开题报告--基于单片机的水浴温度检测系统的软件设计

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1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题目 基于单片机的水浴温度检测系统的软件设计 专 业 名 称 电 子 信 息 工 程 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 2011 年 3 月 9 日 一一、选题的选题的依据及意义依据及意义： 本设计使用单片机作为核心进行检测水浴温度。单片机具有集成度高，通用 性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使 用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。单片机主要应用于各控 制领域，用来实现对信号的检测、数据的采集以及对应用对象的控制。由于单片 机扩展了各种控制功能，如 A/D、PWM、

2、计数器的捕获/比较逻辑、高速 I/O 口、 WDT 等，已突破了微型计算机传统的内容，所以对水浴温度能更好的控制。 温度、压力，流量和液位是四种最常见的过程变量。其中温度是一个非常重 要的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓 度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。尤其本设计，温度是用户 沐浴时最关心的，水浴温度高了用户受不了，低了容易感冒。温度控制不好就可 能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。目前，在很多场合下，水浴温 度控制已成为非常关键的因素，许多物理特性的变化都直接反映在温度的升降 上，因此对水浴温度的检测的意义越来越大。 二二、国内外研究

3、概况及发展趋势（含文献综述）国内外研究概况及发展趋势（含文献综述） 随着社会的发展，水浴温度检测系统对各设备的要求越来越高，水浴温度控 制设备受到人们的重视，其可靠性、稳定性受到用户的关注。 水浴作为一种温度校核设备，广泛地应用在温度传感器、温度测量器具的检 测及校核中，是化工、航天、生产等领域中有关计量单位的主要设备。国产的水 浴一般采用传统的PID 控制方法，存在以下主要缺陷:一是达到设定温度并且进 入稳定状态所需的时间长，一般情况下，从开机到进入稳定状态需要1-2小时， 环境条件有变化时过渡过程时间会更长。造成了时间和能源的浪费，降低了工作 效率。二是控制精度低，往往不能满足高精度检测的

4、要求。三是由于没有制冷设 备，所以不能进行0至室温范围内的温度校核。四是操作复杂，工作人员不容 易掌握合理设置方法， 从而造成过渡过程时间的进一步延长和控制精度的进一步 降低。目前国外的同类设备，性能较好，但价格十分昂贵，不能满足广大用户的 需求。针对上述存在的问题，应该采用89C52单片机作为核心部件，使用新型集 成电路设计出新颖的硬件电路， 利用检测理论设计出了具有智能补偿技术的系统 软件。 现在国内水浴温度检测系统的发展并不是十分规范， 这是由很多水浴温度检 测系统的生产厂家没有按标准生产，也没有取得相应的生产许可证造成的。经过 国家近十年的发展，许多要求、条件都有所变化。为使市场竞争进

5、一步规范化， 技术人员能及时掌握本领域的标准情况并了解系列内各标准之间的相互关系， 制 定新的行业或国家标准势在必行。因此，水浴温度检测系统的设计应该朝着既能 有效抑制大滞后的影响，又对被控对象参数的变化有较强的适应能力，且实现简 单，可靠性好的方向发展。 三三、研究内容及实验方案研究内容及实验方案 在系统软件的设计中我们充分考虑了与硬件电路的有机结合， 系统组成及工 作原理是水浴由水箱温度传感器和控制电路组成。水浴温度检测系统原理如图1 所示首先通过温度传感器铂热电阻将水箱内温度的变化变换成电阻的变化送到 测量电路，经电桥电路变换成微弱的电压信号，在放大电路中完成温度设置及放 大信号的功能，

6、以满足A/D电路的要求，然后经A/D电路送到单片机。单片机对接 收到的信号与设定信号进行比较，输出一个控制量,当设置温度低于开机时的水 箱内温度时，单片机输出一个开关量信号，使系统处于工作状态，此时加热部分 工作。同时用LED显示当前温度。当进入稳定状态后，电路发出提示信号。 水浴温度检测系统原理框图如图1所示。 由水浴温度检测硬件图可知，系统软件设计应该采用模块化设计，在主程序 模块下分成若干彼此独立的分模块，如A/D模块、温度采集模块、键盘显示模块 等，各模块的功能如下： 1）单片机控制电路模块：是整个系统的核心部分。通过中央处理器 CPU 及本身 接口，能够实现对外部数据的读出、处理、写入。 2）温度采集电路模块：利用 ICL7650 把铂热电阻的电压进行放大，然后通过 AD0804 进行采样，再采集到的数据进行处理。 3）温度控制电路模块：主要是由升温装置、降温装置，通过单片机控制构成。 4）键盘显示电路模块：由 HD7279 来驱动 8 个数码管和 16 个键盘。 5）声光报警电路模块：由发光二极管和蜂鸣器来