基于單片機(jī)的浴缸水位水溫控制系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告、綜述、外文翻譯

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名） ** </p><p>　　學(xué) 生（簽名） ** </p><p>　　開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)日期

2、 2012年6月30 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）——外文翻譯（原文） </p><p>　　AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURE</p><p>　　CONTROLLER DESIGN</p><p>　　J. Jayapandian and Usha Rani R

3、avi</p><p>　　Design Development & Services Section, Materials Science Division</p><p>　　Indira Gandhi Centre for Atomic Research, Kalpa Kama – 603 102. Tamil Nadu. India</p><p>

4、<b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper describes a single chip embedded temperature controller design programmed in a single Programmable System on Chip (PSoC);a mixed array logic consists of anal

5、og,digital and digital communication blocks within in it.The virtual instrument control program written in Labview ver.7.1,a graphical language,provides user friendly menu driven window based control panel,interacts with

6、 the single PSoC chip design for sensing and controlling the temperature.This simple cost effective embedded des</p><p>　　1. INTRODUCTION</p><p>　　The advent of intelligent programmable embedded

7、 silicon designs provides the ability to implement any required hardware programmatically for the design automation in industries and laboratories.Recent trend in laboratory as well as in industrial automation designs us

8、es minimal hardware and maximum support of software.The programmable embedded components and application software available in the market enables the designer for user friendly cost effective design solution for any syst

9、em automation</p><p>　　2. PROGRAMMABLE SYSTEM ON CHIP (P Soc)</p><p>　　While Sand inexpensive interface to sensors,andmore.Cypress’System-Chip(PSoC)architecture offers a flexible,economical solu

10、tion for a wide variety of applications.This paper describes the design of a temperature controller on a single CY8C27143,8 pin PSoC chip.Ass how n in fig.1,it features four main areas:PSoC core,digital system,analog sys

11、tem,and resources including in/out ports. This architecture allows the user to create customize Alpheratz configurations that match the requirements of each </p><p><b>　　.</b></p><p>

12、;　　Fig. 1 : Block diagram of Programmable System on Chip (PSoC) internal blocks</p><p>　　3. VIRTUAL INSTRUMENT PROGRAM</p><p>　　Virtual instrument (VI) is an application of general purpose digit

13、al PCs for the measurement and control of various physical variables.The VI program mimics the control processes,which are in a remote area,on the PC screen.On-going process control automation can be visualized by the ex

14、perimentalist through PC screen.VI program provides inexpensive and yet a powerful platform for the control and data acquisition of process variables.These programs are easy to implement with graphic languages (G-l</p

15、><p>　　Fig. 2 : PSoC designer screen for single chip temperature controller</p><p>　　Functions available as a function library in Lab.National Instruments version7.1 incorporates all the necessary

16、functions as ‘icons’ in its package.</p><p>　　4. PSoC SINGLE CHIP TEMPERATURE CONTROLLER DESIGN</p><p>　　Fig.2 shows the PSoC designer screen for the embedded single chip temperature controller

17、design project [1].Left side of the screen shows the settings of global resource and user module parameters along with pin connectivity.Middle portion of the screen shows the analog and digital blocks user module placeme

18、nt.Top portion of the screen shows the selected user modules for this project.Right side of the screen describes the pin connectivity configured in the design.In this novel single chip design</p><p>　　Fig. 3

19、 : Single PSoC chip Temperature controller design</p><p>　　Fig.3.shows the connectivity of a single PSoC chip design with solid state relay (SSR)and USB port via,serial-to-USB converter cable for communicati

20、on with PC.The SSR,acts as AC power controller for controlling the furnace power,has been activated by the PWM pulses from PSoC chip.The menu driven virtual instrument control program works in window environment interact

21、s with the embedded design for sensing,controlling and acquiring the temperature data. On-line plotting of acquired temperature data</p><p>　　5. CONCLUSION</p><p>　　A simple and cost effective e

