开题报告水温自动控制系统设计4页

1、 题目：水温自动控制系统设计（软件部分）一、选题的依据及课题的意义温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。在很多生产过程中，温度的测量和控制都直接关系到安全生产、生产效率、生产质量以及能源利用等方面的问题。因此，在工农业生产及家庭生活中，温度的测量和控制受到越来越重视。在水温自动控制系统中，人们需要对各类电加热炉以及锅炉中的温度进行检测和控制。传统上的控制温度的方法是采用人工仪表调节模式，这种方式精度低，反应不灵敏。随着电子技术和计算机的迅速发展，采用计算机测量控制技术，具有控制精度高，操作简单，以及性价比高等特点。因此，该选题要求采用单片机技术来实现对容器中的水进行温度测

2、量和控制是完全可行的。水温控制在实际生活中有一定的实际意义，在工业生产中有着较为广泛的应用,用单片机实现自适应控制,弥补了传统 PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统，使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。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。虽然水温控制系统的制作方案有很多，但是经过对比各个方案的优劣，还是采用单片机更好，因为采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便

3、、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二、研究概况及发展趋势综述利用自动控制原理和单片机技术制作一个水温自动控制系统，对容器中的水进行温度测量和控制以及显示所测量的温度，并且水温可以在一定范围内由人工键盘设定，通过实现自动控制，从而保持达到所要求设定的温度基本不变。随着科学技术的飞速发展，带动社会生产的发展，自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向，电流、电压、温度、压力、流量、

4、流速和开关量都是常用的主要被控参数三、研究内容及实验方案研究内容：利用自动控制技术和51单片机技术制作一个水温自动控制系统，对容器中的水进行温度测量和控制以及显示所测量的温度，并且水温可以在一定范围内由人工键盘设定，通过实现自动控制，从而保持达到所要求设定的温度基本不变。 要求：1、采用51系列单片机作控制CPU； 2、采用DS18B20单总线数字温度传感器来测量温度； 3、采用3个LED数码显示器动态扫描显示水的实际温度； 7、温度设定范围为40.090.0，分辩率为0.1；温度控制的静态误差1； 8、画出方案的软件流程图。使用Keil 软件，设计程序并调试软件；实验方案：在Keilc环境下

5、进行编程，实现对容器中水的温度测量、控制。主程序流程图：主程序模块相当于调度室，对子程序模块的调用进行管理，它主要负责初始化IO口；等待键盘的被按下，并调用相应的模块进行处理；在适当的时候接受A/D采样的数据，并与所设定的值进行比较，然后通过调用PID算法处理数据，处理后来控制继电器的通断，从而控制电炉达到控制水温的目的四、目标、主要特色及工作进度目标：该系统利用自动控制技术和51单片机技术可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。主要特色：本系统由键盘显示和温度控制两个模块组成，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。工作进度：五、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1、Data Sheet，8-bit Microcontroller With 8K Bytes Flash AT89C52。 2、DS18B20 Resolution 1-Wire Digital Thermometer。 3、全国大学生电子设计竟赛训练教程，电子工业出版社，2005年。4、基于单片机的智能系统设计与实现，电子工业出