单片机控制外文翻译--单片机温度控制：一个跨学科的本科生工程设计项目

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1、PDF外文：http:/ -1-   中文 4385 字   Temperature Control Using a Microcontroller: An Interdisciplinary Undergraduate Engineering Design Project James S. McDonald Department of Engineering Science Trinity University San Antonio, TX 78212   译自 ：http:/ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&

2、arnumber=632763 单片机温度控制：  一个跨学科的本科生工程设计项目  JamesS.McDonald 工程科学系三一大学德克萨斯州  圣安东尼奥市 78212        -2-  摘要  本文所描述的是作者领导由四个三一大学高年级学生组成的团队进行的一个跨学科工程项目的设计。该项目的目标是设计一个气室内温度控制系统。该系统的要求是：当实际气室的温度阶跃响应时，规定范围内的温度进入气室后，稳定时的温度误差和超调量必须少于一个绝对温度。本组学生开发设计是基于摩托罗拉 MC68HC05 系列

3、单片机。该问题的教学价值也通过某些步骤的关键描述在本文说明。研究结果表明，解决该方案需要具有广泛的工程学科知识，包括相关电子、机械和控制系统工程的知识。  1 引言  该设计项目来自一个实际应用问题，一个关于显微镜载玻 片干燥剂温控器 欧米茄 CN-390 温度控制器，而这个设计的目标是研发一个自定义的通用温度控制系统取代欧米茄系统、一个以更低的成本实现相同功能的自定义控制器，就像欧米茄系统一样，并不需要能够全方位的处理各种问题。  该载玻片干燥机的机械布局如图 1 所示。干燥机的主体是一个足够大的绝缘充气室，里面依次存放着薄纸包着的石蜡。为了使石蜡保持适当稳定性

4、，载玻片气室的温度必须维持稳定。第二个气筒（电子围绕元件）设有一个电阻加热器、一个温度控制器以及一个安装在干燥机上的风扇，是为了把风吹过加热器，把热量带到载玻片气室。   图 1.1 载玻片干燥机的机械布局      自 1996-97 学年来，本文作者带领四位三一大学工程科学系的高年级学生开展此项目的研究。本文的目的说明了提出一些问题并详细阐述学生的一些解决方-3-  案，而且讨论了这种类型的跨学科设计项目在教学方面应用的问题。这份学生报告曾经在 1997 年全国本科毕业生研讨会上提出过并讨论过。第 2 节给出该设计的更多详细情况，包括性能规

5、格。第 3 节具体  学生的设计。第 4 节是论文的主体，讨论该设计在教学应用方面的实施问题。最后，第 5 节全文总结。  2 问题阐述  该项目基本的思想是设计一个自定义温度控制系统来取代相关的欧米茄CN-390 温度控制器。温度时通常保持在一个稳定的常数，但重要的是阶跃变化可以被“合理”的跟踪。因此主要要求如下：  可以对空气室的温度进行设定，  同时显示设定值和实际温度，  以及在设定温度值情况下，可接受范围内的跟踪阶跃变化，稳态误差，超调量。   表 1  精确的规格说明  设定温度接口     设定温度显示     室内温度显示   范围  精度  准确度  60-99 1 C 1 C 室内温度阶梯响应   范围（稳定状态）  精度（稳定状态）  最大超调  设定时间（到 1）  60-99 1 C  1 C 120s  尽管表 1 部分说明并不明确，但是它清楚的反映了人们对数字显示器在设定值和实际温度的要求和温度应该通过数值输入来设定（而不是，通过电位器设置）。