基于80C51的智能高压锅温度控制器-开题报告-文献综述-参考文献

（一）国内研究现状

我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术。该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施的计算机应用在总体上正向消化吸收、简单应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点，在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标将更准确，更加稳定可靠。

（二）国外研究现状

国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。目前温度控制大多采用智能调节器，国外生产调节器分辨率和精度都比较高，但价格昂贵。美国、德国、瑞典、日本等国家技术领先，都各自生产了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各个行业都得到了广泛的应用。其主要特点为：一是用于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；二是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；三是能够适应于受控系统复杂参数时变的温度控制系统的控制；四是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛；五是温度控制普遍具有参数自整定功能。借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动调定的功能。；六是具有控制精度高、抗干扰能力强等特点。

目前，国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面迅速发展。近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时的对温度进行采样，确保数据的正确传输并能对所测温度场进行较精确的控制，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前要解决的问题。温度控制技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。在温度的测量技术中，接触式测温发展较早，这种测温方法优点是：简单、可靠、低廉、测量精度较高，一般能够测得真实温度；但是由于检测元件热惯性的影响，响应时间较长，对热容量小的物体难以实现精确的测量，并且该方法不适应对于腐蚀性介质测温，不能用于超高温测量，难以测量运动物体的温度。非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法 ，其优点是：不破坏被测温场，可以测量热容量小的物体，适用于测量运动物体的温度，还可以测量区域 的温度分布，响应速度较快；但也存在测量误差较大，仪表指示值一般仅代表物体表观温度，测温装置结构复杂，价格昂贵等缺点。

（三）进展情况

现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是基于单片机开发的温度控制装置。其主要功能是根据用户设定温度与实际温度的差值来控制加热器等执行机构，从而改变温度至用户所需。近些年来，因为温度控制器环节已经被纳入为分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器（PLC），全球工业电子温度控制器市场增长缓慢。随着我国电子温度控制器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。

目前主要有模拟、集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列。且国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式；从集成化向智能化、网络化的方向发展。在当今电子信息时代，电子自动化、信息采集控制在任何行业都是不可逆转的潮流，智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将在未来很短时间内实现。

（四）存在的问题

     温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、汽车、材料、电力电子等 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用 ,但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。

二、^范文提纲

前言

第1章 绪论

1.1 温度控制系统的背景、发展历史及意义

1.2 温度控制系统的现状及使用

1.3课题的意义及研究的内容

第2章 硬件设计

     2.1 设计方案比较

          2.1.1 总体方案比较

          2.1.2  温度显示方案比较

     2.2 系统框图

     2.3 整体系统电路

        2.3.1 稳压电源模块

        2.3.2 单片机小系统电路

        2.3.3  DS18B20温度传感器模块

        2.3.4 数码管显示电路

        2.3.5 矩阵键盘电路

        2.3.6 继电器驱动电路

第3章 软件设计

3.1 软件仿真环境

3.2主程序设计

3.3子程序设计

  3.3.1 4*4矩阵键盘子程序

  3.3.2 数码管显示子程序

  3.3.3 DS18B20温度传感器子程序

第4章 系统调试及实验结果

4.1 硬件调试

        4.1.1 7805稳压电路调试

        4.1.2 单片机小系统电路调试

        4.1.3 数码管驱动电路调试

        4.1.4 DS18B20 传感器电路调试

4.2 硬件调试遇到的问题及解决方案

4.3 软件调试

4.4 软件调试遇到的问题及解决方案

4.5 实验结果

结束语

参考文献

致谢

附录1 硬件电路图

附录2硬件实物图

附录3 源代码

三、参考文献

[1]齐志才, 赵继印. 《MCS-51系列单片机原理及接口技术》 [M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005.

[2]沙占友. 《集成温度传感器原理与应用》[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.

[3]李玉峰, 倪虹霞. 《 MCS-51系列单片机原理与接口技术》[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2004.

[4]严天峰. 《单片机应用系统设计与仿真调试》[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005,8.

[5]姜志海. 《单片机原理及应用》[M]. 北京: 电子工业出版社,  2005.

[6]马淑兰. 《单片机技术及应用实例分析》[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2009.

[7]杨会保. 《基于51单片机的温度日期显示系统》[J]. 信息化研究, 2009, (4): 58-60.

[8]纪友芳, 李大海, 林美娜. 《智能温度控制仪的设计与实现》[J]. 计算机工程与设计, 2007, 28（17）: 4200-4202.

[9]刘君华. 《智能传感器系统》[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 1999.

[10]李伙友. 《基于MCS-51的温度控制器的设计》[J]. 龙岩学院学报, 2006, 24（6）: 16-18.

[11]乔元劭, 曹衍龙. 《基于STC89C51的豆浆液温度控制系统》[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2008, (5): 30-34.

[12]关平, 刘红, 林强. 《可实现的基于MCS-51单片机的恒温控制系统的设计》[J]. 自动化技术与应用, 2008, 27（10）: 146-148.

[13] KSTC suhiko OgSTCa. 《 Moden control Engineering》[J]. Publishing house of electronics industry, 2000: 196-202.

[14] V.I.Vasilenko. 《TemperSTCure controller of dilSTCometer furnace》[J]. TranslSTCed from Poroshkovaya Metallurgiya, 2009, 7-8(468): 151-154.