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现代控制理论大作业 智能控温饮水机(DOC)

现代控制理论大作业 智能控温饮水机(DOC)
现代控制理论大作业 智能控温饮水机(DOC)

智能控温饮水机

(河南科技大学信息工程学院河南省洛阳市 471000)

摘要:普通饮水机都只有一些基本的功能。例如加热、保温。然而,随着人们的物质生活的不断提高,对饮水机的性能要求也不断提高。为了满足人们对饮水机的性能要求。本课题研究智能饮水机控制系统。它主要功能是在温度达到100℃沸腾,并能在0℃~100℃之间以5℃为最小温差进行温度设定。从而得到任意想的水温。非常人性化,它还具有过热保护及防干烧功能等。

随着计算机技术的发展,单片机技术已成为计算机技术中的一个独特的分支,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。过去经常采用模拟电路、数字电路实现的电路系统,现在相当大一部分可以用单片机予以实现,传统的电路设计方法已演变成软件和硬件相结合的设计方法。在实际应用中,单片机经常要与各种传感器相结合组成一定的应用系统,以实现系统的自动检测与控制。本文所设计的智能饮水机就是单片机结合传感器的一个简单应用。该系统设计综合单片机以及电子技术理论,从生活实际出发,完善了饮水机的功能。整个设计系统实现三个功能,即加热、对温度上下限的控制和定时加热。与传统的饮水机相比,由于采用了自动检测和控制的电子设计技术,可较好地实现对水温的测量和控制,具有较广泛的应用前景。

关键字: 智能饮水机单片机温度采集功能设定

1.1引言

单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛, 在很多电子产品中也用到了温度检测和温度控制。

目前广泛使用的饮水机,具有价格低廉,制造简便等优点。但是随着用户长时间使用,这些饮水机功能单一、能耗较大、长时间饮用饮水机的水对健康不利等缺点逐渐暴露出来。

传统的饮水机的局限性一般体现在以下几个方面:第一,功能相对简单。只有简单的温度控制,而且用户还不能自己根据自己的喜好设定温控参数。第二,能耗较大。在没有人使用的时候饮水机也处在开机状态无疑会造成能源的大量浪费,在能源紧缺的今天这个方面亟待解决。第三, 长期饮用饮水机里的水会对健康不利。由于广泛使用的饮水机烧水不能完全沸腾,长期饮用这种水会对身体造成较大的伤害。

本此设计的智能饮水机, 采用DS18B20实现温度采集,经过LED显示, 读数直观、准确。并且程序存储器E2PROM, 可以很容易的实现软件升级, 从软件方面提高仪器精度。同时可以对加热实现基本的控制,从而防止了“千滚水”对身体造成的伤害,满足生活的需求。

1.2 智能饮水机的主体功能

(1)智能饮水机的主体功能:

本课题设计的智能饮水机具有过热保护防干烧、加热至沸腾、设置温度加热、超温报警提示、安全锁定、电动机出水功能等。

(2)智能饮水机的按键功能:

①出水键:控制饮水机出水和停止出水;②加热键:负责控制开始加热和停止加热;③锁定键:按下锁定键,其他按键无效;④切换健:按下后开始设定用户想要的温度;⑤温度设定键:按一下温度增加5℃,温度可在0℃到100℃之间循环。

(3)智能饮水机的显示功能:

①电源灯(绿色):接通电源,电源灯点亮;②加热指示灯(黄色):按下加热键,加

热指示灯点亮,表示烧水开始工作。再次按下加热键,指示灯熄灭,表示烧水停止;③锁定键指示灯(蓝色):锁定其他按键功能,灯亮表示其他按键均不可用;④超温报警灯(红色):灯点亮表示水已经达到设定的加热温度或已沸腾并停止加热;⑤数码管:显示当前水温或用户设定的温度。

⑥蜂鸣器:响起后说明水以沸腾并停止加热。

2.1 单片机概念分析

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整的计算机系统。虽然它的大部分功能都集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件(如:CPU、内存、

