黑龙江科技大学

本科毕业设计开题报告

题 目： 基于单片机水温智能控制系统的设计 专 题：

院 （系）： 电气与信息工程学院 班 级： 电气09-12 姓 名： 杨雪婷 学 号： 2009021751 指导教师： 朱显辉 教师职称： 讲师

黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告

题 目 1、 研究目的和意义 基于单片机对水温智能控制系统的设计 来源 工程应用 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。 在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏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。 温度测控在工业领域具有广泛的应用，随着传感器技术等一系列相关技术的不断地发展，为智能温度测控系统功能、精度的提高和抗干扰能力的增强提供了条件。该系统结构具有价格低廉，精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和室内中的温度进行检测和控制。采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且能大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方、燃料、控制方案也有所不同。无论你生活在什么地方，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，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，几乎80%的工业部门都不得不考虑温度的因素。 我们国家是一个四季分明的国家，因此对温度的需求越来越受人们的关注。大家都讲究时尚、个性化的生活，对室内温度的需求最好要满足自己的要求想高便能高想低便低的品质生活，这就更需要一个完美的温度测控系统。 2、国内外发展情况(文献综述) 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。 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。 3、 研究/设计的目标： （1）能够连续测量水的温度值，用十进制数码管来显示水的实际温度。 （2）能够设定水的温度值，设定范围是30℃～90℃。 （3）能够实现水温的自动控制，如果设定水温为85℃，则能使水温保持恒定在85℃的温度下运行。 （4）用单片机控制，通过按键来控制水温的设定值，数值采用数码管显示。