22、mbedded temperature controller has been designed,fabricated and tested successfully for its functionality.This compact designs permits the user to select any type of control function through its virtual instrument progra

23、m,written in LabVIEW 7.1,and works under window environment.This design can be directly connected to PCs‘com’ port or USB port via USB-to-serial converter cable,the SSR power controller module can be connected on the fur

24、nace stand.The optically isolat</p><p>　　6. REFERENCES</p><p>　　1 J. Jayapandian.Current Science, Vol 90. No.6. 25th March 2006. p.765-770.</p><p>　　2.National Instrument’s LabVIEW

25、user manual.</p><p>　　3.J.Jayapandian.Design Briefs. Electronic Design Magazine. A Penton Publication.New Jersey,USA. ED Online ID #5687.September 15,2003.</p><p>　　4.J. Jayapandian et.al.J. Ins

26、trum.Soc.India.33 (2) 75 – 80 (2003). </p><p>　　出處：J.instrum.soc.india 38(1) 50-54.</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）——外文翻譯（譯文）</p><p>　　嵌入式單片機(jī)溫度控制器設(shè)計(jì)</p><p>　　J. Jayapandian 和 Usha Ra

27、ni Ravi</p><p>　　設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)部 材料科學(xué)部門(mén) 英迪拉.甘地原子能研究中心 卡爾帕卡姆-603102</p><p>　　泰米爾納德邦（印度）</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹了一種在可編程系統(tǒng)芯片（PSOC）上的嵌入式單片機(jī)溫度控制器，它由數(shù)字，模擬和通信功能模

28、塊組成，是一個(gè)混合的邏輯陣列。單一的PSOC芯片用來(lái)控制和檢測(cè)溫度，LabVIEW ver.7.1虛擬控制器可以控制圖形語(yǔ)言和已經(jīng)編寫(xiě)完成的程序以及受窗口驅(qū)動(dòng)的控制面板。這個(gè)嵌入式的設(shè)計(jì)節(jié)約了很多的成本而且也被其他的行業(yè)所認(rèn)可。這個(gè)設(shè)計(jì)可以作為一個(gè)附件模塊存在在PSOC芯片上，雖然它沒(méi)有這個(gè)電腦編程LED/LCD顯示和獨(dú)立鍵盤(pán)設(shè)計(jì)的能力。</p><p><b>　　1 引言 </b><

29、;/p><p>　　智能化的具有編程能力的嵌入式硅芯片的出現(xiàn)，提供了在工業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中以編程的方式實(shí)執(zhí)行自身需要的硬件的技術(shù)。在最近的趨勢(shì)中，實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)會(huì)使用最小的硬件和軟件最大的能力。市場(chǎng)上的嵌入式組件和應(yīng)用程序可以使設(shè)計(jì)師在自動(dòng)化方向的設(shè)計(jì)有著更好的解決方案以及更優(yōu)秀的成本效益。溫度控制器在工業(yè)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)室中有這極其重要的作用，要想精準(zhǔn)的控制一個(gè)在沒(méi)有操作員廣泛操作的溫度，溫度控制系統(tǒng)必須依賴

30、于一個(gè)溫度控制器。溫度控制器需要一個(gè)溫度傳感器，例如熱電偶或者RTD。它們的值作為輸入，然后把溫度傳感器采集到的溫度與需要的溫度做一個(gè)比較，或者自己設(shè)置一個(gè)限定值，接著提出一個(gè)輸出的控制元素?？刂葡到y(tǒng)中核心的就是控制器，分析整個(gè)系統(tǒng)需要選擇一個(gè)合適的控制器。本文介紹了一個(gè)新型的單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，是由柏樹(shù)微系統(tǒng)在可編程芯片（PSOC）上實(shí)現(xiàn)的。虛擬控制程序被書(shū)面嵌入式PSOC和感官交互的設(shè)計(jì)輸入到labview來(lái)控制爐內(nèi)溫度。</

