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1、恒温控制系统开题报告v1.0可编写可改正SJ003-12016届毕业设计（论文）开题报告二级学院：电气与光电工程学院班级：12测二学生：宋苏悦学号：指导教师：鲍玉军职称：副教授课题名称嵌入式恒温培育箱设计课题种类毕业设计毕业论文起止时间/1v1.0可编写可改正开题报告（毕业设计：含课题根源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参照文件等。字数为3000以上。）一、课题根源及现状跟着计算机控制技术的发展，恒温控制已经在工业生产领域中获得了宽泛应用，并获得了巨大的经济和社会效益。如，能够依据动物生活习惯的需要控制饲养棚适合的温度来进行孵卵或动物培育；在农业上，可用于种
2、子的抽芽；在科学实验上，可产生恒温环境用于各样细菌培育等；在医学上，可用于做细菌培育、放射免疫剖析、血清熔解、石腊融化、试管消毒等。智能恒温箱的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能，本课题采纳单片机为主控制器，经过热电式传感器测得箱内温度，再将温度信号送入主控制器，来达成恒温箱的温度控制系统的硬件。箱内温度可保持在设定的温度范围内，当设置的温度低于及时温度时，单片机送出加热信号；当设置的温度低于及时温度时，单片机送出制冷信号，实现恒温箱的自动温度控制。在不一样的领域内，因为控制环境、目标等要素，需要针对详细状况来设计系统的机构和功能，以获得最正确的控制成效。目前，外国温度控制系统及仪表正朝着
3、高精度、智能化、小型化等方面迅速发展。固然温度控制系统在国内各行业的应用十分宽泛，但从国内生产的温度控制器及技术来讲，其发展水平仍旧不高，同外国的日本、美国、德国等先进国家对比，仍旧有较大的差距。我国目前在恒温控制技术这方面的技术水平处于20世纪80年月中后期水平，只好适应于一般的温度系统控制。我国关于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年月。我国工程技术人员在汲取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。我国温度测控设备计算机应用，在整体上正从消化汲取、简单应用阶段向适用化、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
4、单回路系统居多，还没有真实意义上的多参数综合控制系统，与发达国家对比，存在较大差距。我国温度丈量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实质中仍旧有很多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，家产化程度低，环境控制水平落伍，软硬件资源不可以共享和靠谱性差等弊端。在适应与较高控制场合的智能化、自适应控制仪表领域，国内技术还不十分红熟。所以，我国在恒温控制等控制仪表行业与外国还有必定差距。今年来，国内传感器正向着集成化、智能化、网络化和单片机的方向发展，为开发新一代温度丈量系统创建了有益条件。跟着单片机技术的飞快发展，经过单片机对被控制对象控制日趋宽泛，拥有体积小、功能强、性价比高等特色，把单片机应
5、用于温度控制系统中能够起到更好的控温作用，智能恒温箱是使用单片机进行温度控制的典型应用，采纳单片机做主控单元可达成对温度的收集和控制等的要求。2v1.0可编写可改正在智能恒温箱控制系统的设计中，用数字传感器将温度信号以数字信号的方式传递给单片机，经单片机办理后的温度数值，一方面显示；另一方面与给定值经行比较，判断温度高低，进而采纳相应的举措：加热或许制冷。使温度达到设定值。二、设计要求恒温控制在工业生产过程中举足轻重，温度的控制直接影响着工业生产的产量和质量。本课题鉴于单片机设计一个恒温箱控制系统，系统包含硬件和软件两部分，此中硬件包含数据收集、显示、控制及温度传感器的设计，软件包含键盘管理程
6、序设计、显示程序设计、控制程序设计。能够实现设置和调理初始温度值，进行数码显示。设计过程中设计的控制方案能够保证精度，考虑系统的安全性、靠谱性和稳固性。运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。达成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将目前温度的丈量值显示在液晶显示屏上。三、工作内容恒温培育箱已经成为现代农业、食品、生化等行业(部门)实验室中的重要实验装置；恒温培育箱能够一直将箱体内温度保持稳固。使用单片机及时地将培育箱
