基于单片机的电冰箱温控器设计-开题报告

开题报告一、毕业设计开题报告书（一） 、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）本选题的理论意义、实际意义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。常采用 MCS-51 单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。电冰箱就是单片机对温度的控制问题的一个典型例子。在生活中我们使用的电冰箱变得越来越智能化，随之的功能也将越来越多。人们在生活中对电冰箱温控技术的需求也越来越强烈，是人们走向美好富裕生活的象征。2）国内外有关本选题的研究动态和自己的见解对于电冰箱温控器的研究设计技术已经相当成熟，在我们日常生活中的扮演着非常重要的角色。其主要集中在在集成电路领域和单片机控制领域，研究的内容主要有双限温度控制、超限指示及负载工作指示功能的自动温度控制研究、电冰箱温控器温度参数的研究、电冰箱温控器的调节使电冰箱使用时间更长的研究、电冰箱温控器的工作原理、温控器的使用及其所引起的问题的检修等。其研究趋势是向着电冰箱高端化、智能化、环保化、功能多样化发展，冰箱从简单的单侧开门演变为对开门大冰箱，甚至多门冰箱。这样做的目的在于多门设计不仅使存取食物更为方便，也节省电能，更避免了不同温区之间的互相干扰，为精确控温提供了一层保证。另外无氟冰箱也是研究的重点，并且在我们的实际生活中已经较为广泛的应用。我相信不久的将来我们将会研究出更加高、精、尖、新的制冷技术，继而开发出严冷高热宽温带、商用无氟、冷冻冷藏多用、家用冷藏等系列的高科技含量的冰箱。（二） 、研究内容：1、液晶显示的工作原理，并通过液晶将各项数据显示在冰箱外；2、温度控制器原理，制冷原理，自动控制电冰箱工作使其通过制冷达到所设定的温度；3、智能检测电冰箱工作电压是否正常，避免压缩机烧坏；4、继电器工作原理，控制对压缩机的通电使其工作；5、单片机 C 程序编程语言；（三） 、研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法：采用 C51 单片机开发板模拟电冰箱工作环境，并模拟设定电冰箱各项参数，以研究电冰箱温控器的工作原理及设计；技术路线：采用单片机控制原理，C 语言编程，集成电路应用；实验方案：在 keil C51 环境下，根据单片机工作原理使用 C 程序编程，将编译后的 hex 文件通过 RS-232 下载到单片机上，并通过单片机开发板模拟电冰箱温控器工作。其主要工作模块如下方框图：主处理函数温度实时检测部分过欠压电压检测电路数据实时显示部分压缩机读取实时温度数据压缩机实时工作电压反馈送出实时数据智能控制图 1 基于单片机的温控器设计实验方案方框图可行性分析：在单片机开发板上，对于温度实时检测部分可以使用我们最熟悉的DS18B20 温度传感器进行温度实时监测，其良好的测温效果和数据处理能力使我们相信模块的实现完全可以的；数据显示部分要求使用液晶，因此选用功能相当完善的12864 液晶模块将是非常好的选择，实现数据实时显示部分也是完全可以的；过欠电压检测电路是避免压缩机因工作电压过高或过低而使压缩机工作不正常而烧坏压缩机的，此处我们可以参考使用科圆半导体有限公司的发明专利，并加以改进应用，另外做成电路板实现压缩机实时工作电压反馈是可行的；主处理函数就包括了多个方面的智能判断和控制，例如，预置温度的设定显示，智能控制电冰箱工作，压缩机开启延时，从 DS18B20 读取数据等 。我们均可以通过单片机编程来实现，采用单片机 C 程序编程，不仅提高了编写程序的效率，而且能够帮助研究者快速的理解其单片机工作原理和电冰箱温控器的工作原理，从实实在在的意义上实现了智能温度控制，因此主处理函数模块的实现也是可行的；对于方框图未画出的按键模块包括预置温度的按键调节，还有为了避免冷气泄露，节约电能需要进行电冰箱门关好与否的检查，都可以通过使用两个模拟按键调节适当的温度，使用一个模拟按键检测电冰箱的门是否关好而实现的；另外压缩机的工作电压较高而单片机的工作电压相对又很低，无法控制的问题则可以使用单片机的一个引脚控制继电器，继电器控制电冰箱压缩机的工作；在开发板上我们可以使用直流电机等模拟压缩机工作。从以上信息可知在单片机开发板上能很好的模拟电冰箱智能温度控制器的工作过程，对我们研究电冰箱温度控制器提供了很强的可行性，因此在单片机开发板上模拟电冰箱温控器设计是可行的。（四） 、进度安排和采取的主要措施阶段 工作内容 起止时间 备注1熟悉 MCS-51 单片机的原理及编程、必须熟悉温度控制器的原理，冰箱的制冷原理，撰写开题报告2009.11.202010.1.302 外围硬件电路的设计 2010.2.012009.3.013 仿真调试 2010.3.022010.3.20 毕业实习4 制板并调试 2010.3.212010.4.30 毕业实习5 整理文档与设计答辩 2010.5.012010.5 .25（五） 、主要参考文献（不少于 10 篇）1 求是科技 .8051 系列单片机 C 程序设计完全手册M.