内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存)。同时集成:通讯接口、定时器,实

时时钟等外围设备。而现在单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出

系统集成在一块芯片上。

2.2 单片机的种类

单片机根据目前发展情况,从不同角度大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。

通用型/专用型

这是按单片机适用范围来区分的。例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足

电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。

总线型/非总线型

这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用于扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连

接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况

下可以不要并行扩展总线,大大减少封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单

片机。

控制型/家电型

这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算

能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。

显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作为工控用。

2.3单片机的引脚介绍

1) 主电源引脚(2根)

VCC(P40):电源输入,接+5V电源

GND(P20):接地线

2) 外接晶振引脚(2根)

XTAL1(P19):片内振荡电路的输入端

XTAL2(P20):片内振荡电路的输出端

3)控制引脚(4根)

RST/VPP(P9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG(P30):地址锁存允许信号

PSEN(P29):外部存储器读选通信号

EA/VPP(P31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

4)可编程输入/输出引脚(32根)

AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。每一根引脚都可以编程,比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等,开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能,尽情发挥你的想象力吧,实现你想要的:)强大无比。。。

PO口(P39~P32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7

P1口(P1~P8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7

P2口(P21~P28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7

P3口(P10~P17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7

3.1 智能饮水机的总体设计

整个硬件系统由主控制系统、输入输出模块、传感器、其他功能电路和电源部分组成。主控系统使用单片机控制,包括对键盘的信息的接收和控制,对其他功能电路的控制等,通过软件编程实现预定功能;传感器部分即检测子系统,主要是进行饮水机中水的温度检测和控制,采用智能温度传感器DS18B20;其他功能电路部分包括恒温,防干烧,出水等电路,达到功能多样化;电源部分为智能饮水机提供必要的电能,保证饮水机能够正常的工作。整体框图如图3-1所示。以下详细讨论每个功能模块的设计思想和硬件电路的实现。

图3-1 智能饮水机电路框图

3.2 元器件选择

主机单元由AT89S52单片机和相关的存储器组成,是仪表的核心。关键部分期间名称及其在电路中的主要功能如下:

(1)AT89S52:完成监控系统数据采集过程、采集方式和报警过程的控制。是整个系统的核心处理器,单片机首先把通过传感器测到的现场温度与预先设置的温度进行比较,如果大于或小于预先设置值,就输出信号去控制加热器的工作,从而实现温度控制。

(2)数码管:用于显示当前水温及设定的水温。

(3)DS18B20:单线数字温度传感器,可直接将被测温度转化为串行数字信号,以供单片机处理。

(4)各色LED及蜂鸣器:用于提示用户饮水机的各种状态。

(5)按键:输入模块,用于控制单片机完成各项功能。

3.3 AT89S52的主要性能

AT89S52具有8k字节Flash闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89S52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作指导下一个硬件复位。

3.4 测温电路的设计

3.4.1 DS18B20的引脚图及方框图

DS18B20的外形及管脚排列图如下图3-3所示。

(1)GND 地信号

(2)DQ 数据输入/输出引脚。用在寄生电源下,可以向器件提供电源。

(3)VDD 可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。

图3-3 DS18B20外形及引脚排列

3.4.2 DS18B20主要性能

(1)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;

(2)测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃;

(3)支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,最多只能并联8个,如果数量过多,会使供电电源电压过低,从而造成信号传输的不稳定,实现多点测温;

(4)工作电源: 直流3~5V;

(5)在使用中不需要任何外围元件;

(6)测量结果以9~12位数字量方式串行传送;

(7)不锈钢保护管直径Φ6 ;

(8)适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温;

(9)标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选;

(10)PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。

3.5 主控系统

主控系统采用单片机控制。

3.6 输入控制

输入控制采用的按键控制,这样不仅减少的制作成本而且便于做。通过74LS373的通断进行按键信号的传输,当74LS373被锁定时,按键信号不能传入单片机,从而达到按键的锁定作用。3.7 显示部分

LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。这些段分别由字母a、b、c、d、e、f、g、p来表示。当数码管特定的段加上电压后,这些特定的段就会发亮,以形成我们眼睛看到的字样了。如:显示一个“2”字,那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c 不亮p不亮。LED数码管有微亮亮和超亮等不同之分,也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成,而大尺寸数码管是由二个或多个发光二极管组成,一般情况下,单个发光二极管的管压降为1.8V左右,电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极称为共阳极数码管,发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极称为共阴极数码管。

常用LED数码管所显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

LED数码管引脚共阴和共阳两种方式:

电源VCC通过1个1K的排阻与LED相连,VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上,组合有很多,但总有一个LED会发光的,找到一个就够了,然后GND不动,VCC(串电阻)逐个碰剩下的脚,如果有多个LED(一般是8个),那它就是共阴。相反用VCC不动,GND逐个碰剩下的脚,如果有多个LED(一般是8个),那它就是共阳。也可以直接用数字万用表,将档位拨到二极管通断性测试档,这时红表笔代表电源的正极,黑表笔代表电源的负极,然后在引脚上进行逐个测试,以确定是共阳还是共阴。一般十个引脚分别为7个段加2个公共加一个小数点。公共端一般在中间或在两边,两排,一排一个对称。至于其他引脚的排序你可以自己量出来。

数码管所使用的电流与电压

(1)电流:静态时,推荐使用10-15mA;动态时,16/1动态扫描时,平均电流为4-5mA,峰值电流50-60mA。

(2)电压:查引脚排布图,看一下每段的芯片数量是多少?当红色时,使用1.9V乘以每段的芯

片串联的个数;当绿色时,使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。

4. 主程序设计

程序的初始化主要包括三个环节:

(1)实现各种设置堆栈指针、定时器/计数器0初始化、以及开中断、定时器/计数器启动;

(2)实现LED显示当前水温并能显示预设的水温;

(3)不断的进行按键扫描,判断是否有按键按下,如没有按键按下,则返回显示;如有按键按下,则根据所按键实现相应的操作。

人机对话功能键设置如下:

(1)“出水”键:控制其出水和停止出水;

(2)“加热”键:控制其加热和停止加热;

(3)“锁定”键:用于锁定其他所有按键;

(4)“切换”键:用于将显示器切换至温度设定界面并开始设定温度;

(5)“设置温度”键:以5℃为间隔在0℃至100℃之间以递增方式设定水温

结论

本次智能饮水机的控制系统改良设计,主要是针对目前市面上饮水机某些方面的不足进行改良设计。本文主要是针对目前绝大多数饮水机只具有一般的加热、保温功能,已经很难满足消费者不断提高的要求,所以我们有必要对其进行改良设计,使他能够满足人们生活水平不断提高的要求。

本文主要介绍了按键控制饮水机的总体设计、硬件系统设计、软件系统设计以及调试方法。通过不断的设计调试及改良,选出最优方案,所选方案具有功能强、精度高、可靠性好、稳定性高、抗干扰性强等特点。设计的饮水机除按键控制之外,还具有防干烧、设定温度、故障报警等功能。在这次毕业设计的过程中,我发现自己许多不足的地方。不过通过边学习边做毕业设计使我掌握了单片机的软、硬件基础知识。在不断提高我的自学能力,分析问题、解决问题的能力的同时也考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关书籍资料,和组织材料的综合能力;在学习新知识时,从基础学起。在这次设计的学习、设计、制作与调试过程中,遇到了不少麻烦和困难,通过不断的查阅资料分析解决,使我能顺利完成这次毕业设计。

参考文献

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[13] 51单片机世界https://www.docsj.com/doc/6514392908.html,/

[14] 单片机爱好者https://www.docsj.com/doc/6514392908.html,/

[15] 单片机学习网 https://www.docsj.com/doc/6514392908.html,/

智能仪器大作业

课程名称:数据采集与智能仪器姓名: 学号: 班级:

《数据采集与智能仪器》课程考核(大作业) 武汉理工大学信息学院 参考书赵茂泰《智能仪器原理及应用》(第三版)电子工业出版社 程德福《智能仪器》(第二版)机械工业出版社 第1章概述 本章要求掌握的内容:智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点 考试题(10分) 1 智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点 第2章数据采集技术 本章要求掌握的内容:数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D 转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计 考试题(30分) 1 设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时,增益为1000,而输入信号每增加1mv时,其增益自动减少一倍,直到100mv为止。(15分) 评分标准:正确设计硬件电路图(5分);正确编写控制程序(5分);完成仿真调试,实现基本功能(5分); 2 运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的高速数据采集系统进行改造,画出采集系统电路原理图,简述其工作过程。(15分) 评分标准:正确设计硬件电路图(10分);正确描述工作过程(5分);第3章人机接口

本章要求掌握的内容:键盘;LED、LCD、触摸屏 考试题(30分) 1 设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路,画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序(包含程序流程图)。 评分标准:正确设计硬件电路图(10分);正确画出程序流程图(5分);正确编写控制程序(5分);完成仿真调试(10分) 第4章数据通信 本章要求掌握的内容:RS232C、RS485串行总线,USB通用串行总线,PTR2000无线数据传输 考试题(30分) 1 设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数据通信接口电路(单片机端含8位LED显示),编写从PC机键盘输入数字,在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。 评分标准:正确设计硬件电路图(5分);正确画出程序流程图(5分);正确编写单片机通信程序(5分);在开发系统上运行,实现基本功能(10分);制作实物,实现基本功能,效果良好(5分)。 第1章概述 考试题(10分) 1 智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点 答:FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片,他们除了ASIC的特点之外,

智能饮水机控制系统-毕业设计

智能饮水机控制系统 学生:XXX 指导教师:XXX 内容摘要:该系统设计综合电子技术理论,从生活实际出发,完善了饮水机的功能。设计方案中,主要采用AD590和光敏三极管作为检测单元,并运用了MC14433、74LS160等集成器件。整个设计系统实现两个功能,即测温数显和加热次数自动控制,包括检测、A/D转换(计数)、译码选通、继电器控制等电路模块单元。与传统的饮水机相比,由于采用了自动检测和控制的电子设计技术,可较好地实现对水温和水质的测量和控制,具有较广泛的应用前景。 关键词:检测单元温度传感器AD590 自动控制继电器

Intelligent water machine control system Abstract: The system of design integrated electronic technology theory, from the actual conditions of life, improving the function of the drinking fountains. The Design project with the main use ofAD590 and phototransistor as a test unit has still used theMC14433, 74LS160, such as integrated device. The whole design system tries to achieve two functions, namely, digital temperature measurement and automatic control of the number of heating, including detection, A / D converter (Count), decoding strobe, relay control such circuit modules. Compared with the traditional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design technology, can better achieve the right temperature and water quality measurement and control, with a wider range of applications. Keywords: Detection Unit Temperature Sensor AD590 Automatic Control Rela

现代控制理论大作业

现代控制理论 (主汽温对象模型) 班级: 学号: 姓名:

目录 一. 背景及模型建立 1.火电厂主汽温研究背景及意义 2.主汽温对象的特性 3.主汽温对象的数学模型 二.分析 1.状态空间表达 2.化为约当标准型状态空间表达式并进行分析 3.系统状态空间表达式的求解 4.系统的能控性和能观性 5.系统的输入输出传递函数 6.分析系统的开环稳定性 7.闭环系统的极点配置 8.全维状态观测器的设计 9.带状态观测器的状态反馈控制系统的状态变量图 10.带状态观测器的闭环状态反馈控制系统的分析 三.结束语 1.主要内容 2.问题及分析 3.评价

