1、-. z* 師 學(xué) 院 信 息 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文附屬過(guò)程管理材料2013屆 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號(hào) 0908* 學(xué)生 *師學(xué)院教務(wù)處印制目 錄1. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文選題審批表2. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū)3. 外文原稿(復(fù)印件)與譯文4. 文獻(xiàn)綜述前言、主題、總結(jié)、參考文獻(xiàn)5. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告6. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文中期檢查報(bào)告7. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指導(dǎo)教師審閱表8. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評(píng)閱人評(píng)閱表9. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文硬件驗(yàn)收評(píng)分表10. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文辯論記錄表11. 師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 辯論評(píng)分表12. 師學(xué)院本科

2、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文評(píng)分表13. 師學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文誠(chéng)信承諾書(shū)14. 校級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)論文推薦表師學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文選題審批表學(xué)生*班級(jí)0908*設(shè)計(jì)論文選題名稱(chēng)基于單片機(jī)的浴缸水位水溫控制系統(tǒng)選題理由及準(zhǔn)備情況：選題理由溫度控制是我們的日常生活中總會(huì)遇到的過(guò)程控制，很多的生產(chǎn)與生活過(guò)程都是以溫度做為參考量。例如當(dāng)我們正在公共的澡堂洗澡的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)突然感覺(jué)水特別的涼和熱，讓人難以忍受，有的人就會(huì)很難受，以后就不愿意來(lái)而且抱怨這家澡堂，所以就會(huì)有人很想想出方法來(lái)改變這個(gè)現(xiàn)狀。溫度檢測(cè)和控制的準(zhǔn)確性直接影響生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，我們對(duì)溫度測(cè)量和精度有著相當(dāng)高的要求。對(duì)于不同生

3、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。在現(xiàn)代生活中已經(jīng)有了越來(lái)越多的溫度控制系統(tǒng)，如通過(guò)紅外線遙控控制溫度，或者是GSM來(lái)控制溫度，當(dāng)溫度過(guò)高，則有GSM發(fā)送短信來(lái)提示，然后短信控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和風(fēng)力，也可以通過(guò)GSM來(lái)進(jìn)展報(bào)警等等。高精度的恒溫控制，可以將溫度相對(duì)恒定的控制在一個(gè)值，用以滿(mǎn)足高精度的工業(yè)要求。也有自帶因子的模糊溫度控制，和基于單片機(jī)的模糊溫度控制系統(tǒng)，可以到達(dá)穩(wěn)態(tài)和網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)越的功能。準(zhǔn)備情況 一開(kāi)場(chǎng)確定了畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路之后，開(kāi)場(chǎng)查找了各種溫度傳感器，語(yǔ)音芯片，89S52單片機(jī)，水位檢測(cè)，液晶顯示的資料，綜合的進(jìn)展了比較。也對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)上的出

4、現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)進(jìn)展了了解，從而完善了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)思路，完成了自己的初步設(shè)想。采用DS18B20溫度傳感器測(cè)量溫度，LCD12864顯示溫度，通過(guò)水位檢測(cè)電路和溫度控制電路，來(lái)到達(dá)將水位和水溫控制在自己適宜的圍。指導(dǎo)教師意見(jiàn)：該題對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的運(yùn)用具有一定的可行操作性，涉及單片機(jī)多方面及本學(xué)科課程的知識(shí)容，符合專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)課題的懸疑要求，同意選題開(kāi)題 指導(dǎo)教師簽字* 2012 年 6 月 28 日教學(xué)院長(zhǎng)意見(jiàn)：教學(xué)院長(zhǎng)簽字 年 月 日湖 州 師 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū)學(xué)院信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)電子信息工程班級(jí)0908*37*畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目基于單片機(jī)的浴缸水位水溫控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文進(jìn)展起止日期201

