毕业设计开题报告-基于单片机的水浴温度检测系统的软件设计

本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455毕业设计（论文）专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 20 年 3 月 9 日本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455一、选题的依据及意义： 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、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、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。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455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、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，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。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455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完成声光报警的。软件各程序作用的说明：1、主程序：对系统进行初始化，对栈点的设定，定义显缓区，初始化显示和对键盘扫描。2、滤波子程序：把采样得到的10个数据求平均值，提高温度采样的精度。3、温度采样程序：在滤波的基础上得到采样值。4、A/D转换程序：先启动ADC0804，待模拟信号转换完了之后，将数据进行BCD调整，得出数字信号。5、显示程序：先选中 HD7279，延时之后调用发送数据子程，查表后显示。系统软件流程如图2所示。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455图 2 水浴温度检测软件图四、目标、主要特色及工作进度本设计主要采用 STC89C52 单片机，完成温度检测系统的下位机部分，实现设定温度的上限值，下限值，并利用温度传感器对水浴温度进行实时采集。该温度检测系统可对水浴温度进行实时检测和显示及进行温度控制，在检测控制的同时可以进行声光报警，整个系统是由温度传感器电路，电压放大电路， A/D 转换电路，最小系统电路，键盘显示电路，报警电路控制电路组成。温度控制范围：25100，控温精度+1。工作进度：第 12 周：资料查找、方案论证、英文资料翻译、开题报告撰写。第 310 周：电路原理设计，线路板制作、安装，硬件设计，初步调试。第 1115 周：软硬件联调，实验测试。第 1618 周：毕业论文撰写，答辩。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455五、参考文献1王震、王敏亮、魏长军.RS-232/485 串行通讯转换器电路J.电子世界，2003.1 2Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0, April 27, 2000.3王福瑞等单片微机测控系统设计大全M北京北京航空航天大学出版社,2002.6 4何希才传感器及其应用M北京国防工业出版社,2000.9 5蔡菲娜.单片机微型计算机原理及应用M.浙江.浙江大学出版社，2003.26康华光，陈大钦.电子技术基础M.北京.北京高等教育出版社，2001.17童诗白，华成英.模拟电子技术基础M. 北京.北京高等教育出版社；2001.88 online 狂人. 力挽狂澜的单片机 2.0J电脑，2002. 9 张迎新单片微型计算机原理、应用及接口技术M.北京国防工业出版社, 2004.810 沙占友，王彦朋，孟志永.单片机外