开题报告 高精度智能温度控制系统的设计与应用.doc

毕业设计（论文）开题报告书 课 题 名 称 高精度智能温度控制系统的设计与应用 学 生 姓 名 学 号 系、年级专业 信息工程系、06级通信工程 指 导 教 师 2010年 1 月 15 日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平课题的来源：温度控制是工业生产经常遇到的过程控制，在很多工艺生产过程中，温度的控制效果直接影响到产品的质量，因而设计一种比较理想的温度控制系统是非常有价值的。在日常生活中，温度值也是一个重要的参考价量。人们的居室，医院等环境都要求对温度有一定的控制。此外，对温度信息的采集、检测、控制，不仅保证产品质量，还节约能源，对安全生产生活方面起到积极的作用。这就使得温度的控制、温度值的采集成为了人们日常生产生活中一个极有意义的工作。本课题来源于生产实际。课题的目的：深入了解了智能温度控制技术及单总线数字温度传感器ds18b20的应用，锻炼了软件编程能力和硬件设计能力，学习了资料的查阅及科技论文的写作。仿真工具的应用能力也得到相应的提高。提高了整体设计能力。课题的意义：温度控制技术是为了使人们可以在远离设备的地方及时了解设备的温度状态并对其温度进行控制而产生的一种控制技术。在现实的科研、生产以及教学实验过程中常需要对温度进行检测和监控。为此，我们设计了采用at89c51单片机进行控制的高精度智能温度控制系统。该系统可扩展成多点温度采集系统、温度环境的远程监控等功能。 设计的产品能使工业控制更智能化，提高工业生产的效率，降低生产的成本。同时也能改进人们的日常生活。国内外现状及水平：在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。 单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。当前温控系统种类繁多，而且功能不一，应用范围广泛。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施主要内容：1) 高精度智能温度控制系统的设计；2) 核心控制器的选择；3) 显示模块的设计；4) 温度采集模块的设计;5) 串行通信模块的设计；6) 外部设备的电路设计；7) 系统的整体设计；8) 系统的程序编写与调试。研究方法：设计包括软件设计和硬件设计两方面，软件设计包括单片机控制程序和pc机应用程序。硬件上主要由以下几个部分组成:核心控制器（采用单片机），温度采集模块（温度传感器），温度显示模块（数码管），串行通信模块，键盘电路，电源电路等。准备采取的措施：系统核心控制器起着重要的作用，它不仅与温度传感器、外部设备、数码管连接，还通过与串口电平芯片rs-485连接，由数据线连接到pc上，建立起通信连接。上电后，控制器驱动温度传感器工作，进行温度数据采集、传输。在接到传感器传送过来的温度数据后进行操作，一方面送至数码管显示模块进行温度显示，另一方面将数据送至pc机上，方便在pc机上进行一些后续处理、控制操作，方便智能化的实现。此外，当温度发生变化，达到某一个上限（或下限）时，触发了报警条件，控制器启动警报。本设计的核心控制器选用atmel公司生产的at89c51。考虑到实际应用情况，led显示器采用动态显示方式，选用了4位共阴数码管。温度传感器选用美国dallas半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器ds18b20，可直接将采集到的温度转换成数字信号，通过单条数据先串行发送出去。三、现有基础和具备的条件我通过大学四年的学习，得到的各种理论知识与实践实习。通过学习以及实践，我具备了相当的专业基础知识和动手能力。基本掌握c语言编程技能，掌握单片机的基本应用，学习使用过仿真软件。这为我完成此课题的设计奠定了坚实的基础。信息工程系各实验室为毕业设计提供专用实验室，配备服务器1台，客户机120台，连接因特网，并装有相应软件，电子电路设计仿真软件。这为我实现我的课题设计提供了很好的环境。在文献和资料方面，有学校图书馆为后盾，同时，个人已经购买了8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例、mcs-51系列单片微型计算机及其应用等完成此课题所必需资料。综上所述，我已经具备完成此课题所需的所有条件。四、总的工作任务，进度安排以及预期结果总的工作任务：探讨智能温度控制技术，深入了解单总线数字温度传感器ds18b20的应用。利用所学单片机技术，设计以at89c51为核心控制器的高精度智能温度控制系统，以锻炼软件编程能力和硬件设计能力，学习查阅资料及科技论文的写作。进度安排如下：1.2009年11月1日-11月30日，确定课题，下达任务书。2.2009年12月1日-2010年12月31日 ，可行性分析、需求分析，完成开题报告和文献综述工作。3.2010年1月1日-4月23日，对课题进行仿真分析及实验调试、测试，完成毕业设计报告（论文）初稿。4. 2010年4月24日-4月30日，中期总结。5.2010年5月1日-2010年5月31日，对仿真及实验数据进行归纳、整理，修改设计方案及设计报告，毕业设计报告（论文）整理定稿，作好答辩准备。6.2010年6月1日-2010年6月10日，答辩资格审查，答辩。预期结果：提交基于at89c51及ds18