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1、毕 业 设 计学生姓名： 学 号： 学 院： 电气工程学院 专 业： 测控技术与仪器 题 目： 温度智能控制系统 指导教师： 评阅教师： 2016 年 06 月 毕业设计成绩评定表姓 名学 号成 绩专 业测控技术与仪器题 目温度智能控制系统指导教师评语及成绩 指导教师： 年 月 日评阅教师评语及成绩 评阅教师： 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任： 年 月 日 注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书中。毕 业 设 计 中 文 摘 要人们的生活水平随着科技的进步不断的提高，因此我们所处的生活健康环境一天天的被重视，温度作为我们
2、生活中常见的参数，温度测量的要求越来越高，方式变化也越来越大，现在很多技术工资比如苹果公司推出的智能手表Apple Watch，它就可以直接测量体温；在我们平时的生产生活中也有很多这样类似的人们直接参与的测温方式，但是实际上很多的情况人们并不能直接参与，如果是室外的温度测量呢？要是是有腐蚀性环境的温度测量呢？这些环境的温度测量有时候是经常性的，但是有时人无法到达，此时我们传统的温度测量方式传统的测量工具比如温度计、智能手表等就无法胜任这样的工作。因此我们要创新我们的测量工具和测量方式，WiFi现在被广泛用于生活和生产中，我们可以利用WiFi技术辅助于温度控制系统以实现温度的远程控制，比如用一些
3、远距离的、工厂的一些高污染高腐蚀的环境的温度，我们就可以方便的测量这些难以触及到的环境的温度，并可以把它传输到电脑上进行显示，以便于我们进行更好的控制。本文的温度智能控制系统主要分为两大部分，硬件部分的设计和软件部分的设计，系统的硬件部分以STC89C52RC单片机为核心，由K型热电偶温度测量系统，IGBT电阻炉驱动控制系统，无线传送系统，温度显示系统等组成。文中将会对各硬件系统进行详细地介绍。软件部分主要包括单片机控制程序和计算机显示界面程序。本文中有对部分程序流程图和程序的简单讲解。最后硬件软件相结合就完整的完成了本次设计。关键词：单片机; 远程智能控制; WIFI;系统毕 业 设 计 外
4、 文 摘 要Title Temperature Intelligent Control System AbstractWith technological advances constantly improve peoples living standards, day by day the lives, health and environment in which we are seriously, temperature as the common parameter, temperature measurement requirements getting higher and hig
5、her, change is also growing, Now a lot of technology wages such as Apple Apples introduction of the smart watch Watch, it can directly measure body temperature; In our everyday life there are a lot of similar people directly involved in the temperature measurement methods, but in fact a lot of peopl
6、e not directly involved in, If the outdoor temperature measurement? If corrosive ambient temperature measurement is it? Sometimes, the ambient temperature measurement is ongoing, but sometimes people cannot be reached, our traditional ways of measuring temperature of measuring instruments such as th
7、ermometers, smart watches will not be able to handle the job. Therefore we must innovate our way of measurement tools and measurements, WiFi is now widely used in life and production, we can use WiFi technology to temperature control system to achieve the temperature of a remote control, such as dis
8、tance, plant some corrosion of high pollution and high environmental temperature, we can easily measure to which those of reach the temperature of the environment. Intelligent temperature control system of this paper is divided into two parts, hardware design and software design, system hardware wit
9、h STC89C52RC as the core, by k-type thermocouple temperature measurement system, IGBT driving control system for resistance furnace, wireless transmission system, temperature display, system, etc. This paper will detail the hardware system. Software consists of a single chip computer control program
10、, and computer display interface. This article has some program flowchart and process briefly. Finally a combination of hardware and software complete design was completed.Key Words: SCM; intelligent remote control; WIFI; system目录1 绪论11.1 国内外研究现状11.2 本课题研究的背景和意义32 温度智能控制系统方案设计52.1 系统结构框图52.2 系统硬件原理框
11、图53 温度智能控制系统的控制算法73.1 被控对象的数学模型73.2 模糊自适应PID控制算法设计74 温度智能控制系统的硬件设计134.1 系统硬件原理图134.2 单片机的选型134.3 温度检测电路的设计154.4 驱动电路的设计184.5 无线通信设计214.6 本章小结285 温度智能控制系统的软件设计295.1 软件总体结构图295.2 上位机界面设计295.3 上位机程序设计305.4 下位机程序设计315.5 本章小结336 总结和展望34参考文献35致谢37附录A38附录B441 绪论1.1 国内外研究现状这次课程设计的核心是采用单片机对温度进行控制，那么什么是单片机？单片
12、机就是在一片半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器(RAM、ROM)、并行I/O口、串行I/O口、计时器定时器、中断系统、系统时钟电路、以及系统总线的微型计算机，如此拥有计算机属性的集成电路芯片，就称为单片机。单片机的出现是一个很重要的发展，它对计算机科技的进步起到了极大的推动作用，它使计算机分为了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两各部分。单片机的兴起与壮大经历了四个阶段，在第一个阶段，当时单片机的生产工艺较为粗浅，那时候的单片机都是双片方式，其功能相对单一。1974年，由仙童公司生产的F8单片机是8位的，实际上只包括了8位CPU、64BRAM和2个并行口；第二个阶段的单片机功能也相
13、对简单，1976年，Intel公司生产的MCS-48单片机，它的问世对单片机的改革和进步起到了极大的激励作用。之后单片机发展到高性能阶段，1978年，Zilog公司退出了Z8单片机，Intel公司在MCS-48单片机的基础上推出了MCS-51系列，这些产品使单片机的性能及应用跃上了一个新的台阶，在此阶段单片机具有串行I/O口、多级中断系统、16位定时器/计数器，片内RAM/ROM容量加大，且寻址范围可达64KB，甚至有的内置了A/D转化功能。这个阶段的单片机性价比高受到了众多用户的推崇，因此它的使用现在也是比较普遍的。第四个阶段就是我们的现在，从8位到16位，再到32位单片机的性能有了长足的进
14、步。集成电路和计算机技术的出现和快速发展促使了单片机的兴起与高速发展。单片机由于有个头小、性价比高、使用便利、工作稳定，使得单片机的兴起与进步为工业工程的技术变革和发展带来了巨大的影响，那么单片机为什么能有有如此影响力？主要是因为以单片机为核心构成的应用系统具有以下几个优点：（1）功能齐全，应用可靠，抗干扰能力强。(2)简单方便，易于普及。（3）发展迅速，前景广阔。（4）嵌入容易，用途广泛。18世纪前后自动控制理论开始兴起，自动控制理论发展到19世纪末的时候，经典时域分析法有了长足的发展并得到了较好的总结，自动控制理论的兴起于进步主要经历了三个阶段，我们熟知的经典控制理论是第一阶段，经典控制理论到现在发展的比较成熟，往往在线性定常系统中使用，解决的也都是一些较为简单的问题，比如一些单输入单输出的问题，解决问题的方法是应用以频率特性、传递函数、根轨迹为基础的频率分析法，在工业过程控制领域有着较为多的使用，并有较好的发展前景 1。在自动控制理论的第二个阶段，我们习惯管它叫做现代控制阶段，控制理论在此阶段得到了较为迅速地进步，这样的进步与计算机技术的快速发展有着很大的关系，这样可采用状态空间描述生产的动态过程，可解决多输入与多输出问题，这个理论不但可以解决
