实现系统自动调节功能，能够根据实际温度变化自动调节运行状态，以达到最优控制效果；4. 系统具有较好的可靠性和稳定性，能够满足实际工业生产和环境监测的要求。
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.
温度控制系统开题报告
1
3、国内外研究现状和发展趋势综述
近年来，在温度检测技术领域中，多种新的检测原理与技术的开发应用己取得 了具有实用性的重大进展。新一代温度检测元件正在不断出现和完善化，主要包括 以下几种。(1)晶体管温度检测元件(2)集成电路温度检测元件(3)核磁共振温度检 测器(4)热噪声温度检测器(5)石英晶体温度检测器(6)光纤温度检测器(7)激光温 度检测器。目前国内外的温度控制方式越来越趋向于智能化，温度测量首先是由温 度传感器来实现的。测温仪器由温度传感器和信号处理两部分组成。温度测量的过 程就是通过温度传感器将被测对象的温度值转换成电的或其它形式的信号传递给 信号处理电路进行信号处理转换成温度值显示出来。温度传感器随着温度变化而引 起变化的物理参数有膨胀、电阻、电容、热电动势磁性能、频率、光学特性及热噪 声等等。随着生产的发展新型温度传感器还会不断出现,目前,国内外通用的温度传 感器及测温仪大致有以下几种热膨胀式温度计、电阻温度计、热电偶、辐射式测温 仪表、石英温度传感器测温仪。
在系统中，利用热电偶测得电阻炉实际温度并转换成毫伏级电压信号。该电压 信号经过温度检测电路转换成与炉温相对应的数字信号进入单片机，单片机进行数 据处理后，通过液晶显示器显示温度并判断是否报警，同时将温度与设定温度比较， 根据设定的算法计算出控制量，根据控制量通过控制固态继电器的导通和关闭从而 控制电阻丝的导通时间，以实现对炉温的控制。该系统中的时钟电路可以根据要求 进行准确计时。
of Contr01．1992 [11] 李士勇．模糊控制.神经控制和智能控制论[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 19961)在该领域已取得的研究成果 本人对该课题有了整体的认识和计划。
单片机恒温箱温度控制系统的设计说明
课程设计课题：单片机培养箱温控系统设计本课程设计要求：温度控制系统基于单片机，实现对温度的实时监控，实现控制的智能化。
设计了培养箱温度控制系统，配备温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数字传输，采用PID控制技术，可保持温度在要求的恒定范围内，配备键盘输入设定温度；配备数码管L ED显示温度。
技术参数及设计任务：1、使用单片机AT89C2051控制温度，使培养箱保持最高温度110 ℃ 。
2、培养箱温度可预设，干燥过程恒温控制，控温误差小于± 2℃.3、预设时显示设定温度，恒温时显示实时温度。
采用PID控制算法，显示精确到0.1℃ 。
4、当温度超过预设温度±5℃时，会发出声音报警。
和冷却过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数传7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成，实现温度显示和报警。
本课程设计系统概述一、系统原理选用AT89C2051单片机作为中央处理器，通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度，并将采集的信号传送给单片机。
驱动培养箱的加热或冷却。
2、系统整体结构总体设计应综合考虑系统的总体目标，进行初步的硬件选型，然后确定系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
经过反复推敲，总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心，选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。
总体规划如下：图1 系统总体框图2、硬件单元设计一、单片机最小系统电路Atmel公司的AT2051作为89C单片机，完全可以满足本系统所需的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中非常重要。
该单片机具有与MCS-51系列单片机兼容性高、功耗低、可在接近零频率下工作等诸多优点。
广泛应用于各种计算机系统、工业控制、消费类产品中。
AT 89C2051 是 AT89 系列微控制器中的精简产品。
箱式电热炉温度控制系统的研究的开题报告
箱式电热炉温度控制系统的研究的开题报告1. 研究背景箱式电热炉广泛应用于工业生产中的热处理、烧结、热解、烘干等领域，其重要的工作参数之一是控制温度。