7、内温度传感器所收集的温度值与所设定的恒温值进行比较和办理，并对加热器等装置进行控制，进而监控并保持箱体内的温度值恒定。（ 1）认识温度传感器特色及其合用范围，针对恒温箱进行合理的选型；（ 2）掌握控制器单片机的有关知识，并熟习其编程；（ 3）对单片机测控程序及其接口技术作要点的掌握；（ 4）在以上几个内容的基础上，进行课题的整体设计，绘制系统的整体电路。选择适合的有关硬件，最后达成本课题的设计。四、设计方案系统的主要功能该系统主假如借用单片机采纳模块化设计的智能恒温箱，包含温度设定按钮，温度显示，温度调理，及时温度显示和预约温度显示变换按钮，温度收集等。显示系统除了显示及时的温度还可以显示设定
8、温度的上限和下限，也就是人们想要保持的温度的范围。系统的主要功能模块方框图如图1所示。3v1.0可编写可改正时钟复位电路液晶显示按键输入电路80C51单片机温度调理电路温度收集电路图1系统主要功能模块方框图本系统是采纳模块化设计的智能恒温箱，在生活中有宽泛的应用，使用时能够自行调理预期的恒温温度，调理范围为099。调理好后系统会将收集来的及时温度与设定的预期温度进行比较，假如及时温度比设定温度高就开启制冷设备，假如及时温度比预期温度低就开启加热设备。假如温度同样则不开启加热或制冷设备。在显示电路上显示的是及时的温度和预期温度。单片机整个恒温箱的核心，内部电路设计用汇编语言编写。它达成了温度参数
9、设定，温度收集计算，温度显示，温度比较，温度调理等功能。智能恒温箱的工作流程单片机恒温箱的基本工作原理：在使用恒温箱时，系统会将从温度传感器收集来的温度转变为摄氏度的形式，转变达成后与预先设定的预期温度进行比对，而后依据比对的结果采纳相应的举措（输出升温信号或输出降温信号）来不停地来表示出达到预期的温度。而且系统能够显示及时的温度和设定的预期温度。恒温箱的工作流程如图2所示：4v1.0可编写可改正加载程序运转进行温度设定温度收集与运算温度比较并进行温度调理显示及时温度显示设定温度图2恒温箱的工作流程（ 1）设定预期温度。假如想调理预期的温度，先按下“温度设定”开关，进入调理状态，此时才会先显示
10、设定需要保持温度的上限，假如想加一摄氏度就按下“加1”键，假如想减一摄氏度就按一下“减1”键，温度显示器上会显示改变后的温度。再按下“温度上下限设定变换”按钮，此时设定为需要保持温度下限，操作与上限操作方法同样。要退出调理状态，再次按下“温度设定”开关即可。（2）温度收集和计算。51单片机经过与数字温度传感器DS18B20，获得及时温度信息，并将所获得的温度信息数据进行计算，转变为摄氏温度的形式储存起来。（ 3）温度比较和温度调理。将储存的及时摄氏温度与设定的预期温度经行比较。假如及时温度高于设定温度上限，则降温二极管亮；假如及时温度低于设定温度下限，则升温二极管亮。（ 4）设定温度显示。五、
11、技术路线5v1.0可编写可改正恒温箱的硬件设计主要部分的芯片为80C51单片机，主要部分的传感器为温度传感器DS18B20。温度传感器接到单片机的口。两个发光二极管“HEAT”和“COOL”分别表示传递给加热器和制冷器的启动信号，分别接到单片机的，口。假如“HEAT”灯点亮表示温度过低，需要升温，需要加热器工作；假如“COOL”灯点亮表示温度过高，需要降温，需要制冷机工作。而在实质电路中，分别以红色二极管和绿色二极管表示“HEAT”“COOL”。按键“温度上下限切换”是用于切换温度的上限和下限值的按键。当按键进入温度设定后，最初只好设定温度范围的上限值，假如想要对温度下限进行设定的话，就一定要
12、按下“温度上下限切换”按钮，今后便能够对温度下限值进行设定。当再次按下“温度上下限切换”时便又能够对温度的上限值进行设定。当设定完温度的上下限值后再按下“温度设定”按钮保留温度设定的值范围。此时便该系统便开始工作。恒温箱的软件设计在本程序中包含了以下主要的程序，主程序，温度设定子程序，温度读取及变换子程序，显示温度子程序，比较温度子程序。主程序流程图如图3开始初始化设定温度温度收集计算温度比较办理显示温度结束图3恒温箱的工作流程主程序的主要功能是设置传感器、负责温度的及时显示、读出并办理DS18B20的丈量的6v1.0可编写可改正目前温度值，温度丈量每1s进行一次。这样能够在一秒以内丈量一次被测温度。温度设定子程序温度设定子程序流程图如图4所示：显示温度温度加？YN为99？YNN温度减？温度加1跳到0YY为0？NN退出跳到99温度减1Y结束图4温度设定子程序流程图温度收集计算子程序DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频次随温度变化很小的振荡器，为计数器1 供给一频次稳固的计数脉冲。高温度系数振荡器是一个振荡频次对温度很敏感的振荡器，为计数器2供给一个频次随温度变化的计数脉冲。温度收集计算子程序如图5所示：
