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《基于proteus的多路溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、題巨基于Proteus的多路溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師自動(dòng)化與電氣工程自動(dòng)化1001xxxxxxxXXXXXXXXXXXXXXXXX二O—四年三月三十一日學(xué)院自動(dòng)化與電氣工程專業(yè)自動(dòng)化學(xué)生XXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXXXXXX設(shè)計(jì)題目基于Proteus的多路溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、選題背景與意義1.課題背景及研宄意義隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用己經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石汕等各個(gè)行業(yè)。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且精度
2、差，單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決。溫度是工業(yè)對(duì)象中的一個(gè)重要的被控參數(shù)。然而所采用的測(cè)溫元件和測(cè)量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。因此對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時(shí)間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近兒年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經(jīng)M絡(luò)及遺傳算法控制等。這些控制技
3、術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡(jiǎn)便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低丫產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)所使用的加熱器件是電爐絲，功率為三千瓦，要求溫度在400?1000°C。靜態(tài)控制精度為2.43°C。本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重M:輕，耗能低，可靠性髙，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方而有廣泛的用途。2.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀溫度校制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然己經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比，仍然有著較大的
4、差距。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)A技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WT0,我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，n前大部分還會(huì)具有
5、外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單八機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱力微控制器(Microcontroller)，是因力它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片IAJ僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其屮最成功
6、的是INTEL的8031,因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到丫巨大的提高。隨著INTELi960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機(jī)主頻己經(jīng)超過
7、300MHz,性能直追90年代屮期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單八機(jī)系統(tǒng)己經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使川，大量專川的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)川在全系列的單片機(jī)上。而在作力掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單八機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)。利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20,此傳感器課讀取被測(cè)量溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。主要工作如下：1.溫度測(cè)試基本范圍0°C—100°C。2.精度誤差小于1°C。3.LED液亮顯不
8、。4.可以設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能。5.實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示。數(shù)字溫度計(jì)采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器(如鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體，熱敏電阻等)，將溫度的變化