传统的温度控制方法主要是利用炉膛内置的温度计进行控制，但是该方法存在精度较低、响应时间长、控制范围不够广等弊端。
因此，研究新型的温度控制系统已成为当前热处理设备研发中的重要方向。
2. 研究目的本研究的目的是设计一种基于单片机和智能控制技术的箱式电热炉温度控制系统，以提高温度控制精度和控制范围，实现自动化控制。
具体目标如下：（1）分析箱式电热炉的温度控制特点和需求，确定控制模式和控制算法。
（2）设计箱式电热炉的温度传感器、控制器和执行器，并搭建可靠的硬件平台。
（3）开发温度控制系统的软件，实现自动化控制、远程监控和数据采集等功能。
（4）进行实验验证，评价温度控制系统的性能指标和应用价值。
3. 研究内容（1）箱式电热炉的温度控制原理和控制算法：通过对箱式电热炉温度的变化规律进行分析和建模，确定适合的控制算法和控制方式。
（2）温度传感器、控制器和执行器的设计：根据控制算法和控制范围的要求，设计合适的温度传感器、控制器和执行器，并制作成可靠的电路电子设备。
（3）温度控制系统的软件开发：采用单片机和智能控制技术，设计相应的软件程序，实现系统的自动化控制、远程监控和数据采集等功能。
（4）系统性能评价和实验验证：通过对温度控制系统进行实验验证，测试系统的控制精度、温度响应速度、稳定性等性能指标，评价其应用价值和技术优劣。
4. 研究意义本研究的主要意义在于：（1）开发基于单片机和智能控制技术的箱式电热炉温度控制系统，提高温度控制精度和控制范围，实现自动化控制和远程监控。
（2）为箱式电热炉的现代化、智能化发展提供了关键技术支持和理论指导。
（3）为热处理工业的节能降耗、提高产品质量和生产效率做出了贡献。
5. 研究方法本研究采用如下研究方法：（1）分析箱式电热炉温度控制的特点和需求，确定控制算法和控制范围。
(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PLC的热循环试验箱温度控制系统的开题报告
基于PLC的热循环试验箱温度控制系统的开题报告一、选题背景随着科技的发展和人们对产品品质要求的不断提高，热循环试验箱在各个领域得到了广泛应用，例如汽车、电子、航空等。
热循环试验箱用于测试和评估材料和设备在低温、高温和潮湿环境下的性能和稳定性，具有温度调节精度高、加热速度快、控制稳定等特点。
其中温度控制系统是热循环试验箱的核心部分，其控制精度对实验结果的准确性有着至关重要的作用。
PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用来控制工厂自动化设备的电子设备，具有可编程的特点和较高的稳定性，因此被广泛应用于各个领域的控制系统中。
本文将基于PLC设计一种热循环试验箱温度控制系统，以提高热循环试验箱的温度控制精度和稳定性。
二、选题意义热循环试验箱是一种重要的实验设备，常被用于对产品的可靠性和稳定性进行测试。
而温度控制是影响热循环试验箱测试结果的重要因素之一。
传统的温度控制方法使用PID控制器进行控制，但其温度控制精度和稳定性难以满足当前需求。
本文基于PLC设计热循环试验箱温度控制系统的意义在于，一方面可以提高热循环试验箱的温度控制精度和稳定性，另一方面可以更好地满足现代科技的需求，从而更好地推进科学技术的进步。
三、预期目标本文的预期目标在于设计一种基于PLC的热循环试验箱温度控制系统，主要包括以下几个方面：1. 确定合适的PID参数，以提高温度控制精度和稳定性。
2. 设计界面友好、操作简单的控制面板，以方便使用。
3. 实现远程监控和控制功能，以方便维护和管理。
4. 进行试验，验证系统的性能和可靠性，以满足实际需求。
四、研究方法本文将采用以下方法进行研究：1. 了解热循环试验箱的基本原理和温度控制方法，确定设计方案。
2. 确定控制系统的硬件设备和软件工具，包括PLC型号、传感器、执行器等。
3. 确定PID控制器的参数，以提高系统的温度控制精度和稳定性。
4. 设计控制面板界面，实现对系统的实时监控和控制，方便使用和维护。
基于STM32的恒温恒湿柜机的控制开题报告
学号200700304056
专业年级测控技术与仪器
指导教师罗功坤
填写时间2011年6月4日
一、选题的根据：
1）本选题的理论、实际意义
恒温恒湿系统主要用在药品生产车间，用智能设备，展览馆、档档馆、实验室、室内家居等场所，保温度和湿度在极小的范围内变化。通常所说的就是空调系统和空气净化系统。在微生物实验室里，培养箱也是恒温恒湿系统。
1、处理器：处理器选择基于Cortex-M3内核的32位处理器STM32。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。
