基于单片机的仪器散热系统开题报告

 2021-08-08 20:32:43

1. 研究目的与意义

无论在工业的生产制造,还是各种仪器的使用或是各种生活电器的使用,温度是一个非常重要的物理参数。随着社会的发展和技术的进步,人们越来越注重温度检测与现实的重要性。在如今的市场上温度检测调控产品已经非常普遍,同时应用的范围也相当广泛。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。

风扇是一个十分常见的商品,它无论在工业制造中还是日常生活中,它都拥有着不可替代的地位,例如在日常生活中,随处可见人们使用风扇进行降温型的工业制造中厂商采用大型风扇给机器设备进行降温,同时我们也可以发现现在的笔记本个人电脑也广泛采取风扇降温策略。我们还可以发现使用风扇进行降温已经起到了明显的效果,利用风扇我们可以根据温度的变化调节风扇,使温度一直保持在我们所需要的值上,避免因为过热使机器损坏的情况,这就摆脱了人为控制,达到智能控制的层次。

2. 国内外研究现状分析

国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生厂家相继推出了各种类型的单片机。近十几年来,单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、商业管理和办公室自动化等方面获得了广泛的应用。近几年来,单片机的发展更为迅速,它已渗透到诸多学科和领域,以及人们生活的各个方面。随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能也不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。单片机以其功能强、体积小、重量轻、可靠性高、造价低、通用灵活和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,也广泛应用于卫星定向、汽车火花控制、交通管理和微波炉等专用控制上在工业生产中成为必不可少的器件,在日常生活中发挥的空间也越来越大。温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。在工业生产如:用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等,在日常生活中如:热水器、电热毯等等,都用到了电阻加热的原理。随着生产的发展,在工业中,上述设备对温度的控制要求越来越高,随着人们生活水平的提高,对日常用品的自动化也提出了更高的要求,单片机的不断更新换代,满足了上述的要求,达到自动控制品质的目的。

3. 研究的基本内容与计划

本方案要求学生完成的设计包括硬件和软件两个部分,硬件电路部分主要包括时钟电路设计,复位电路设计,报警电路设计,矩阵键盘、温度传感器模块,风扇控制模块、主控模块,数据采集电路和led显示部分的设计,软件部分包括对主程序、数据采样子程序、数据处理子程序、显示子程序的简单设计。该系统采用温度传感器得到仪器内部温度数据,通过单片机计算出实际温度并通过液晶显示,风扇低速运转,通过矩阵键盘设置温度上限值,当温度达达到上限值时,报警并风扇运转,开始散热。

时间安排:

1.开题:校历第1周前,填写毕设系统上开题报告,并上传开题报告和文献综述电子稿

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4. 研究创新点

温度控制利用在很多领域,在一些人不能直接进入的场所,利用单片机控制的温度控制是一种很好的方法。在本次的设计中,我们综合实际的设计需求,采用单片机作为本系统的控制核心,使用温度检测系统来检测环境温度,同时为了采集者的方便观察,将数据通过LED进行显示,我们使用键盘作为输入系统,可以输入我们的理想目标温度,根据目标设定温度,控制器控制风扇电机使之达到目标温度,当目标温度达到以后,控制器将停止电机转动,实现自动化控制,同时可减少电源浪费。单片机的功能为我们实现电路提供了非常有利的条件,同时也为开发环境带去了简单,易用,方便,大大加快本系统设计开发。

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