恒温箱温度控制系统的设计-开题报告

-1-编号：毕业设计开题报告题目：恒温箱温度控制系统的设计院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：孙卉学号：1200120304指导教师单位：机电工程学院姓名：韦寿祺职称：教授题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2016年2月28日-2-开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应在10篇及以上（不包括辞典、手册），开题报告的字数要在1000字以上。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5“指导教师（签字）”日期填写成在2015年12月29日31日之间的某个日期；“开题小组组长（签字）”日期填写成在2016年1月4日9日之间的某个日期。-3-1毕业设计的主要内容、重点和难点等主要内容：设计一套能够实现对温度精确控制的恒温箱温度控制系统，该系统能够实时、自动和准确的实现对恒温箱内温度的测量，然后通过加热或者降温将温度控制在设定误差范围内。恒温箱电热温度控制系统的输入电压为单相220V，温度调节范围在室温至200，温度控制精度1。同时该系统具有良好的安全可靠性。重点：该恒温控制系统重点在要准确采样环境温度，如何对采样的温度数据进行滤波处理，以及温度的快速准确控制。通过单片机微控制器，对加热器件进行交流调压，以及温度传感器作为反馈形成一个闭环控制系统，调节PID算法的比例系数、微分时间、积分时间，达到恒温控制的闭环控制系统。难点：难点在于闭环控制的PID算法参数如何进行整定，才能平滑稳定快速的达到目标值。单片机程序的学习，如何将PID算法转为C语言代码，温度传感器程序的编写，加热器件的选型，系统原理图的绘制，以及PCB电路板的布线。keilc编程软件的学习，画图软件的学习，液晶显示器的驱动程序学习等。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）已查阅的文献：1洪木南，卢文雯，李建秋.恒温箱温度控制器设计J.实验技术与管理，2010(01)：66-68.2叶庆银，刘斌，臧润清等.小型恒温箱恒温性能的理论及实验研究J.制冷与空调，2007(04)：48-50.3C.H.Lan.OptimalControlofaMultistageMachiningOperationonaComputerNumericallyControlledMachineJ.InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2002,(11)：57-59.4黄双燕，赖万昌.基于STC89S58的恒温箱控制系统J.中国新技术新产品，2011(06)：100.5黄永华.浅谈智能恒温箱控制系统设计J.中国城市经济，2012(02)：220-221.-4-6陆仲达，张金凤，王玉主.恒温箱控制系统的硬件设计J.齐齐哈尔大学学报，2002(01)：52-54.调研情况：目前，恒温箱广泛应用在医疗、工业生产和食品加工等领域。在医疗上，一般用于细菌、微生物等的培养、发酵和各种恒温试验，以及物质变性试验和培养基、血清、药物等物品的存储。在工业生产上，一般用于电子电工、家电电器、仪器仪表、零部件、原材料以及涂层、镀层的高低温实验；在食品加工上，一般用于对温度敏感的原材料的保存以及食品在不同温度下的保质试验。因此，从当前应用需求上来考虑，有必要设计一种智能恒温箱恒温控制系统。该题目设计一套能够对温度精确控制的恒温系统，多涉及传感器、电气控制等技术。现有设备：计算机、示波器、万用表、电工工具实验条件：单片机开发系统，电气绘图软件，控制系统仿真软件。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案：整体框架图：220VAC输入5VDC电源输出降压、整流滤波控制系统光电耦合器隔离加热驱动温度测量按键输入温度显示控制系统采用AT89S51单片机作为核心控制器，工作电压一般为5V，因此可-5-通过变压器降压然后整流滤波，最有经过稳压IC(如：LM7805)输出稳定的5V。温度测量采用温度传感器，如DS18B20。温度的加热需要用到PWM控制，因此可采用可控硅驱动，通过光电耦合器隔离，温度的显示可采用数码管或者LCD液晶屏显示。为了提高系统的可靠性以及安全性，在电源输入增加过流过压等保护措施。进度实施计划：序号时间工作内容12015.12.28-2016.01.04查找相关资料，对该系统进行一定的了解22016.01.05-2016.01.11阅读相关资料，对资料及系统有更深入的理解32016.01.12-2016.01.18翻译英文文献，撰写开题报告42016.02.29-2016.03.06依据系统框图构思整体方案52016.03.07-2016.03.13根据方案分模块设计62016.03.14-2016.03.20设计各个模块的原理图并画PCB72016.03.21-2016.03.27电路板的制作，各模块的程序的设计82016.03.28-2016.04.04调试各模块程序并将所有模块合成整体92016.04.05-2016.04.11调试程序及优化102016.04.12-2016.04.18学习并能熟练使用MATLAB112016.04.19-2016.04.25根据要求建立模型并仿真122016.04.26-2016.05.02调试参数并优化132016.05.03-2016.05.09根据原理写毕业设计说明书142016.05.10-2016.05.16进一步修改毕业设计说明书152016.05.17-2016.05.22整理毕业设计需提交的材料，准备答辩所需的资料162016.05.23-2016.05.30完成毕业设计，提交论文预