基于单片机的浴缸水位水温控制系统设计.docx

1、基于单片机的浴缸水位水温控制系统设计* 师 范 学 院 信 息 工 程 学 院毕业设计论文附属过程管理材料2013届 专 业 电子信息工程 学 号 0908* 学生 * *师范学院教务处印制1. 湖州师范学院本科毕业设计论文选题审批表2. 湖州师范学院本科毕业设计论文任务书3. 外文原稿(复印件)与译文4. 文献综述前言、主题、总结、参考文献5. 湖州师范学院本科毕业设计论文开题报告6. 湖州师范学院本科毕业设计论文中期检查报告7. 湖州师范学院本科毕业设计论文指导教师审阅表8. 湖州师范学院本科毕业设计论文评阅人评阅表9. 湖州师范学院本科毕业设计论文硬件验收评分表10. 湖州师范学院本科毕

2、业设计论文答辩记录表11. 湖州师范学院本科毕业设计论文 答辩评分表12. 湖州师范学院本科毕业设计论文评分表13. 湖州师范学院本科生毕业设计论文诚信承诺书14. 校级优秀毕业设计论文推荐表湖州师范学院本科毕业设计论文选题审批表学生*班级0908*设计论文选题名称基于单片机的浴缸水位水温控制系统选题理由及准备情况：一、选题理由 温度控制是我们的日常生活中总会遇到的过程控制，很多的生产与生活过程都是以温度做为参考量。例如当我们正在公共的澡堂洗澡的时候，经常会突然感觉水特别的凉和热，让人难以忍受，有的人就会很难受，以后就不愿意来而且抱怨这家澡堂，所以就会有人很想想出方法来改变这个现状。温度检测和

3、控制的准确性直接影响生产状况和产品质量。因此,在很多工业现场，我们对温度测量和精度有着相当高的要求。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式、燃料、控制方案也有所不同。在现代生活中已经有了越来越多的温度控制系统，如通过红外线遥控控制温度，或者是GSM来控制温度，当温度过高，则有GSM发送短信来提示，然后短信控制风扇的转速和风力，也可以通过GSM来进行报警等等。高精度的恒温控制，可以将温度相对恒定的控制在一个值，用以满足高精度的工业要求。也有自带因子的模糊温度控制，和基于单片机的模糊温度控制系统，可以到达稳态和网络可靠性优越的功能。二、准备情况 一开始确定了毕业设计的思路之后，开

4、始查找了各种温度传感器，语音芯片，89S52单片机，水位检测，液晶显示的资料，综合的进行了比较。也对现在市场上的出现的温度控制系统进行了了解，从而完善了自己的毕业设计思路，完成了自己的初步设想。采用DS18B20温度传感器测量温度，LCD12864显示温度，通过水位检测电路和温度控制电路，来到达将水位和水温控制在自己适宜的范围。指导教师意见： 该题对现实生活的运用具有一定的可行操作性，涉及单片机多方面及本学科课程的知识内容，符合专业设计课题的悬疑要求，同意选题开题 指导教师签字 * 2012 年 6 月 28 日教学院长意见：教学院长签字 年 月 日 湖 州 师 范 学 院毕业设计论文任务书学

5、院信息工程学院专业电子信息工程班级0908*学号37*毕业设计论文题目基于单片机的浴缸水位水温控制系统毕业设计论文进行起止日期2012.6.30-2013.4.14毕业设计论文的内容及技术参数 本次设计的主要内容有温度测量，水位检测，温度控制，语音报警，液晶显示，温度上下限的控制。温度传感器测量温度由于要测量水温，需要具备实时性和性价比，采用了DS18B20温度传感器。DS18B20温度传感器的测量温度可以从-55到125，温度精度误差0.5，可以直接输出温度值，抗干扰能力也很优越，测量水温尤其要注意防止液体腐蚀传感器外壳，在这点上,防水DS18b20更具优越性。 液晶显示主要是采用LCD12

6、864，因为显示的量比较大,有当前温度；设定温度值，还要提示温度过高过低，在LCD1602或者数码管上并不能完全的实现。它的工作温度可以在-20到70，可以兼容多数的单片机，而且接口简单，操作简单方便,在显示和硬件电路上都有优势，在性价比上也有不小的领先。语音提示是采用ISD1420芯片ISD1420芯片采用CMOS技术，可录放实际为8至20秒，音质好。拥有边缘/电平触发两种放音控制和唯一的录音控制，电路简单。 毕业设计论文的要求1、根据公布的毕业论文选题计划，结合自己具体情况在指导教师的指导下进行选题，在题目确定后必须尽早与指导教师一起，做好毕业论文的准备工作。2、在毕业论文任务书下达后两周