5、2.6.30-2013.4.14畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的容及技術(shù)參數(shù)本次設(shè)計(jì)的主要容有溫度測(cè)量，水位檢測(cè)，溫度控制，語(yǔ)音報(bào)警，液晶顯示，溫度上下限的控制。溫度傳感器測(cè)量溫度由于要測(cè)量水溫，需要具備實(shí)時(shí)性和性?xún)r(jià)比，采用了DS18B20溫度傳感器。DS18B20溫度傳感器的測(cè)量溫度可以從-55到125，溫度精度誤差0.5，可以直接輸出溫度值，抗干擾能力也很優(yōu)越，測(cè)量水溫尤其要注意防止液體腐蝕傳感器外殼，在這點(diǎn)上,防水DS18b20更具優(yōu)越性。液晶顯示主要是采用LCD12864，因?yàn)轱@示的量比較大,有當(dāng)前溫度；設(shè)定溫度值，還要提示溫度過(guò)高過(guò)低，在LCD1602或者數(shù)碼管上并不能完全的實(shí)現(xiàn)。它的工作溫度可以在-

6、20到70，可以兼容多數(shù)的單片機(jī)，而且接口簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單方便,在顯示和硬件電路上都有優(yōu)勢(shì)，在性?xún)r(jià)比上也有不小的領(lǐng)先。語(yǔ)音提示是采用ISD1420芯片ISD1420芯片采用CMOS技術(shù)，可錄放實(shí)際為8至20秒，音質(zhì)好。擁有邊緣/電平觸發(fā)兩種放音控制和唯一的錄音控制，電路簡(jiǎn)單。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的要求1、根據(jù)公布的畢業(yè)論文選題方案，結(jié)合自己具體情況在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)展選題，在題目確定后必須盡早與指導(dǎo)教師一起，做好畢業(yè)論文的準(zhǔn)備工作。2、在畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)下達(dá)后兩周，必須寫(xiě)出對(duì)畢業(yè)論文所選題目的意義和研究現(xiàn)狀、研究目標(biāo)和容、研究方法和步驟、文獻(xiàn)資料查閱情況等文獻(xiàn)綜述，填寫(xiě)師學(xué)院畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告交指導(dǎo)教師

7、審閱。3、必須認(rèn)真獨(dú)立完成畢業(yè)論文階段規(guī)定的全部工作任務(wù)，充分發(fā)揮主動(dòng)性、創(chuàng)造性和刻苦鉆研精神，嚴(yán)禁弄虛作假，不得抄襲他人的畢業(yè)論文或已有成果。4、要勇于創(chuàng)新，敢于實(shí)踐，注意各種能力的鍛煉和培養(yǎng)(如外語(yǔ)能力等)。參閱外文文獻(xiàn)資料不得少于3000個(gè)外文單詞，并譯成中文。5、要尊敬指導(dǎo)教師，虛心承受指導(dǎo)，遵守紀(jì)律，保護(hù)公物。如因不聽(tīng)指導(dǎo)造成的傷害或其他后果，均由學(xué)生本人負(fù)責(zé)。6、撰寫(xiě)畢業(yè)論文時(shí)，做到條理清晰，邏輯性強(qiáng)，符合科技寫(xiě)作規(guī)，并嚴(yán)格按照學(xué)校所規(guī)定的本科生畢業(yè)論文要求進(jìn)展撰寫(xiě)、打印和裝訂。畢業(yè)論文字?jǐn)?shù)到達(dá)專(zhuān)業(yè)規(guī)定要求。7、在辯論前一周，應(yīng)將畢業(yè)論文交指導(dǎo)教師審核簽字后，送交評(píng)閱教師評(píng)閱。8、

8、需提交完整的畢業(yè)論文兩份，一份交指導(dǎo)教師保存，一份交學(xué)院保存。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文查閱的資料1周秀明,雋,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),2011,141):79-81.2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,兵工學(xué)報(bào),2012,33(2):102-1033毅剛,喜元.單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)M.電子工業(yè),2010:180-2004吳健,侯文,賓.基于STC89C52單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)J.電腦知識(shí)與技術(shù),2011,07(4):902-903.5雅.基于AT89S52單片機(jī)紅外遙控溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.理工學(xué)院學(xué)報(bào),2016,28(3):32-36. 6王起源,

9、王索成,長(zhǎng)龍.基于GSM和MSP430單片機(jī)的溫度控制器設(shè)計(jì)J.化工學(xué)院學(xué)報(bào),2011,28(5):58-61.7偉,邢梅香.基于SOC單片機(jī)的模糊溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.化工自動(dòng)化及儀表,2010,37(9):125-127.8小娟.帶調(diào)整因子模糊溫度控制器的研究J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2012,2(19):19-21.9朱悅,徐曉輝,宋濤,利軍,王蒙.小型高精度恒溫系統(tǒng)的研究J.現(xiàn)代電子技術(shù),2010,5(316):101-103.10程漢湘,齊國(guó).外冷器溫差檢測(cè)系統(tǒng)J.自動(dòng)化儀表,2003(24):2932.11晨.基于單片機(jī)的溫控制器的設(shè)計(jì)J.電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2011,28(5):95.

