容器数字水温控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1系统开发的背景 温度是表征物体冷热程度的物理量。在很多生产过程中，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。1.2 系统开发的目的及意义 单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机、小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存，大量的数据存储器， 但随之而来的是巨额的成本。在很多的小型系统中，处理机的成本占了系统成本的比例高达20%， 而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。 随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度控制，而且可以很容易地做到多点的温度检测。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要内容：1.容器数字温度控制统的工作原理及其控制系统的发展概况；2.分析容器数字温度控制器的工作原理及其对控制系统的要求；3.根据要求用单片机对其进行控制，要求完成： 1）控制系统原理图； 2）控制系统工作原理的阐述； 3）控制系统的流程图。

2.2 预期目标：1.实现对容器中物料液位和温度信息的采集；2.通过显示器实时显示液位和温度信息；3.通过按键实现对容器中物料控制温度的设置；3.通过单片机作为控制器控制加热棒或散热器，使容器中物料的温度维持在设定温度。

3. 研究的方法与步骤

3.1 方案论证： 本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。用c语言编写程序，对mcs-51控制目的及原理进行分析，在此基础上，设计出原理图，通过人机界面，对多参数修改，过程监控，实时显示，实现本地控制。采用的步骤为：(1) 先查阅mcs-51控制系统的现状相关的一些书籍和材料，整理出自己论文所需要的一些重要的文献资料。(2) 提出设计整体思路，设计出程序控制流程图。(3) 使电路图具体化，提出具体的控制模型，用绘制出系统电路图，编制出相应的c语言程序。(4) 最后进行软硬件的调试和仿真。

系统实现步骤 系统结构图3.2 系统功能概述

4. 参考文献

（1）张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社.2008（2）张晓华.系统建模与仿真.张晓华主编.清华大学出版社.2006（3）冯建华.单片机应用的系统设计与产品开发.人民邮电出版社.2004（4）张培仁,张志坚,高修群.十六位单片微处理器原理及应用.清华大学出版社.2005（5）金庆发编著传感器技术与应用[M].机械工业出版社.1994.（6）李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社.1996.（7）陈玉宏.自动控制原理[M].重庆大学出版社，2003（8）彭伟.单片机C语言程序设计实训[M]. 北京航空航天大学出版社，2010

5. 计划与进度安排

1周2022.2.25-3.1毕业实习总结；2周2022.3.4-3.8毕业设计开题、确定毕业设计方案；3周—4周2022.3.11-3.22学生进行毕业设计需求分析、5周—6周2022.3.25-4.4学生进行毕业设计方案设计阶段；7周—8周2022.4.8-4.19毕业设计框架设计初步完成（或初步的样机设计）；9周—10周2022.4.22-5.3毕业设计详细设计成型；11周—12周2022.5.6-5.17毕业设计中期检查；13周—14周2022.5.20-5.31完成毕业设计、设计装置（软件）等；15周2022.6.3-6.6完成毕业设计（论文）修改完善毕业设计、设计装置（或软件）等，指导教师审阅毕业设计（论文）；16周末2022.6.7-6.11指导教师、评阅教师评阅毕业设计后修改；毕业设计专业分组答辩。