一.背景及模型建立 1.火电厂主汽温研究背景及意义 火电厂锅炉主汽温控制决定着机组生产的经济性和安全性。由于锅炉的蒸汽容量非常大、过热汽管道很长,主汽温调节对象往往具有大惯性和大延迟,导致锅炉主汽温控制存在很多方面的问题,影响机组的整个工作效率。主汽温系统是表征锅炉特性的重要指标之一,主汽温的稳定对于机组的安全运行至关重要。其重要性主要表现在以下几个方面: (1) 汽温过高会加速锅炉受热面以及蒸汽管道金属的蠕变,缩短其使用寿命。例如,12CrMoV 钢在585℃环境下可保证其应用强度的时间约为10万小时,而在 595℃时,其保证应用强度的时间可能仅仅是 3 万小时。而且一旦受热面严重超温,管道材料的强度将会急剧下降,最终可能会导致爆管。再者,汽温过高也会严重影响汽轮机的汽缸、汽门、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的机械强度,从而导致设备损坏或者使用年限缩短。 (2) 汽温过低,会使得机组循环热效率降低,增大煤耗。根据理论估计可知:过热汽温每降低10℃,会使得煤耗平均增加0.2%。同时,汽温降低还会造成汽轮机尾部的蒸汽湿度增大,其后果是,不仅汽轮机内部热效率降低,而且会加速汽轮机末几级叶片的侵蚀。此外,汽温过低会增大汽轮机所受的轴向推力,不利于汽轮机的安全运行。 (3) 汽温变化过大会使得管材及有关部件产生疲劳,此外还将引起汽轮机汽缸的转子与汽缸的胀差变化,甚至产生剧烈振动,危及机组安全运行。 据以上所述,工艺上对汽温控制系统的质量要求非常严格,一般控制误差范围在±5℃。主汽温太高会缩短管道的使用寿命,太低又会降低机组效率。所以必须实现汽温系统的良好控制。而汽温被控对象往往具有大惯性、大延时、非线性,时变一系列的特性,造成对象的复杂性,增加了控制的难度。现代控制系统中有很多关于主汽温的控制方案,本文我们着重研究带状态观测器的状态反馈控制对主汽温的控制[1] 。 2.主汽温对象的特性 2.1主汽温对象的静态特性 主汽温被控对象的静态特性是指汽温随锅炉负荷变化的静态关系。过热器的传热形式、结构和布置将直接影响过热器的静态特性。现代大容量锅炉多采用对流过热器、辐射过热器和屏式过热器。对流过热器布置在450℃~1000℃烟气温度的烟道中,受烟气的横向和纵向冲刷,烟气以对流方式将热量传给管道。而辐射过热器则是直接吸收火焰和高温烟气的辐射能。屏式过热器布置在炉膛内上部

基于单片机饮水机温度控制设计

计算机控制技术 课程设计 成绩评定表 设计课题基于单片机饮水机温度控制设计 学院名称:电气工程学院 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点: 3 设计时间: 指导教师意见: 成绩: 签名:年月日

计算机控制技术课程设计 课程设计名称:基于AT89C51单片机饮水机温度控制专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点: 课程设计时间:2012-06-11~2012-06-15

计算机控制技术课程设计任务书 学生姓名专业班级学号 题目基于AT89C51单片机饮水机温度可控制 课题性质工程设计课题来源自拟指导教师 主要内容(参数)利用89C51设计饮水机温度控制系统,实现以下功能:1.可以认为的通过独立按键控制饮水机的温度; 2.通过1602液晶显示饮水机温度; 3.可控制饮水机温度的上下温度限并能手动调节; 4.当高于上温度界限,或低于下界温度限是有警报; 任务要求(进度)第1天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。第2天:按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。 第3天:软件设计,编写程序。 第4-5天:撰写课程设计报告。图表清晰、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。 主要参考资料[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社,1900 [2]何立民.单片机应用系统(系统配置与接口技术). 北京航空航天大学出版社,1994 [3]王之芳.传感器应用技术.西北工业大学出版社,1995 [4]南建辉,熊鸣,王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社,2004 [5]张毅刚,彭喜源,曲春波等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社,1997 [6]陈宝江.MCS单片机应用系统指南.北京:机械工业出版社,1997 [7]万福君.单片微机原理系统设计与开发应用.中国科学出版社,1995 [8]张友德、赵志英等.单片机原理应用与实验.上海复旦大学出版社,.1992 [9]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社.1997.12 [10]高海生等.单片机应用技术大全.西安:西安交通大学出版社,1991.12 审查意见 系(教研室)主任签字:年月