31、p><p>　　2 可編程系統(tǒng)芯片（PSoC）</p><p>　　我們選擇一個(gè)微型控制器的原因是因?yàn)樗幸粋€(gè)簡(jiǎn)單而且便宜的接口來(lái)達(dá)到傳感器通信和實(shí)現(xiàn)更多其他需要的能力。單芯片Cypress的可編程芯片（psoc）提供了一個(gè)一個(gè)簡(jiǎn)單而且實(shí)惠的方案。本文介紹了一個(gè)在CY8C27143,8引腳芯片的溫度控制設(shè)計(jì)。如圖一所示，它是由四個(gè)領(lǐng)域組成的：PSOC的核心系統(tǒng)，數(shù)字系統(tǒng)，模擬系統(tǒng)，還有包括輸入

32、/輸出的系統(tǒng)資源。這個(gè)體系允許用戶創(chuàng)建外圍設(shè)置，有著互相匹配的應(yīng)用程序。因?yàn)橛辛薝ART接口以及模擬和數(shù)字信號(hào)的外圍設(shè)備使得CY8C27143具有了可以普遍連接到外部世界。PSOC的核心有M8C微型控制器，32KB的閃存程序存儲(chǔ)器，2K的數(shù)據(jù)RAM，24MHZ內(nèi)部出具振蕩器，看門(mén)狗以及定時(shí)器。它允許它的所有可以可以作為數(shù)字的輸入，輸出的通用輸入引腳，輸出的通用輸出引腳，它的絕大部分的引腳主要是作為模擬輸入或輸出，每個(gè)引腳都可以被當(dāng)成一個(gè)

33、數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)來(lái)中斷。數(shù)字系統(tǒng)是有8個(gè)數(shù)字PSOC塊組成，每一塊都是一個(gè)8位資源，可以單獨(dú)使用或者結(jié)合其它模塊形成外圍設(shè)備。外圍設(shè)備包括：PWM通道（8-32位），有死區(qū)的PWM(8-24位)，計(jì)數(shù)器（8-32位），可以檢驗(yàn)的</p><p>　　圖1：芯片上的可編程系統(tǒng)框圖表示（PSoC）</p><p>　　3 虛擬儀器程序 </p><p>　　虛擬

34、儀器（VI）是一個(gè)通用的物理變量和物理測(cè)以及控制數(shù)字電腦的應(yīng)用。VI程序模擬控制流程，可以在電腦屏幕上顯示偏遠(yuǎn)信息。可持續(xù)的自動(dòng)化控制過(guò)程可以在電腦屏幕上顯示。VI程序可以提供經(jīng)濟(jì)而且使用的平臺(tái)得以控制數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的變量。通過(guò)圖形語(yǔ)言（G語(yǔ)言）可以容易的實(shí)現(xiàn)程序。G語(yǔ)言數(shù)顯了數(shù)據(jù)流技術(shù)，為VI的使用者提供簡(jiǎn)便的接口以及電腦環(huán)境[2]。G語(yǔ)言可以為內(nèi)置的函數(shù)庫(kù)的不同需求提供圖形調(diào)色板，也可以反過(guò)來(lái)支持提供了G語(yǔ)言windows環(huán)境的dl

35、l函數(shù)庫(kù)。通常情況下G語(yǔ)言和VI程序包含有2個(gè)框架，有板圖和功能圖。在板圖，程序設(shè)計(jì)師可以按照要求分配不同的控制和指標(biāo)（輸入量和輸出量），在功能圖，程序設(shè)計(jì)師可以實(shí)現(xiàn)Labview函數(shù)庫(kù)提供其所需要的功能，NI的Labview7.1版本在包裝上集成了所有的功能。</p><p>　　圖2：?jiǎn)纹瑱C(jī)溫度控制器的PsoC Designer屏幕</p><p>　　4 PSoC單片溫度控制器的設(shè)