10、12王一然.基于單片機(jī)的定時(shí)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究J.科學(xué)與財(cái)富,2010,(8):86.13君懿.基于PSTN的家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2008,(12)55-56.14吳凌燕.基于AT89C52的實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)儀表技術(shù)J.儀表術(shù),2009(2):3-5.15Paul,J.M.Thomas,D.Bobrek.A.Scenario-oriented design for single-chip heterogeneous multiprocessorsJ.IEEE transactions on very large scale integration (VLSI)

11、 systems,2006(8):30-34 16王海峰.基于AT89S52的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)J.國(guó)外電子元器件,2008(4):17-20.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文進(jìn)度安排序號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文各階段進(jìn)度名稱(chēng)日期備 注1完成選題，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2查閱、收集、資料，了解畢業(yè)設(shè)計(jì)需要的硬件3完成文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告12.18上交開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述4根本設(shè)計(jì)出浴室水溫溫度控制的主要功能的總體框架，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程有初步、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)，總體思路根本明確。12.12.20開(kāi)題辯論13.3.20日中期辯論檢查5完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，完成實(shí)物測(cè)試 寫(xiě)完交指導(dǎo)教師修改和審閱、評(píng)閱教師評(píng)閱6上交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

12、，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一次辯論2013.1.52013-1.1213.5.12前畢業(yè)設(shè)計(jì)辯論7上交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文二次辯論 指導(dǎo)教師簽名* 學(xué) 生簽名* 開(kāi)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)日期 2012年6月30 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文外文翻譯原文AN EMBEDDED SINGLE CHIPTEMPERATURECONTROLLER DESIGNJ. Jayapandian and Usha Rani RaviDesign Development & Services Section, Materials Science Division Indira Gandhi Centre for Atomic Research,

13、 Kalpa Kama 603 102. Tamil Nadu. IndiaABSTRACTThis paper describes a single chip embedded temperature controller design programmed in a single Programmable System on Chip (PSoC);a mi*edarray logicconsists of analog,digital and digitalmunication blocks within in it.Thevirtual instrument controlprogra

14、m written in Labview ver.7.1,a graphical language,provides user friendly menudriven window based control panel,interacts with the single PSoC chip design for sensingand controlling the temperature.This simplecost effectiveembedded design findspotential application in laboratory as well as in industr

15、ies.This deign can also be made as a standalone system without PC by programming LED/ LCD display and key padattachment modules in same PSoC chip.1. INTRODUCTIONThe advent of intelligent programmable embedded silicon designs provides the ability to implement anyrequired hardware programmatically for

16、 the design automationin industries and laboratories.Recent trend in laboratory as well as in industrial automation designs usesminimal hardware and ma*imum support of software.Theprogrammableembeddedponents and application software available in the market enables the designer for userfriendlycost e

17、ffective design solution for any system automation.Temperature controllersare playing vital role in industries and laboratories.To accurately control process temperaturewithout e*tensive operator involvement,atemperature control system relies upon a controller,which accepts a temperature sensor such

18、 as a thermocouple or RTD as input.It paresthe actual temperature to the desired control temperature,or set point,and provides an outputto 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 controlle

19、r.This paperdescribes a novel single chip temperature controller design with Cypress MicrosystemsProgrammable System on Chip (PSoC).Virtual instrument control program written in LabVIEWver.7.1 interacts with the embedded PSoC design and senses and controls the temperature offurnace / load.2. PROGRAM

20、MABLE SYSTEM ON CHIP (P Soc)While Sandine*pensiveinterface tosensors,andmore.CypressSystem-Chip(PSoC)architectureoffers a fle*ible,economical solution for a wide variety of applications.This paperdescribes the design of a temperature controller on a single CY8C27143,8 pin PSoC chip.Asshownin fig.1,i