传感器大作业汇总

检测与转换技术 大作业 题目电容式传感器在水箱液位装置上的设计院系信息工程学院 班级自动化133班 学生姓名张如江 日期 2015年11月18日

摘要 (2) 1 设计方案 (2) 1.1设计原理 (2) 1.2系统框图- 4 - 2传感器原理 (3) 2.1传感器简述 (3) 2.2电容式液位计 (3) 2.3传感器的组成 (4) 2.4测量原理 (5) 3电容测量电路设计 (6) 3.1测量电路 (6) 4电信号放大电路设计 (9) 4.1整流电路 (9) 4.2放大电路 (9) 5 AD转换电路及与单片机接口 (10) 6 误差分析 (11) 6.1误差来源 (11) 6.2影响液位测量的主要因素 (11) 7总结 (12) 参考文献 (12)

在工业自动化生产过程中,为了实现安全快速有效优质的生产,经常需要对液位进行精确测量,继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种,分为直接法和间接法。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单,是间接测量方法中最常用的方法之一。本设计采用电容式传感器的原理、电容电压转换电路、精确测量电压幅度的测量法,及利用DS1820 测量温度和用单片机进行温度补偿的方法。设计并制作了圆柱形电容器,利用二极管T型网络电路将容量变化转换成电压的变化,并利用单片机进行测量,通过软件计算液位高度,减小了电容与电压转换的线性误差,具有温度软件补偿功能。通过实验测试,该装置的测量精度优于1cm。 1.设计方案 1.1设计原理 本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用在柱形电容器的极板之间,充以不同高度的介质时,电容量的大小也会有所不同。从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。由于从传感器得出的电压一般在0~30mv之间,太小不易测量,所以要通过放大电路进行放大。从放大电路出来的是模拟量,因此送入ADC0809转换成数字量,ADC0809连接于单片机,把信号送入单片机。显示电路连接于单片机用于显示水位的高度。该显示接口用一片MC14499和单片机连接以驱动数码管。 1.2系统框图

智能饮水机控制系统设计之令狐文艳创作

毕业设计(论文) 令狐文艳 智能饮水机控制系统设计 Design of control system for intelligent drinking water machine 班级 学生姓名学号 1 指导教师职称 导师单位徐州工业技术职业学院 论文提交日期 论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名:日期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名:日期:

摘要 在现代生活当中中,饮水机已经成为了我们日常生活中必不可少的家用电器。但是,有的饮水机的功能只是普通的加热功能,有的功能比较强大,如可以掌控水温的具体控制,但往往这样的饮水机价格使很多人望而止步,根本不能适用于普通家庭。根据这个情况,我设计了这款智能饮水机,这款饮水机的价格相对低廉但是功能却非常强大。一部分利用单片机对水温的控制,在加上液晶屏幕显示温度,得到稳定的人与机器的操作,这款饮水机有很多的模式可以使用,如:冲咖啡和沏茶等。这个设计也添加了团情况的紧急措施,如果水箱在缺水的情况下使用,无法使之加热,它会通过智能报警的方式告知饮水机主人提醒主人以保证其该系统的安全性,让人用起来更加稳定。对于这个设计来说,在确保用户使用过程中的安全的情况下为用户的使用更加方便、舒心。这个设计的智能化水平相对来说比较高,自动化操作可以根据用户自己来实现。 关键词:智能饮水机,单片机,控制 Abstract In modern life, drinking water machine has become essential household appliances in our daily life. However, some drinking water heating machine function is normal, some more powerful features, such as the specific control can control water temperature, but often drinking machine price this makes a lot of people stop, not suitable for the ordinary family according to this situation, I designed the intelligent water dispenser, the water dispenser is relatively inexpensive but the function is very powerful. A part of the use of single-chip temperature control, temperature display and LCD screen, get the human and machine stable operation, the water dispenser has a lot of die Type can be used, such as coffee and tea. This design also added a group of emergency measures, if the tank used in the absence of water, heating can not make it, it will be through the intelligent alarm way to inform the drinking machine owner to remind the owner to ensure the safety of the system, let people use them more stable. For this design, comfortable to ensure more convenient use for users, users in the process of security. The design of the intelligent level is relatively high, automatic operation according to the user to achieve.