北京:人民邮电出版社,20062 张鑫等.单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社,20063 陈涛.单片机应用及 C51 程序设计M.北京:机械工业出版社 ,20084 楼然苗,李光飞 .单片机课程设计指导M.北京:北京航天航空大学出版社,20075 谭浩强.C 程序设计( 第三版)M .北京:清华大学出版社,20056 杨克昌,羊四清 ,周克江等.C 程序设计M.武汉 :武汉大学出版社,20077 周兴华.单片机智能化产品 C 语言设计实例详解M.北京:北京航空航天大学出版社,20078 沙占友等 .单片机外围电路设计M.北京:电子工业出版社,20039 张齐等.单片机应用系统设计技术 基本 C 语言编程M.北京:电子工业出版社,200410 王东锋, 董冠强.单片机 C 语言应用 100 例M .北京:电子工业出版社,200911 余瑾,姚燕.基于DS18B20测温的单片机温度控制系统J.单片机开发与应用,2009,25（3-2）:105-106 .12 Zhang Chunzhi Feng Haiming.Design of Micro-controllers Control System of Electric RefrigeratorJ .Journal of Beijing Vocational&Technical Institute of Industry.2002,(03).（六） 、毕业设计开题指导意见：（对选题的评价、研究方案的设计及开题指导意见）课 题 基于单片机的电冰箱温控器设计作者姓名 所属系、专业、年级 开题时间 预计字数 10000 字指导教师意见：指导教师（签名）：年 月 日指导小组意见：负责人签名：年 月 日二、毕业设计成绩评审表（一）指导教师评审用表评价项目 评价内容 满分指导教师评 分01 选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求 502 题目的难易度 503 题目工作量 5选题质量20%04 题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 505综合运用知识的能力（涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）1006 应用文献资料的能力 507 实验（设计）能力 1008 计算能力（数据运算与处理能力等） 509 外文应用能力 510 计算机应用能力 511对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）1012 插图（或图纸）质量 513 撰写水平 1014 实用性与科学性 515 规范化程度（设计栏目合理、SI 制的使用等） 5能力水平80%16 创见性（只分“有”或“无” ） 5总评分：_ 成绩等级：_指导教师评定意见：指导教师签名：年 月 日注：1.评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分 90100为优秀，8089 为良好，7079 为中等，6069 为 及格，60 分以下为不及格；2.此表用于指导教师对毕业设计成绩的评定。（二）评阅教师评审用表评价项目 评价内容 满分评阅教师评 分01 选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求 502 题目的难易度 503 题目工作量 5选题质量20%04 题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 505综合运用知识的能力（涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）1006 应用文献资料的能力 507 实验（设计）能力 1008 计算能力（数据运算与处理能力等） 509 外文应用能力 510 计算机应用能力 511对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）1012 插图（或图纸）质量 513 撰写水平 1014 实用性与科学性 515 规范化程度（设计栏目合理、SI 制的使用等） 5能力水平80%16 创见性（只分“有”或“无” ） 5总评分：_ 成绩等级：_评阅教师评阅意见：评阅教师签名： 年 月 日 注：1.评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分 90100为优秀，8089 为良好，7079 为中等，6069 为 及格，60 分以下为不及格；2.此表用于评阅教师或专家对毕业设计成绩的评阅。三、毕业设计答辩记录表答 辩 会 议 纪 要 时 间 地 点 答辩主持人 职称 副教授 职务 （打印）姓 名 职称（职务） 姓 名 职称（职务）（打印） （打印） （打印）方智文 （打印） （打印