36、計(jì)</p><p>　　圖2展示了PSOC desingner嵌入式單片機(jī)（8個(gè)引腳，psoc芯片 CY827143）溫度控制器設(shè)計(jì)系統(tǒng)[1]。左邊的屏幕顯示了全球的資源以及用戶引腳連接的參數(shù)。中間的屏幕顯示了數(shù)字和模擬模塊。屏幕上方顯示了這個(gè)項(xiàng)目的用戶模塊。右邊屏幕介紹了配置引腳。這個(gè)新型的單芯片的設(shè)計(jì)，熱電偶（TC）信號(hào)放大，可編程增益放大器（PGA）放置在PSOC模塊，被放大的TC信號(hào)送到12位模擬數(shù)字(A

37、DC)模塊。PSOC芯片包括模擬和數(shù)字模塊，PSOC Desingner的編程功能。已經(jīng)放大的TC信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)不適應(yīng)與串行了個(gè)人電腦的UART模塊。UART用戶模塊放在PSOC芯片上，可以自動(dòng)獲得2個(gè)放置在數(shù)字塊的PSOC芯片，發(fā)射機(jī)(TXD)和接收機(jī)（RXD）。脈沖寬度調(diào)節(jié)器（PWM)，放在PSOC數(shù)字塊上,設(shè)置了一個(gè)串行脈沖寬度調(diào)節(jié)器TTL脈沖響應(yīng)PID控制功能，可以設(shè)置和測(cè)量溫度偏差。這個(gè)將可以反過(guò)來(lái)控制光耦合固態(tài)繼電

38、器（SSR）驅(qū)動(dòng)交流線路功率連接到負(fù)載爐[3-4]。這個(gè)虛擬儀器控制程序通過(guò)熱電偶，TC放大器，12位ADC和UART感覺(jué)溫度，線性加熱，通過(guò)通訊在PSOC芯片上的PM</p><p>　　圖3 PSOC芯片的溫度控制器的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3顯示了連接一個(gè)PSoC芯片設(shè)計(jì)與固態(tài)繼電器(SSR)和通過(guò)USB端口，與PC串行到USB轉(zhuǎn)換成電纜通信。PsoC芯片PWM脈沖的SSR,作為

39、交流電源控制器為控制爐功率已被激活。菜單驅(qū)動(dòng)的虛擬儀器控制程序，在窗口環(huán)境交互傳感、控制和獲取溫度數(shù)據(jù)的嵌入式設(shè)計(jì)傳感。在線繪圖獲得溫度數(shù)據(jù)也進(jìn)行了VI程序。</p><p><b>　　5 結(jié)論 </b></p><p>　　一個(gè)簡(jiǎn)單的和成本低廉的嵌入式溫度控制器設(shè)計(jì),裝配和測(cè)試其功能成功。通過(guò)其虛擬儀器程序在LabVIEW7.1編寫(xiě)的程序,工作環(huán)境下的窗口緊湊設(shè)計(jì)

40、允許用戶選擇任何類型的控制功能。這種設(shè)計(jì)可以通過(guò)USB來(lái)串行轉(zhuǎn)換器電纜直接連接到pc的com口或USB端口,SSR功率控制器模塊可以連接在爐站。光學(xué)隔離功率控制器提供不破壞接口智能控制的安全運(yùn)行。</p><p><b>　　6.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.j . Jayapandian.當(dāng)前的科學(xué),90卷.6號(hào).2006年3月25日.p.765 - 7

41、70.</p><p>　　2.國(guó)家儀器公司的虛擬儀器的用戶手冊(cè).</p><p>　　3.j . Jayapandian.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介.電子設(shè)計(jì)雜志[M]一片通出版.美國(guó)新澤西州,在線ID # 5687.2003年9月15日.</p><p>　　4.j . Jayapandian.等人的研究?jī)x器廠 Soc.印度33(2)75 - 80(2003).</p>

