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智能温控风扇的设计开题报告

 2020-11-13 21:36:58  

1. 研究目的与意义(文献综述)

温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一,它与我们的日常生产及生活息息相关,它的测量和调整对控制产品的质量,提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用。而随着温度控制技术的不断发展,在工业研制和生产中,采用电子技术已经成为准确、有效地控制温度的重要途径。而其中以单片机为核心的温度控制器已广泛应用于社会生活的各个领域,是用途很广的一类工业控制系统。

温度控制器广泛应用于社会各个领域,但根据应用场合以及要求性能的不同使得其也不尽相同。对于温度控制方面可以分为两代产品:第一代温度控制器主要是电气式产品;第二代温度控制器为电子式产品,其温度传感器采用热敏电阻等,控制温度值通过触摸键和液晶显示屏来设定,通过运算放大电路和开关电路实现双位调节来实现温度控制。这种控制器解决了温度设定值过粗等问题,但仍存在控制精度不高、时间常数大、操作较复杂等问题。而随着计算机等技术的迅猛发展以及其与温度控制技术的不段结合,使得温度控制技术在智能化、自适应、参数自整定等方面取得大量成果。在此基础上,日本、美国、德国等国在温度控制领域都生产出了一批性能优异的温度控制器及仪器数字控制器等。这些温度控制系统普遍具有参数自整定功能并结合了计算机、通信等技术,运用先进的算法,具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。

但是在我国, 尽管已经取得了一些成就,但是更多的企业仍值停留在简单的pid控制,与国外相比,我们在智能控制技术领域仍有很大的差距。目前,国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型温度控制器,应用新型控制模型和数控芯片实现智能化控制。新型智能温控器采用一种全新的控制技术——模糊开关控制,根据实测温度与设定温度值比较结果进行推理运算并发出开关控制信号。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容:本系统我们利用温度传感器ds18b20检测当前环境温度并直接输出数字温度信号给单片机进行处理,在led数码管上显示当前环境温度值,其中检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位,显示范围为0~99.9摄氏度。同时采用pwm脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速,并通过加,减按键改变所需的预设温度限值,并同时显示所设定的温度限值。当系统开始运作时,智能温控风扇会根据外界的温度而调整转速,同时显示外界的温度,从而实现智能温控风扇的自动控制。

研究目标:在设计系统中,单片机通过温度传感器ds18b20获取外界温度,根据外界的温度信息而调整风扇电机转速,同时显示外界的温度,从而实现温控风扇的智能控制。

技术方案:本系统主要的是开关复位模块、数码管显示模块、温度采集模块、风扇电机驱动与调速模块四个部分。

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3. 研究计划与安排

第1~3周:查找相关资料;撰写开题报告;了解温度传感器和单片机编程相关知识;

第4~5周:完成相关文献的英译汉翻译,根据需求设计系统基础架构,确定具体的技术和方案;

第6~9周:根据系统框架确定设计方案和各功能模块的设计,完成硬件的温度采集模块和开关复位模块;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]夏志华. 基于单片机的温度控制系统的研究与实现[j]. 煤炭技术,2013,(02):191-193.

[2]李保国. 单片机技术的应用分析[j]. 电子制作,2013,(13):177.

[3]王蕊. 基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计[d].郑州大学,2014.

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