21、t features four main areas:PSoC core,digitalsystem,analog system,andresources including in/out ports. This architecture allows the user to create customize Alpheratz configurations thatmatch the requirements of each individual application.The UARTinterface, coupled with configurable analog and digit

22、al peripherals makes the CY8C27143 trulyuniversal in its connections to the e*ternal world.The PSoC core includes:an M8Cmicrocontroller;32KBytes of program flash memory;2Kbyteof data RAM;internal 24 oscillator;sleep and watchdog timer;general-purpose input/outputpins (GPIO) allowing anypin to be use

23、d as digital input or output,and most pins to be used as analog inputs or 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 bined withother blocks to form peripherals.Possible

24、 peripherals include:PWMs (8- to 32-bit);PWMswith dead band (8- to 24-bit);counters (8- to 32-bit);UART 8-bit with selectable parity;SPImaster and slave;cyclical redundancy checker/generator (8- to 32-bit);pseudo randomsequence generators (8- to 32-bit).These digital blocks can be connected to any o

25、f the GPIOthrough a series of global buses.These buses also allowforsignalmultiple*ing and performinglogic operations.The analog system is made up of12configurable blocks,each prisinganopamp circuit allowing the creation of ple* analog signal flows.Analog peripheralsarevery fle*ible and can be custo

26、mized to support specific application requirements.Someof the more mon PS0C analog functions are:filters (2and4 pole band-pass,low-pass,andnotch); amplifiers (up to 2,with selectable gain to 48*);instrumentation amplifiers (1with selectable gain to 93*); parators (up to 2, with 16 selectable thresho

27、lds);DAC (upto 2, with 6to 10-bit resolution); and SAR ADC (up to two,with 6-bit resolution).Inbination with the digital blocks,additional functions can be created, including: incrementalADCs (up to 2, with 6- to 14-bit resolution); delta sigma ADC (1,with 8-bit resolution at62.5ksps).Theadditionals

28、ystemresourcesprovideadditionalcapability useful for the pletesystem design.Fig. 1 : Block diagram of Programmable System on Chip (PSoC) internal blocks3. VIRTUAL INSTRUMENT PROGRAMVirtual instrument (VI) is an application of general purpose digital PCs for the measurementand control of various phys

29、ical variables.The VI program mimics the control processes,whichare in a remote area,on the PC screen.On-going process control automation can be visualizedby the e*perimentalist through PC screen.VI program provides ine*pensive and yet a powerfulplatform for the control and data acquisition of proce

30、ss variables.These programs are easyto implement with graphic languages (G-language).The G language implements the dataflow technique.The usage of G language provides easy interfacing with PCs under theWindows environment 2. The G language provides built-in function libraries for a varietyof applica

31、tion requirements as graphic palettes, which in turn supports the required DLLs forthe functions to run under windows environment.Usually the G language VI programs consistof two frames viz.,panel diagram and functional diagram.In the panel diagram,programmers can assign various controls and indicat

32、ors (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 Lab.National Instruments version7.1 incorporates all the

33、 necessary functions as icons in its package.4. PSoC SINGLE CHIP TEMPERATURE CONTROLLER DESIGNFig.2shows the PSoC designer screen for the embedded single chip temperature controller design project 1.Left side of the screen shows the settingsof global resource and user module parameters along with pi

34、n connectivity.Middleportion of the screen shows the analog and digital blocks user module placement.Top portionof the screen shows the selected user modules for this project.Right side of the screendescribes the pin connectivity configured in the design.In this novel single chip design,thermocouple

35、 (TC) signal has been amplified by a programmable gain amplifier (PGA) placedin the PSoCs analog block.The amplified TC signal has been fed in to a 12 bit Analog-todigital(ADC) user module programmed in the PSoC chip, which includes both analog anddigital blocks for its functionality by PSoC designe

36、r programming.The converted digital dataof the TC signal has been fed to the UART user module for serial municationwith Personal puter.The UART user module placed in the chip,automatically getsplaced in two digital blocks of PSoC chip,transmitter (T*D) and receiver (R*D) for PCs serialmunication.A p