42、;<p>　　出處：研究Soc.(1) 38印度 50-54. </p><p>　　關(guān)于浴缸的水位水溫監(jiān)控-文獻(xiàn)綜述</p><p>　　摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，溫度監(jiān)控系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，本文主要是對(duì)現(xiàn)代各種溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，并且對(duì)它的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了展望。 </p><p>　

43、　關(guān)鍵詞：溫度控制，應(yīng)用及發(fā)展</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著當(dāng)今社會(huì)的現(xiàn)代化腳步加快，自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)在的社會(huì)主題。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中相當(dāng)重要的參數(shù)之一，是表征物體冷卻程度的物理量。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、人們的生活等諸多領(lǐng)域中，對(duì)溫度的嚴(yán)格控制和檢測(cè)有著非常重要的作用。它的準(zhǔn)確性直接影響生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品質(zhì)量[1]。因此，在很多工業(yè)現(xiàn)

44、場(chǎng)，對(duì)溫度測(cè)量及控制的精度都有著很高的要求[2]。溫度控制是工業(yè)現(xiàn)代化的重要任務(wù)。對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同[3]。</p><p>　　目前，溫度控制被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、家電等領(lǐng)域。溫度控制系統(tǒng)性能直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，研究溫度控制技術(shù)具有十分重要的意義，但是現(xiàn)在我國(guó)的很多地方都沒(méi)有溫度控制監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量與控制。傳統(tǒng)的溫度控制實(shí)時(shí)性差

45、、布線復(fù)雜、控制效果比較差。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用溫度控制表、溫度接觸器的控制方式已不能滿足高精度、高速度的控制要求。傳統(tǒng)溫度控制的主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，受儀表本身誤差和交流接觸器壽命的限制，通斷頻率很低[4] 。在溫度控制中，因?yàn)闇囟缺豢貙?duì)象的如慣性大、滯后大、非線性等問(wèn)題，使得控制性能很難提高，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)較為理想的溫度控制系統(tǒng)。溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究與發(fā)展，是社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)步的需要，它為自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在工業(yè)、化

46、工、農(nóng)業(yè)等方面都有重要的作用。 </p><p>　　2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　國(guó)外對(duì)溫度控制技術(shù)研究比較早，始于20世紀(jì)70年代，先采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄與控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子總和控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國(guó)的溫度測(cè)控技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化，

47、無(wú)人化的方向發(fā)展。我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代，我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)的環(huán)境因子的控制。我國(guó)溫度測(cè)控設(shè)施的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收，簡(jiǎn)單應(yīng)用階段過(guò)渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機(jī)控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無(wú)真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在較大差距。我國(guó)溫度測(cè)量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)米有達(dá)到工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際

48、中仍然有許多問(wèn)題困擾著我們，存在著裝備配備能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。在今后的溫控系統(tǒng)的研究中會(huì)趨于智能化和集成化，系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)更準(zhǔn)確，更加穩(wěn)定可靠。現(xiàn)在有著紅外遙控溫度控制，基于GSM和單片機(jī)的溫度控制，自帶調(diào)整因子和</p><p>　　2.1 紅外遙控溫度控制</p><p>　　紅外遙控溫度控制包括有溫度采集電路，紅外控制，顯示

49、電路，溫度控制電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)等基礎(chǔ)的電路。它以單片機(jī)為控制核心，通過(guò)DS18b20采集溫度數(shù)據(jù)，然后與之前自己已經(jīng)設(shè)定的溫度上下限進(jìn)行比較，如果測(cè)量得出的溫度不在設(shè)定的范圍之內(nèi)，則進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，然后如果測(cè)量的溫度低于自己設(shè)定的溫度，進(jìn)行繼電器加熱；如果高于自己設(shè)定的溫度，則通過(guò)紅外遙控控制電風(fēng)扇來(lái)降溫[5]。</p><p>　　通過(guò)紅外遙控進(jìn)行溫度設(shè)置，通用紅外遙控,系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應(yīng)用編解