流量监测交通灯传感器大作业

传感器技术与检测 流 量 检 测 交 通 灯 班级: 学号: 姓名 日期:

一.研究的主要内容 本课题研究的内容有如下几个方面: (1)基于车流量的智能交通灯控制系统的工作原理。 (2)基于车流量的智能交通灯控制系统的硬件设计。 (3)车流量检测原理及其硬件电路设计。 (4)基于车流量的智能交通灯控制系统的程序设计。 二.研究方案 1.系统总体方案 2.车流量检测方案 利用红外线车辆检测器。红外线车辆检测器是利用被检测物对光束的遮挡或反射,通过同步回路检测物体有无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。如当汽车通过光扫描区域时,部分或全部光束被遮挡,从而实现对车辆数据的综合检测。红外线车辆扫描系统提供了车辆轮廓扫描的解决方案,并提供车辆分离信号,同时还能够检测挂钩是否存在及其位置,由于光学产品的高速响应,当车速低于100公里/小时,系统可对车辆间距0.3米车辆实现可靠的分离检测并抓取车辆轮廓数据,当车速低于200公里/小时,对车辆间距0.6米的车辆实现可靠的分离检测并抓取轮廓数据,系统可自动分类超过100种车型,车辆自动分类的准确率超过99%。常利用光电开关技术成熟,高速响应,可输出丰富的车辆数据信息,能可靠检测各种特殊车辆。抗干扰性强,不受恶劣气象条件或物体颜色的影响,安装简便。 采用AT89C51单片机作为主控制器。AT89C51具有两个16位定时器/计数器,5个中断源,便于对车流量进行定时中断检测。32根I/O线,使其具有足够的I/O口驱动数码管及交通灯。外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K,便于系统扩展。其T0,T1口可以对外部脉冲进行实时计数操作,故可以方便实现车流量检测信号的输入。 显示部分:采用数码管与点阵LED相结合的方法因为设计既要求倒计时数字输

现代控制理论大作业 北科

现代控制理论大作业分析对象:汽车悬架系统 指导老师:周晓敏 专业:机械工程 姓名:白国星 学号:S2*******

1.建模 悬架是车轮或车桥与汽车承载部分之间具有弹性的连接装置的总称,具有传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等作用。传统汽车悬驾系统是被动悬驾,其参数不能改变,无法控制其对不同路面激励的响应,因此对不同路面的适应性较差。为提高汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和制动性等性能,人们开始用主动悬架系统来代替传统的被动悬架系统。主动悬架系统能根据路面的情况通过一个动力装置改变悬挂架的参数,改善汽车的各方面性能。 对悬驾系统进行仿真计算首先要建立悬驾系统动力学模型,随后对所建立的模型进行仿真分析。为了简化模型,取汽车的一个车轮的悬驾系统进行研究,该模型可简化为一维二自由度的弹簧阻尼质量系统,图1所示为该模型的模拟图。 图1 悬架系统模型的模拟图 其中u为动力装置的作用力,w为路面位移,x1为车身位移,x2为悬驾位移,用车身位移来度量车身的振动情况,并视为系统的输出。路面状况以w为尺度,并视为系统的一个干扰输入。当汽车从平面落入坑时,w可用一个阶跃信

