智能仪器课程题目辅导及要求文档格式.docx

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C，检测和显示的精度为1°

⑶设置5个功率档位指示灯：

1~2档，一个灯亮；

3~4档，两个灯亮；

5~6档,3个灯亮；

7~8档,4个灯亮；

9档，5个灯亮。

0档无功率输出，档位灯不亮。

⑶设置3个按钮，分别为电源开关键、加键和减键。

加热功率分为0~9档，按加键可依此递增至9档；

按减键可依此递减至0。

0~9档功率依次为0、1/9P、2/9P、3/9P、4/9P、5/9P、6/9P、7/9P、8/9P、P。

⑷出水温度超过65°

C时停止加热，并蜂鸣报警；

温度降到45°

C时，开始加热。

⑸采用可控硅控制加热功率

⑹传感器为热敏电阻。

⑺采用89C51单片机。

3.题目：

电热水器的智能温控仪表设计

⑴电热水器由800W电炉丝加热，最高温度为100°

⑵电热水器的温度可以设置，恒温控制过程为设置的温度，温度控制误差≤±

10°

⑸采用AT89S51单片机和12Hz的晶振；

⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动800W电热器（电源电压为AC220V）。

4.题目：

加热炉的智能温控仪表设计

⑴加热炉由2kW电炉丝加热，最高温度为150°

⑵加热炉的温度可以设置，恒温控制过程为设置的温度，温度控制误差≤±

⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动2kW加热炉（电源电压为AC220V）。

5.题目：

无储罐热水器的智能温控仪表设计

⑶设置三个功率档位指示灯：

1~4档，一个灯亮；

5~8档，两个灯亮；

9档，三个灯亮。

加热功率分为0~9档，按加键依此递增至9档；

按减键依此递减至0。

⑸采用可控硅控制加热功率。

⑹传感器采用热敏电阻。

6.题目：

反应器的智能温控仪表设计

⑴反应器由800W电热器加热，最高温度为100°

⑵反应器的温度可以设置，恒温控制过程为设置的温度，温度控制误差≤±

1°

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动800W电热器（电源电压为AC220V）。

7.题目：

育苗室智能温控仪表设计

⑴为了春季早栽种，采取冬季温室育苗。

温室用2KW电热器来取暖。

⑵用智能温控仪表保持室温在一定温度，控制误差≤±

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动2KW电热器（电源电压为AC220V）。

8.题目：

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。

9.题目：

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动电热水器（电源电压为AC220V）。

10.题目：

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动加热炉（电源电压为AC220V）。

11.题目：

⑶设置4个功率档位指示灯：

1~3档，一个灯亮；

4~6档，两个灯亮；

7~8档,3个灯亮；

9档，4个灯亮。

⑷出水温度超过80°

温度降到50°

⑺采用89S51单片机。

12.题目：

13.题目：

烘干箱的智能温控仪表设计

⑴烘干箱由电热器加热，最高温度为150°

⑵烘干箱的温度可以设置，电烤过程恒温控制为设置的温度，温度控制误差≤±

3°

⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动电热器（电源电压为AC220V）。

14.题目：

⑺传感器采用热敏电阻。

15.题目：

5~6；

档，三个灯亮；

7~8档，四个灯亮；

9档，五个灯亮。

⑷出水温度超过70°

⑹采用AD590温度传感器。

16.题目：

温室用电热器来取暖。

17.题目：

⑴电烤箱由1kW电炉丝加热，最高温度为120°

⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动1000W电烤箱（电源电压为AC220V）。

18.题目：

⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动电加热器（电源电压为AC220V）。

19.题目：

⑴反应器由800W电容器加热，最高温度为100°

20.题目：

21.题目：

22.题目：

⑷出水温度超过60°

温度降到40°

⑸采用比例控制、并用晶闸管移相驱动电加热器（电源电压为AC220V）。

23.题目：

育苗室的智能温控仪表设计

⑺温度传感器为热敏电阻。

24.题目：

传感器采用热敏电阻。

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动800W电热水器（电源电压为AC220V）。

25.题目：

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动电热器（电源电压为AC220V）。

26.题目：

⑴反应器由800W电加热器加热，最高温度为100°

⑺传感器为热敏电阻。

27.题目：

⑴电烤箱由1kW电炉丝加热，最高温度为135°

28..题目：

⑴烘干箱由电加热器加热，最高温度为120°