37、ulse width modulator (PWM),placed in the PSoC digital block,sets aserial pulse width modulated TTL pulses in response to the PID control function for thedeviation in set and measured temperature.This will in turn controls the optically coupledsolid state relay (SSR) driving the AC line power connect

38、ed to the load/furnace3,4.Themenu driven window based virtual instrument control program senses the temperature,via,thermocouple,TCamplifier,12-bit ADC and UART munication block of PSoC chip andevaluate the control functions like PID, linear heating, on-sweep and sets the pulse width ofPWM in a PSoC

39、 chip via UART block in a serial munication.Fig. 3 : Single PSoC chip Temperature controller designFig.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 munication with PC.The SSR,actsas AC power controller for contro

40、lling the furnace power,has been activated by the PWMpulses from PSoC chip.The menu driven virtual instrument control program works in windowenvironment interacts with the embedded design for sensing,controlling and acquiring thetemperature data. On-line plotting of acquired temperature data also ca

41、rried out by the VIprogram.5. CONCLUSIONA simple and cost effective embedded temperature controller has been designed,fabricatedand tested successfully for its functionality.This pact designs permits the user to selectany type of control function through its virtual instrumentprogram,written in LabV

42、IEW7.1,and works under windowenvironment.This design can be directly connected to PCs port or USB port via USB-to-serialconverter cable,the SSR power controller modulecan be connected on the furnace stand.The optically isolated power controller provides safeoperation without damaging the interfacing

43、 intelligent controller.6. REFERENCES1 J. Jayapandian.Current Science, Vol 90. No.6. 25th March 2006. p.765-770.2.National Instruments LabVIEW user manual.3.J.Jayapandian.DesignBriefs. ElectronicDesign Magazine. A Penton Publication.New Jersey,USA. ED Online ID #5687.September 15,2003.33 (2) 75 80 (

44、2003). 出處：J.instrum.soc.india 38(1) 50-54. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文外文翻譯譯文嵌入式單片機(jī)溫度控制器設(shè)計(jì)J. Jayapandian 和 Usha Rani Ravi設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效勞部材料科學(xué)部門(mén) 英迪拉.甘地原子能研究中心 卡爾帕卡姆-603102 泰米爾納德邦印度 摘要 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)約了很多的本錢(qián)而

45、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。1 引言 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)秀的本錢(qián)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(lài)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

46、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)適宜的控制器。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)控制爐溫度。2 可編程系統(tǒng)芯片PSoC我們選擇一個(gè)微型控制器的原因是因?yàn)樗幸粋€(gè)簡(jiǎn)單而且廉價(jià)的接口來(lái)到達(dá)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CY8C27

47、143,8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/輸出的系統(tǒng)資源。這個(gè)體系允許用戶(hù)創(chuàng)立外圍設(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，它的絕大局部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)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

48、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8位UART，SPI的主機(jī)和從機(jī)，循環(huán)檢電器，發(fā)電機(jī)8-32，錯(cuò)偽隨機(jī)序列生成器8-32位。這些模塊可以通過(guò)全球任何系列的公共汽車(chē)連接到所有的GPIO。公共汽車(chē)還被允許使用復(fù)用信號(hào)和執(zhí)行邏輯操作。模擬系統(tǒng)是由12個(gè)可以陪著的模塊組成，每個(gè)模塊包括可以創(chuàng)立復(fù)雜模擬信號(hào)的運(yùn)算放大器，模擬系統(tǒng)的外觀設(shè)計(jì)非常靈活,而且可以被定制成支持特定應(yīng)用程序。PSOC模擬系統(tǒng)還有一個(gè)更常見(jiàn)的功能：過(guò)濾器2-4極帶通，低通，切口，放大器

49、0-2，最大可以到達(dá)48倍增益，儀表儀器放大器1-93倍，比較器0-2,16個(gè)可選擇閥值，數(shù)模轉(zhuǎn)換器0-2個(gè)，6-10位分辨率，SAR和ARC0-2,6位分辨率。結(jié)合數(shù)字模塊，可以創(chuàng)立其它的功能，增量ADC2,6-14分辨率，ADC162.5ksps 8位分辨率。額外的系統(tǒng)資源可以提供額外的功能來(lái)幫助完整整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。圖1：芯片上的可編程系統(tǒng)框圖表示PSoC3 虛擬儀器程序 虛擬儀器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