7、内，必须写出对毕业论文所选题目的意义和研究现状、研究目标和内容、研究方法和步骤、文献资料查阅情况等文献综述，填写湖州师范学院毕业论文开题报告交指导教师审阅。3、必须认真独立完成毕业论文阶段规定的全部工作任务，充分发挥主动性、创造性和刻苦钻研精神，严禁弄虚作假，不得抄袭他人的毕业论文或已有成果。4、要勇于创新，敢于实践，注意各种能力的锻炼和培养(如外语能力等)。参阅外文文献资料不得少于3000个外文单词，并译成中文。5、要尊敬指导教师，虚心接受指导，遵守纪律，保护公物。如因不听指导造成的伤害或其他后果，均由学生本人负责。6、撰写毕业论文时，做到条理清晰，逻辑性强，符合科技写作标准，并严格按照学校

8、所规定的本科生毕业论文要求进行撰写、打印和装订。毕业论文字数到达专业规定要求。7、在答辩前一周，应将毕业论文交指导教师审核签字后，送交评阅教师评阅。8、需提交完整的毕业论文两份，一份交指导教师保存，一份交学院保存。毕业设计论文查阅的资料1周秀明,曹隽,张春龙.基于DS18B20的单片机温度检测与调节系统设计J.实验室科学,2011,141):79-81.2王梅红.基于单片机的温度控制系统设计与仿真J,四川兵工学报,2012,33(2):102-1033张毅刚,彭喜元.单片机原理及应用设计M.电子工业出版社,2010:180-2004吴健,侯文,郑宾.基于STC89C52单片机的温度控制系统J.

9、电脑知识与技术,2011,07(4):902-903.5魏雅.基于AT89S52单片机红外遥控温度控制系统设计J.陕西理工学院学报,2016,28(3):32-36. 6王起源,王索成,孙长龙.基于GSM和MSP430单片机的温度控制器设计J.吉林化工学院学报,2011,28(5):58-61.7陈伟,邢梅香.基于SOC单片机的模糊温度测控系统设计J.化工自动化及仪表,2010,37(9):125-127.8张小娟.带调整因子模糊温度控制器的研究J.机械设计与制造,2012,2(19):19-21.9朱悦,徐晓辉,宋涛,赵利军,王蒙.小型高精度恒温系统的研究J.现代电子技术,2010,5(31

10、6):101-103.10程汉湘,姚齐国.外冷器温差检测系统J.自动化仪表,2003(24):2932.11陈晨.基于单片机的温控制器的设计J.北京电力高等专科学校学报,2011,28(5):95.12王一然.基于单片机的定时温控系统设计与研究J.科学与财富,2010,(8):86.13李君懿.基于PSTN的家用电器远程控制系统设计J.单片机与嵌入式系统应用,2008,(12)55-56.14吴凌燕.基于AT89C52的实验室监控系统设计仪表技术J.仪表术,2009(2):3-5.15Paul,J.M.Thomas,D.Bobrek.A.Scenario-oriented design for

11、 single-chip heterogeneous multiprocessorsJ.IEEE transactions on very large scale integration (VLSI) systems,2006(8):30-34 16王海峰.基于AT89S52的数据采集系统J.国外电子元器件,2008(4):17-20.毕业设计论文进度安排序号毕业设计论文各阶段进度名称日期备 注1完成选题，下达毕业设计任务书2查阅、收集、资料，了解毕业设计需要的硬件3完成文献翻译、文献综述、开题报告12.18上交开题报告、文献综述4基本设计出浴室水温温度控制的主要功能的总体框架，对整个系统的实

12、现过程有初步、系统地认识，总体思路基本明确。5完成系统设计，撰写毕业设计论文，完成实物测试 写完交指导老师修改和审阅、评阅老师评阅6上交毕业设计论文，毕业设计论文一次答辩7上交毕业设计论文，毕业设计论文二次答辩 指导教师签名 * 学 生签名 * 开始执行任务日期 2012年6月30 毕业设计论文外文翻译原文 AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURECONTROLLER DESIGNJ. Jayapandian and Usha Rani Ravi Design Development & Services Section, Materials Science Div

13、ision Indira Gandhi Centre for Atomic Research, Kalpa Kama 603 102. Tamil Nadu. IndiaABSTRACT 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 analog,digital and digital virtual instrum