⑹采用比例控制、并用晶闸管移相驱动电加热器（电源电压为AC220V）。

29..题目：

快式热水器的智能仪表设计

30.题目：

二、课程设计辅导

1.有关概念

位式控制位式控制就是通断控制。

如果设定值为A，当系统的输入值小于A或大于A时，输出的控制信号只有0和1两种状态，称为二位式控制。

举个例子：

假设x表示水箱的实际水位、A表示设定的水位控制高度，y表示输出的控制信号，则：

当实际水位x低于设定的A时，y=1，水泵导通，水箱开始进水；

当水位达到或超出了A时，y=0，水泵关断，水箱停止进水。

比例控制

比例控制的原理可以用图1来说明。

图中，B为进水阀，进水阀的开启程度受电压

控制，即电压

越大，B的开启程度越大；

电压

越小，B的开启程度就越小。

图中，A为一个水位传感器，用于指示水位的变化。

设

为水位传感器输出的水位的变化量，如果把

作为某控制单元的输入量，电压

作为输出量，那么；

随

变化的关系，可用图中的两个相似三角形表示。

由图中的这两个相似三角形可推得：

。

式中，

是比例系数，是个确定的值。

如果把

作为进水阀的控制信号，那么可知，进水阀的开启程度随

按比例

变化。

图1比例控制的原理图

需要说明的是：

当我们设计不同的控制系统时（如比例控制系统或位式控制系统），需要选用不同控制系统的专用器件。

晶闸管过零驱动

双向晶闸管在单片机控制系统中，常作为功率驱动器件，特别适合做交流无触点开关使用。

双向晶闸管接通的一般都是功率较大的电器，且连接在强电网络中，因此对单片机的控制信号会造成较大的干扰。

所以在一般情况下，都通过光电耦合器将单片机与双向晶闸管隔离。

另外，为了进一步减小双向晶闸管触发时产生的干扰，双向晶闸管的触发常采用过零触发电路，也称为过零驱动电路。

过零触发，就是在电压为零或零附近的瞬间接通。

由于采用了过零触发，所以在晶闸管的控制电路中，还需要有交流电的过零检测电路。

双向晶闸管（也称为双向可控硅）过零触发电路主要应用于单片机系统的交流负载控制电路，可以控制电炉等大功率交流设备。

当过零检测电路检测到交流电压过零时，便产生中断请求，只要在中断服务程序中通过单片机的P1.0引脚发出触发脉冲，即可触发双向可控硅导通。

晶闸管移相驱动

晶闸管一般有两种触发方式，即移相触发和过零触发。

所谓移相触发，就是通过改变晶闸管的触发角度来控制晶闸管输出电压的一种触发方式；

或者说，移相触发是通过改变交流电的导通角（或导通相位），来改变晶闸管输出的一种触发方式。

在这种触发方式中，晶闸管可在交流电的不同相位被选通。

由于移相触发可在交流电的任何相位选通晶闸管，因此容易产生电磁和高频干扰，所以在不允许产生电磁和高频干扰的场合，可采用过零触发。

但过零触发不适用于对输出量的连续控制系统。

如果对晶闸管采用过零触发方式，则可采用过零触发电路（或过零触发器）；

如果对晶闸管采用移相触发方式，可采用移相触发电路（或移相触发器）。

目前，市场上已有智能型可控硅触发器，能以自动方式或手动方式对单向或双向可控硅进行过零或移相触发，实现可控硅的调压控制。

其中，移相触发方式是通过改变可控硅导通角大小，调节负载两端的电压，从而调节负载的加热功率；

而过零触发方式是通过改变可控硅在一定周期内的通断时间，来调节负载的加热功率。

2.通过阅读大量相关文献来完成课程设计

⑴不同的智能温度控制仪表，其一般的设计过程和工作原理都是相同的，而且这方面的案例也比较容易查找。

通过在文献中查找到的案例，启发设计灵感，可以说不通过参考文献，是无法完成课程设计的。

⑵参考文献的范围比较广，如：

课本、技术书籍、学术论文、研究生的毕业论文、往届的课程或毕业设计、相关的技术资料等。

另外，通过互联网收集，也是一条非常重要的途径。

⑶通过参考文献，可以解决以下问题：

⑴了解智能温控仪表的电路原理及设计方法；

⑵可以收集设计中用到的器件资料，如：

传感器、测量放大器、单片机、AD转换器、晶闸管等。

这些器件资料的内容包括：

器件型号、技术参数、组成结构、工作原理及其连接方法等。

⑶可以收集参考有关程序，学习程序的编辑方法。

⑷可以学会设计软件的使用方法。

总之，通过参考文献几乎可以解决课程设计中遇到的所有问题。

学会利用参考文献，也是课程设计中的一项主要内容。

在学术论文和研究生毕业论文中，对参考论文的数量和质量都有严格的要求。

三、课程设计需提交的内容

1.封面内容：

智能仪器课程设计

课程设计题目号：

课程设计题目：

班级：

学号：

姓名：

2.摘要（包括所设计课题的意义、设计的主要内容、方法等；

500字左右）。

3.正文内容：

⑴题目：

⑵功能及技术指标：

⑶总体设计概述

给出智能温控仪表电路的总体结构框图及基于总体结构的原理分析。

⑷主要电路设计说明，包括：

电路原理图和原理图说明（说明电路工作原理，主要器件的作用和工作原理，主要技术参数）；

必要的电路仿真图和PCB图。

⑸程序设计说明，包括：

程序流程图、源程序清单及主要注释。

⑹课题的难点和遗留问题（包括设计中遇到的难题和解决方法，以及尚未解决的问题和解决的思路）；

⑹参考文献（至少5篇；

其中外文不少于1篇；

参考文献的书写格式按学术论文要求。

）

四、课程设计要求：

1.按“课程设计需提交的内容”认真完成，根据学院要求装订课程设计，并于2004年1月12日前提交。

2.要求内容准确，表述清晰、调理，图文详尽；

用Word2003编辑排版打印。

3.要设计电路原理图，进行必要的电路原理仿真及设计总体电路板图（设计软件和仿真软件可根据情况自己选择，当前比较流行的