50、碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。遙控發(fā)射器及編碼，當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同[6]。</p><p>　　2.2 GSM和MSP430單片機(jī)的溫度控制</p><p>　　這個(gè)系統(tǒng)主要是采用GSM和MSP430單片機(jī)來(lái)進(jìn)行溫度控制，以單片機(jī)為核心，GSM為控

51、制手段。這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)周圍的環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)[7]，具有實(shí)時(shí)性，當(dāng)檢測(cè)到的溫度不在自己設(shè)定的范圍時(shí)，單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通訊發(fā)送短信給手機(jī)，然后手機(jī)主人可以進(jìn)行報(bào)警，也可以使用手機(jī)短信進(jìn)行遠(yuǎn)程控制電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和開(kāi)關(guān)，得以控制周圍的溫度到自己設(shè)定的范圍。GSM傳送經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且實(shí)用方便，因此使用手機(jī)短信進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制溫度，報(bào)警都是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。</p><p>　　2.3 SOC單片機(jī)的模糊溫度控制</p&

52、gt;<p>　　現(xiàn)在有一種基于SOC型單片機(jī)作為控制核心來(lái)進(jìn)行模糊溫度控制的方案。SOC技術(shù)是一種高度集成化的，固件化的集成技術(shù)。以SOC作為核心，利用單片機(jī)的片內(nèi)資源，得以實(shí)現(xiàn)采集的溫度信號(hào)的方法，ADC的轉(zhuǎn)換處理與驅(qū)動(dòng)控制的功能。SOC模糊溫度控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由上位管理系統(tǒng)和若干的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)組成。溫度控制節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)是由溫度采集，輸出控制,顯示模塊以及通訊模塊組成的。此設(shè)計(jì)系統(tǒng)溫度控制精度不錯(cuò)，網(wǎng)絡(luò)通訊比較可靠，安全性

53、也得到保障，具有實(shí)時(shí)檢測(cè)，但是調(diào)試的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)誤碼的問(wèn)題，需要在可靠性和實(shí)時(shí)性做進(jìn)一步的研究[8]。</p><p>　　2.4 自調(diào)整因子模糊溫度控制</p><p>　　自調(diào)整因子的模糊溫度控制系統(tǒng)是一種調(diào)節(jié)時(shí)間較短，超調(diào)量小，溫度誤差在控制要求內(nèi)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的溫度控制手段慣性大，非線性，滯后大。模糊控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能很不錯(cuò)，但是穩(wěn)態(tài)性能不理想。使用PID控制，穩(wěn)態(tài)的性能很不錯(cuò)，但是

54、動(dòng)態(tài)性能不盡人意，所以采用自帶調(diào)整因子的模糊溫度控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)以溫度的誤差變化及誤差作為輸入量，控制量的變化作為輸出量。此控制器比較靈活，可以進(jìn)行精準(zhǔn)迅速并且穩(wěn)定的控制。系統(tǒng)以單片機(jī)PIC18F252和AT89C52作為控制核心，其中包括溫度控制，溫度采集，顯示電路和鍵盤(pán)電路[9]。該系統(tǒng)從工程實(shí)際應(yīng)用角度提出了一種有效的改善方法，使模糊控制規(guī)則可以得到在線調(diào)整，極大地改善了模糊控制的效果。在這種規(guī)則自校正模糊控制器中，采用了一種在線

55、的模糊推理算法，能從本質(zhì)上消除模糊量化誤差和調(diào)節(jié)死區(qū)給模糊控制系統(tǒng)帶來(lái)的穩(wěn)態(tài)誤差與顫振現(xiàn)象，顯著地改善模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能[10]。</p><p>　　2.5 高精度恒溫控制</p><p>　　在實(shí)際生活和科技研究中，我們有很多的實(shí)驗(yàn)需要加熱器加熱，使得溫度保持在一個(gè)恒定的溫度。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，溫度的穩(wěn)定性很多時(shí)候要求比較高，需要不間斷的調(diào)節(jié)。經(jīng)常用的溫度調(diào)節(jié)手段有多用可控硅調(diào)壓調(diào)溫，

