电热恒温箱的微机控制系统开题报告
一: 毕业设计的内容和意义
1.1引言
本次毕业设计是设计电热恒温箱的微机控制系统,是我们独立完成的一份综合性、总结性的大型作业。
本次毕业设计是把我们大学四年所学的东西联系起来,把各科分散的知识点集中在一起,同样也是我们大学四年的一次大型的总阅兵。电热恒温箱的微机控制系统以单片机80C552为核心,设计了电热恒温箱的微机控制系统。本系统采用集成温度传感器AD590进行温度检测和处理,利用单片机中的八路十位逐次比较型A/D转换器进行信号采集。本系统还设计了越限报警功能,并用键盘设定温度值,控制电热丝进行加热,使工作间的温度稳定在某一设定值。本系统还采用了时钟芯片MC146818 显示当前的时间。当电源断电后,可以靠蓄电池供电,进行时钟计时功能及保留其内部RAM的数据http://www.16sheji8.cn/
1.2 电热恒温箱的微机控制系统的主要内容
本文的主要内容分三部分,第一部分是系统的硬件设计,其中包括温度检测及处理电路的设计、键盘显示电路和时钟电路的设计及加热后向通道的设计。介绍了各个部分的组成、芯片特点以及工作原理。第二部分是进行了PID算法的研究,简单介绍了PID算法的特点,然后进行PID参数整定。第三部分根据硬件的设计设计了软件程序。这样,本文的设计工作全部完成了。归纳起来本文的具体工作如下:
1.介绍了本课题研究背景和意义。
2.完成了系统硬件设计
(1)根据方案确定所使用的元器件。单片机80C552、高精度的集成温度传感器AD590、低噪音高精度的集成运算放大器OP07。
(2)设计了温度检测及处理电路、键盘显示电路以及电炉加热电路。
(3)利用时钟芯片MC146818设计了时钟显示电路。
3.软件设计
利用汇编语言编写程序,执行速度快,效率高。
本文设计的电热恒温箱的微机控制系统具有测量精度高、可靠性好、成本低等优点。
1.3 电热恒温箱的微机控制系统的意义
电热恒温箱是用电进行加热恒温的箱体,它有着广泛的用途,可供医疗卫生、生物、科研中用做储存菌种,细胞培养,制药行业药品检测,医院临床检验,也可在农业中作为育种、发酵、育雏菌种培养以及其他恒温实验和恒温培养。是进行科研的必需设备。老式恒温箱采用模拟电路方法,温度漂移及元器件的参数误差对温度的设定及控制精度影响较大,自动化程度低,成本高等缺陷,并且不能显示当前的温度和时间。随着计算机技术的发展,计算机控制越来越普遍,具有简单、精确、可靠、及具有智能化等特点。为了提高恒温箱的控制精度和读取温度方便,一些厂家设计了采用微机控制的电热恒温箱系统。本设计的任务是利用所学的知识,结合实际情况来设计一个电热恒温箱的微机控制系统,以实现更精确的检测温度和时间显示。
二: 电热恒温箱的微机控制系统国内外发展状况
在现代生产过程的检测和控制中,温度参数的测控量是最重要最普遍的测控项目之一,温度也是日常生活中接触最多的。随着微电子技术的发展,特别是单片型计算机的出现,体积小、成本低、精度高的单片机温度控制装置已经实现。单片机是一种高集成度的、可产生智能的芯片,其内部结构组成是一台完整的微型计算机,更由于其体积小,所以在控制领域得到广泛应用。由于单片机是按工业标准设计的,因此,它通常有很好的环境适应能力和抗干扰能力,故有很好的可靠性。随着超大规模集成电路,单片机的速度、内存量、位数等硬件性能也大为提高,采用单片机对温度控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点。因此,以单片机为核心组成的温度控制系统是一种必然的结构形式。
三:电热恒温箱的微机控制系统文献综述http://www.16sheji8.cn/
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四.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径
2.1 课题要求
(任务书上面的)
2.2 拟采用的研究手段及途径
本系统为电热恒温培养箱设计,其主要技术参数如下:
1. 温度控制范围在室温-99.9℃,控制精度<±0.5℃。
2. 要实现温度的实时检测与显示,显示采用数码管显示,共10位显示,左面6位显示当前时、分、秒,右面4位显示每次采样时的炉温。
3. 显示温度的精度为±0.1℃。
该恒温培养箱硬件、软件设计合理,运行安全可靠、而且性价比高。其输出功率为500W,电源为交流220V。采用AD590进行温度检测和处理,用可控硅调功器电路实现温度控制,设置了越限报警的功能,用键盘设定温度值,控制电炉进行加热,使工作间的温度稳定在某一设定值。同时显示当前的时间,采用了时钟芯片MC146818,当电源断电后,靠蓄电池供电,进行时钟计时功能。本系统采用增量型PID算法对参数整定。
指导教师意见:
必须结合本课题http://www.16sheji8.cn/
一、文献综述评语
二、对课题深度、广度、以及是否能如期完成毕业设计的评语。