1. 研究目的与意义
工农业生产以及人们日常生活的很多情况下,都需要对温度进行检测和控制。
本课题拟以msp43单片机为核心控制部件,ds18b20温度传感器为检测部件,设计并实现一个小型温度控制系统。
要求系统能对温度对象(将白炽灯置于密闭小空间内)进行加热和降温控制,加热通过点亮密闭空间内的白炽灯实现,降温则通过循环风冷方式实现,温度控制精度为正负1~2度。
2. 课题关键问题和重难点
1.关键问题: 1)根据设计指标要求完成温度对象的设计与制作,包括温度传感器的选择及相关电路设计,使之能适应所选单片机信号电平要求,便于与后续电路接口;2)根据设计指标要求完成对单片机系统的硬件电路设计,包括单片机与温度对象的接口设计;3)根据设计指标要求完成对整个系统的软件设计,包括温度对象采集模块设计,信号显示模块设计,控制算法模块设计等;4)进行系统软硬件调试,分块进行,最后完成整体功能调试。
2.难点: 对数据的采集不准确,显示出来的数据不太精确,对设计成果会有一定的误差。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1、系统原理介绍温度传感器 ds18b20从设备环境的不同位置采集温度并发送给msp430 单片机。
获取采集的温度值,经取平均处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。
当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过控制继电器开启降温设备,当采集的温度经处理后低于设定温度的下限时 , 单片机控制继电器开启升温设备。
4. 研究方案
两种常用的温度控制系统方案。
方案一, 以51单片机为核心控制部件,pt100温度传感器为检测部件,设计并实现一个小型温度控制系统。
对温度对象(将白炽灯置于密闭小空间内)进行加热和降温控制,加热通过点亮密闭空间内的白炽灯实现,降温则通过循环风冷方式实现。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定温度传感器,温度对象,参阅有关资料,分析相关电路工作原理;第 5 周 设计温度传感器采样程序、分析采样过程中的时序要求;第 6 周 阅读有关单片机设计方面的资料,设计单片机扩展电路(如温度显示电路);第 7 周 确定并绘制单片机系统电路,分析单片机扩展电路工作原理;第 8 周 深入理解整体电路间的相互关系,设计控制软件框图;第 9 周 设计软件程序;第10周 硬件制作/完善软硬件设计;第11周 软硬件联调/软件调试;第12周 进行毕业设计论文写作,写业务总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 评阅教师评阅论文;第14周 准备参加答辩。