50、。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dll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。圖2：?jiǎn)纹瑱C(jī)溫度控制器的PsoC Designer屏幕4 PSoC單片溫度控制器的設(shè)計(jì)圖2展示了PSOC desingner嵌入式單片

51、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(hù)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)工程的用戶(hù)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(ADC)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(hù)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)(T*D)和接收機(jī)R*D。

52、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PMW和UART模塊來(lái)掃描和設(shè)置脈沖寬度。圖3 PSOC芯片的溫度控制器的設(shè)計(jì)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

53、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)展了VI程序。5 結(jié)論 一個(gè)簡(jiǎn)單的和本錢(qián)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)允許用戶(hù)選擇任何類(lèi)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平安運(yùn)行。6.參考文獻(xiàn)1.j . Jayapandian.當(dāng)前的科學(xué),90卷.6號(hào).2006年3月25日.p.765 - 770.2.國(guó)家儀器公司的虛擬儀器的用戶(hù)手冊(cè).3

54、.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.4.j . Jayapandian.等人的研究?jī)x器廠 Soc.印度33(2)75 - 80(2003).出處：研究Soc.(1) 38印度 50-54.關(guān)于浴缸的水位水溫監(jiān)控-文獻(xiàn)綜述師學(xué)院信息工程學(xué)院電子信息工程系0908*摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速開(kāi)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)展了闡述，并且對(duì)它的進(jìn)一步開(kāi)展進(jìn)展了展望。 關(guān)鍵詞：溫度控制，應(yīng)用及開(kāi)展引言隨著當(dāng)今社會(huì)的現(xiàn)代化腳步加快，自

55、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)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。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

56、制。傳統(tǒng)的溫度控制實(shí)時(shí)性差、布線復(fù)雜、控制效果比較差。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷開(kāi)展，利用溫度控制表、溫度接觸器的控制方式已不能滿(mǎn)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)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)的研究與開(kāi)展，是社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)步的需要，它為自動(dòng)化領(lǐng)域的根底設(shè)施之一，在工業(yè)、化工、農(nóng)業(yè)等方面都有重要的作用。 2 國(guó)外的研究現(xiàn)狀與開(kāi)展趨勢(shì)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

57、現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)展指示、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)。現(xiàn)在世界各國(guó)的溫度測(cè)控技術(shù)開(kāi)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的根底上正向著完全自動(dòng)化，無(wú)人化的方向開(kāi)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)人員在吸收興旺國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的根底上，才掌握了溫度室微機(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)渡和開(kāi)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)，與興旺國(guó)家相比，存在較大差距。我國(guó)溫度測(cè)量

58、控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)米有到達(dá)工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問(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)整因子和不帶調(diào)整因子的模糊溫度控制，高精度的恒溫控制等等。2.1 紅外遙控溫度控制紅外遙控溫度控制包括有溫度采集電路，紅外控制，顯示電路，溫度控制電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)等根底的電路。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)展比較，如果測(cè)量得出

59、的溫度不在設(shè)定的圍之，則進(jìn)展語(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)展繼電器加熱；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。通過(guò)紅外遙控進(jìn)展溫度設(shè)置，通用紅外遙控,系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大局部組成。應(yīng)用編解碼專(zhuān)用集成電路芯片來(lái)進(jìn)展控制操作。發(fā)射局部包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收局部包括光、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。2.2 GSM和MSP430單片機(jī)的溫度控制這個(gè)系統(tǒng)主要是采用GSM和MSP430單片機(jī)來(lái)進(jìn)展溫度控制，以單片機(jī)為核心，GSM為控制手段。這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)周?chē)?/p>

60、環(huán)境溫度進(jìn)展實(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)展報(bào)警，也可以使用手機(jī)短信進(jìn)展遠(yuǎn)程控制電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和開(kāi)關(guān)，得以控制周?chē)臏囟鹊阶约涸O(shè)定的圍。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)展遠(yuǎn)程的控制溫度，報(bào)警都是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。2.3 SOC單片機(jī)的模糊溫度控制 現(xiàn)在有一種基于SOC型單片機(jī)作為控制核心來(lái)進(jìn)展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