2、人机交换界面：人机交换界面包括液晶显示器和20个矩阵按键。人机交换界面是用户修改和设定参数的窗口。液晶显示器做为独立的显示和按键，它具有独立的控制IC。人机交换界面通过485通信，用标准的工业标准协议进行通信。
5、故障部分：故障部分包括掉电故障，机器故障，输入输出故障等，故障处理对系统的保护，特别是贵重机器的保护是必须的。
2）研究重点
通过理论分析和实践经验，反复的通过实验进行验证，设计出完整稳定可靠的硬件平台，通过软件作为工具，实现对控制量的准确控制。整体控制逻辑如下：
上电后，手操器给出开机信号后，送风机延时5秒启动（在无故障情况下），然后根据采样得到的温湿度值进行判断，以温度为主，如果温度大于设定温度，就开压缩机制冷；温度小于设定温度就开加热器。同时也对湿度进行判断，如果湿度大于设定湿度，就开压缩机除湿，如果此时温度不高就应先开加热器进行热量补充；如果湿度小于设定湿度，就开加湿器。直到达到恒温恒湿的控制要求。在整个运行过程中都进行故障检测，一出现故障立即报警并采取相应保护措施。控制电路主要由两部分组成:
开题报告-水箱水温控制系统的设计
1
二、课题研究的主 要内容和预期目标 本课题主要研 究水温控制 系统的基 本原理和设 计方法， 并对传统的 水温控制 系统进行改
进。主要内容： （1）学习水温控制系统的基本原理； （2）研究水温控制系统的设计过程：数据的提取、分析、处理； （3）设计水温控制的PID算法； （4）用单片机语言实现算法。
显示功能是由3个数码管来完成，它们显示的数据分别代表个位、十位和小数点后一位．所 显示的数据由单片机以并行位选方式直接以BCD码送给数码管。
系统设计图如下图所示：
这样设计出来操作简便显示清晰。 另外，在使用环境中存在很多干扰源，这些干扰会影响控制器的控制精度甚至影响控制器 的正能工作，所以要采取措施尽量减少干扰源带来的负面影响。硬件方面的抗干扰措施有:在 信号的传送过程中采用带有光电耦合器的接口电路，实现单片机系统与外设之间的电隔离，以 消除来自外设的各个方面的干扰。采用看门狗实现整个系统的监控，防止系统死循环。
五、参考文献 [1] 张迎新. 单片微型计算机原理、应用及接口技术[M]. 国防工业出版社, 2004，1 [2] 张志良. 单片机原理与控制技术[M]. 机械工业出版社, 2001，7. [3] S D Markande,P M Joshi,S K Katti. Microcontroller based 设计期限：自 2010 年 10 月 17 号至 2011 年 4 月 17 号 2010 年 10 月 1 日至 2010 年 10 月 20 日:明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案； 2010 年 10 月 20 日至 2010 年 11 月 10 日:写文献综述，外文翻译； 2010 年 11 月 10 日至 2010 年 12 月 1 日：完成开题报告，准备开题答辩； 2010 年 12 月 1 日至 2011 年 2 月 20 日：完成电路设计和仿真； 2011 年 2 月 20 日至 2011 年 3 月 1 日：完成水温控制系统硬件和检测电路的设计； 2011 年 3 月 1 日至 2011 年 3 月 10 日：完成控制系统的软件设计，同时通过实验模拟 测试； 2011 年 3 月 10 日至 2011 年 4 月 1 日：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；做好论 文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。
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编号：
毕业设计开题报告
题目：恒温箱温度控制系统
的设计
院（系）：机电工程学院
专业：电气工程及其自动化
学生姓名：孙卉
学号：1200120304
指导教师单位：机电工程学院
姓名：韦寿祺
职称：教授
题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发
2016年2月28日
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3．学生查阅资料的参考文献应在10篇及以上（不包括辞典、手册），开题报告的字数要在1000字以上。
4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5．“指导教师（签字）”日期填写成在2015年12月29日~ 31日之间的某个日期；“开题小组组长（签字）”日期填写成在2016年1月4日~9日之间的某个日期。