56、繼電器調(diào)溫等。繼電器調(diào)溫因?yàn)樾枰茴l繁的調(diào)節(jié)，而且精度比較低，調(diào)節(jié)不方便，重量較大?？煽毓璧恼{(diào)溫，體積小，沒(méi)有噪音，調(diào)節(jié)方便而且控制的精度高。這個(gè)設(shè)計(jì)以單片機(jī)作為核心的控制器，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，控制的效果很好。在交流電的周期中，過(guò)零點(diǎn)時(shí)，延時(shí)時(shí)間給予出發(fā)信號(hào)使導(dǎo)通，延時(shí)導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，負(fù)載的有效功率越低，然后對(duì)可控對(duì)象的溫度進(jìn)行控制。因?yàn)椴捎昧司艿难舆t控制導(dǎo)通，可以有效而且精準(zhǔn)的控制加熱的功率，在運(yùn)行過(guò)一些時(shí)間以后,有效的電壓基本不變，

57、可以使溫度比較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不波動(dòng)。溫度可以穩(wěn)定在0.04°范圍以內(nèi)，對(duì)于溫度控制穩(wěn)定要求高的情況下，是一個(gè)很有效的控制手段[11]。</p><p>　　在生化儀器中，檢測(cè)的是化學(xué)和生物方面的物品，溫度對(duì)其影響非常大，沒(méi)有一個(gè)恒定的溫度會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差[12] 。較高精度的恒溫系統(tǒng)是一個(gè)儀表儀器的有力保證，而且現(xiàn)在的儀器都是趨于小型化，便攜化的方向發(fā)展，所以研制小型化恒溫系統(tǒng)意義明顯[13]。單片機(jī)為控

58、制器核心，對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行校正和補(bǔ)償，對(duì)溫度控制采用相關(guān)優(yōu)秀算法，并且在實(shí)驗(yàn)中反復(fù)調(diào)試控制參數(shù)?？刂破骷捎冒雽?dǎo)體致冷器，它具有小巧，而且同時(shí)滿足加熱和制冷功能。使小型恒溫系統(tǒng)達(dá)到較高的要求，為解決溫度恒定控制提供了良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2.6發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p>　　隨著我國(guó)電子技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)也在以迅猛

59、的速度發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)得到各界的廣泛應(yīng)用。單片機(jī)的處理能力很強(qiáng)，運(yùn)行速度也非常的快并且功能消耗又低等，非常適合在溫度測(cè)量這個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)有控制簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍廣，精度高的特點(diǎn)[14]。水溫控制經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展獲得可喜成績(jī)，智能化，形式多樣化等特性成為板上釘釘?shù)氖聦?shí)。計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度控制時(shí)，不僅能夠保證溫度準(zhǔn)確無(wú)誤，而且快速及時(shí)，便于工作人員進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)督與控制。同時(shí)計(jì)算機(jī)具有手工管理所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)[15]。</p><p

60、><b>　　3結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　溫度控制系統(tǒng)以方便，實(shí)用的特點(diǎn)廣泛實(shí)用，迅速在現(xiàn)代化自動(dòng)化領(lǐng)域中普及。目前國(guó)內(nèi)普遍使用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，科學(xué)研究等。利用單片機(jī)對(duì)溫度檢測(cè)和控制。具有精度高、功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低、簡(jiǎn)便靈活等優(yōu)點(diǎn)，很好的滿足了工藝的要求。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

61、t;p>　　[1]周秀明,曹雋,張春龍.基于DS18b20的單片機(jī)溫度檢測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2011,14(1):79-81.</p><p>　　[2]王梅紅.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J].四川兵學(xué)報(bào),2012,33(2):102-103.</p><p>　　[3]彭秋紅,沈占彬.基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新,2010,*

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