14、ent control program written in Labview ver.7.1,a graphical language,provides user friendly menu driven window based control panel,interacts with the single PSoC chip design for sensing and controlling the temperature.This simple cost effective embedded design finds potential application in laborator

15、y as well as in industries.This deign can also be made as a standalone system without PC by programming LED/ LCD display and key pad attachment modules in same PSoC chip.1. INTRODUCTION The advent of intelligent programmable embedded silicon designs provides the ability to implement any required har

16、dware programmatically for the design automation in industries and laboratories.Recent trend in laboratory as well as in industrial automation designs uses programmable embedded components and application software available in the market enables the designer for user friendly cost effective design s

17、olution for any system automation.Temperature controllers are playing vital role in industries and laboratories.To accurately control process temperature without extensive operator involvement,a temperature control system relies upon a controller,which accepts a temperature sensor such as a thermoco

18、uple or RTD as input.It compares the actual temperature to the desired control temperature,or set point,and provides an output to a control element.The controller is one of the major parts of the entire control system,and the whole system should be analyzed in selecting the proper controller.This pa

19、per describes a novel single chip temperature controller design with Cypress Micro systems Programmable System on Chip (PSoC).Virtual instrument control program written in Lab VIEW ver.7.1 interacts with the embedded PSoC design and senses and controls the temperature of furnace / load.2. PROGRAMMAB

20、LE SYSTEM ON CHIP (P Soc) While Sand inexpensive interface to sensors,andmore.CypressSystem-Chip(PSoC)architecture offers a flexible,economical solution for a wide variety of applications.This paper how n in fig.1,it features four main areas:PSoC core,digital system,analog system,and resources inclu

21、ding in/out ports. This architecture allows the user to create customize Alpheratz configurations that match the requirements of each individual application.The UAR Tinter face, coupled with configurable analog and digital peripherals makes the CY8C27143 truly universal in its connections to the ext

22、ernal world.The PSoC core includes:an M8C micro controller;32K Bytes of program flash memory;2Kbyte of data RAM;internal 24 oscillator;sleep and watchdog timer;general-purpose input/output pins (GPIO) allowing any pin to be used as digital input or output,and most pins to be used as analog inputs or

23、 outputs.Every pin can be used as a digital or analog interrupt.The digital system is made up of 8digital PSoC blocks.Each block is an 8-bit resource that can be used alone or combined with other blocks to form peripherals.Possible peripherals include:PWMs (8- to 32-bit);PWMs with dead band (8- to 2

24、4-bit);counters (8- to 32-bit);UART 8-bit with selectable parity;SPI master and slave;cyclical redundancy checker/generator (8- to 32-bit);pseudo random sequence generators (8- to 32-bit).These digital blocks can be connected to any of the GPIO through a series of global buses.These buses also allow

25、 for signal multiplexing and performing logic operations.The analog system is made up of12configurable blocks,each comp rising an op amp circuit allowing the creation of complex analog signal flows.Analog peripheral sar of the more common PS0C analog functions are:filters (2 and 4 pole band-pass,low

26、-pass,andnotch); amplifiers (up to 2,with selectable gain to 48x);instrumentation amplifiers (1with selectable gain to 93x); comparators (up to 2, with 16 selectable thresholds);DAC (up to 2, with 6 to 10-bit resolution); and SAR ADC (up to two,with 6-bit resolution).In combination with the digital

27、blocks,additional functions can be created, including: incremental ADCs (up to 2, with 6- to 14-bit resolution); delta sigma ADC (1,with 8-bit resolution at62.5ksps).The additional system resources provide additional capability useful for the complete system design.Fig. 1 : Block diagram of Programm

28、able System on Chip (PSoC) internal blocks3. VIRTUAL INSTRUMENT PROGRAM Virtual instrument (VI) is an application of general purpose digital 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-go

29、ing process control automation can be visualized by the experimentalist 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-language).The “G” language im

30、plements the data flow technique.The usage of “G” language provides easy interfacing with PCs under the Windows environment 2. The “G” language provides built-in function libraries for a variety of application requirements as graphic palettes, which in turn supports the required DLL s for the functi

31、ons to run under windows environment.Usually the “G” language VI programs consist of two frames viz.,panel diagram and functional diagram.In the panel diagram,programmers can assign various controls and indicators (i.e., input and output variables).their requirements and in the functional diagram, the designers can implement the required. Fig. 2 : PSoC designer screen for single chip temperature controller Functions available as a function library in L