1. 研究目的与意义
水温控制系统在生活中应用越来越多,如热水器,鱼缸等需要温度恒定的设备,当温度过高影响实际应用,温度过低达不到理想状态,所以这时候水温控制系统显得尤为重要。
随着计算机技术、测量仪器和控制技术的高速发展,现代冶金、石油、化工及电力生产过程中,应用了越来越多的先进测量控制技术、设备和方法.在这些众多的先进测量控制技术中,如何对水温进行控制成为焦点课题之一,为越来越多的科研机构所重视。过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。
在计算机没有发明之前,这些控制都是我们难以想象的,而现在。随着电子行业的快速发展,计算机技术和传感器技术的不断发展,而且计算机和传感器的价格也日益降低,可靠性逐步提高。用信息技术来实现水温控制并提高控制的精度不仅可以达到的而且是可以实现的,用高新技术解决生活用水问题,实施对水温控制已经成为我们电子行业的任务。以此来加强工业化建设,提高人民生活水平。
2. 国内外研究现状分析
我国对于温度控制技术的研究较晚,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控制技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度单项环境因子的控制,温度控制设施计算机应用,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,存在较大的差距,我国温度控制现状还远远没有达到工业化的程度,生产实际中任然有许多问题困扰着我们,如软硬件资源不能共享和可靠性比较差。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,纪录和控制。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控制技术发展很快,一些国家在实验自动化的基础上正向着完全高精度智能化,小型化的方向发展。
3. 研究的基本内容与计划
水温控制在日常生活中应用很广泛,目的是在一定范围内有人工设定温度,并能在环境温度较低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。主要要求如下:(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。(2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。(3)用十进制数码管显示水的实际温度。(4)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。(5)温度控制的静态误差≤0.2℃。本次设计采用单片机为核心,采用了温度传感器采集温度变化信号,a/d采样芯片将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度,使其达到稳定。使用单片机具有编程灵活,控制简单的优点,使系统能简单的实现温度的控制及显示,并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统具有控制精度高的特点。本次设计采用了单片机为主体结合了显示温度模块,温度传感器模块,报警模块和温控模块。利用温度传感器将水的温度传到单片机与预先设定的值做比较,过高过低都会报警然后温控部分对水温进行加工以达到预定温度。
研究计划:
2016.1.14---2.18学习相关知识、收集材料、熟悉设计要求
4. 研究创新点
将用lcd1602液晶代替数码管,因为液晶可以显示多个参数设置的值。检测的值都可以看见。在设定温度范围外可以实现报警。液晶显示亮度可调节。
