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XXXXX院校本科生毕业设计(论文)开题报告(参考) 2010 年 3 月 19 日学生姓名XXX学号XXXXXXXX专业自动化题目名称单片机温度控制系统课题来源指导老师拟定主要内容软件设计: 单片机温度控制器控制温度范围400到800,采用通断控制,通过改变给定控制周期内加热和制冷设备的导通和关断时间,来提高和降低温度,以达到调节温度的目的。 软件设计中选取控制周期TC 为200(T1C) ,导通时间取Pn T1C ,其中Pn 为输出的控制量,Pn值介于0200之间, T1 为定时器定时的时间,C为常数。由上两式可看出,通过改变T1 定时时间或常数C,就可改变控制周期TC 的大小。温度控制器控制的最高温度为800,当给定温度超过800时以800计算。硬件设计:整个系统硬件部分包括温度检测系统(采用高精度热敏电阻)、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。 由于热敏电阻具有负的电阻温度特性,当温度升高时,电阻值减小,它的阻值温度特性曲线是一条指数曲线,非线性度较大。而对于本设计,因为温度要求不高,是在室温环境下,热敏电阻的阻值与环境温度基本呈线性关系,这样可以通过电阻分压简单地将温度值转化为电压值。 给热敏电阻通以恒定的电流,可得到电阻两端的电压,根据与热敏电阻特性有关的温度参数T0 以及特性系数k,可得下式: TT0-kV(t) 式中T为被测温度。根据上式,可以把电阻值随温度的变化关系转化为电压值随温度变化的关系,由于热敏电阻的电信号一般都是毫伏级,必须经过放大,才能在单片机中使用。温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机可以处理的范围内,经过低通滤波,滤掉干扰信号送入单片机,由于传感器输出微弱的模拟信号,当信号中存在环境干扰时,干扰信号也被同时放大,影响检测的精度, 所以需用滤波电路对先对模拟信号进行处理,以提高信号的抗干扰能力。采取的主要技术路线或方法设计主要思想:通过热电偶加温度传感器的形式,利用A/D转换将单片机无法测量的温度信号转换为可测量的电信号,然后在将温度值在数码管上显示出来,其次就是借此温度值利用定时器中断控制电热丝的加热时间,以此达到反馈温度的目的。单片机温度控制系统控制框图如下所示:温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机可以处理的范围内,经过低通滤波,滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样,为进一步提高测量精度,采样后对信号再进行数字滤波。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较,如果不相符,数字调节程序根据给定值与测得值的差值按PID控制算法设计控制量,触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值,则启动制冷系统,降低环境温度;如果检测值低于设定值,则启动加热系统,提高环境温度,达到控制温度的目的。预期的成果及形式整个系统的设计以单片机为核心,实现对温度的采样、处理及控制。本系统运行稳定、工作精度高,且通过键盘可

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