号来模拟。u 为主动悬架的作用力,它是系统的控制量。 进行受力分析,由牛顿第二规律可得车身悬架系统的动力学方程为: ()()()()() 1121212212122s s t m x K x x b x x u m x K x x b x x u K w x ?=-+-+?? =-+--+-??& &&&&&&& 设系统状态变量为: []1 2 12x x x x x =&& 则上面系统动力学方程可改写为状态空间表达式: x Ax Bu y Cx Du =+?? =+?& 其中: ()1 1 1 1222 200 100001s s s t s K K b b A m m m m K K K b b m m m m ????????--=????-+??-??? ? 12 200 001 01t B m K m m ?? ??????=????-???? []1000C = []00D = u u w ??=???? Matlab 系统模型程序代码: m1=800;m2=320;ks=10000;b=30000; kt=10*ks;

饮水机温度控制

东南大学成贤学院 毕业设计(论文)任务书 电子工程系自动化专业 学生姓名张成尧 学号 01211328 起讫日期 2015.03---2015.06 设计地点东南大学成贤学院实验大楼502 指导教师签字 专业负责人审查签字

课题 饮水机温度控制系统设计 名称 一、毕业设计(论文)工作内容和要求 1、选题背景 温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。所以我们必须能实时获取水温变化。对于超过适宜范围的温度能够报警。同时,我们也希望在适宜温度范围内可以由人们根据实际情况加以改变。 传统的温度采集电路相当复杂,需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD转换等一系列工作才能得到温度的数字量,并且这种方式不仅电路复杂,元器件个数多,而且线性度和准确度都不理想,抗干扰能力弱。现在常用的温度传感器芯片不但功率消耗低、准确率高,而且比传统的温度传感器有更好的线性表现,最重要的一点是使用方便。 因此,本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统,该系统可以实时检测饮水机水箱的水温,并且可以通过数码管显示饮水机水箱水温度数等一系列的功能。 2、工作内容与需要提供的基础资料 (1)工作内容 本科阶段的毕业设计(论文)是本科学习阶段的最后一个环节,也是开放教育集中实践环节的重要组成部分,重在培养学生独立工作能力和综合运用所学知识解决实际工程技术问题的能力。通过毕业设计(论文)工作,使学生将所学到的理论知识运用到实践中,在一定程度上,培养学生的创新精神和创造能力。 本课题的具体工作内容如下: ①查阅并阅读大量文献,掌握目前饮水机温度控制系统的应用与发展概况; ②在阅读文献的基础上,掌握饮水机温度控制系统的工作和设计原理,并进行饮水机温度控制系统总体方案的设计,同时完成开题报告; ③在总体方案的基础上,进行饮水机温度控制系统的设计与调试; ④在硬件平台的基础上,进行饮水机温度控制系统软件部分的设计、仿真与调试; ⑤列写论文提纲,进行论文写作,形成初稿; ⑥根据指导教师对初稿提出的修改建议,修改论文; ⑦论文定稿并准备答辩。 (2)需要提供的基础资料 ①与课题以及专业相关的英文文献 ②硬件设备:自选芯片、电阻、电容、晶振、通用板、导线、万用表、示波器、信号发生器、电烙铁和仿真器等 ③软件设备:Protel、proteus仿真软件以及单片机编程软件等

现代检测技术大作业最终版

现代检测技术 大型作业 (2014/2015学年第1学期) 课题名称粮食存储环境品质监测系统设计院(系)自动化工程学院 专业电气系统检测与控制 小组成员 时间 指导老师

一.设计背景及意义 “国以民为本,民以食为天”,“兵马未动,粮草先行”,这些都充分说明粮食对国家的重要性。储粮是为了防备战争、保证非农业人口的粮食消费需求、调节国内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害及其它突发性事件而采取的有效措施。因此,粮食的科学储藏具有重要的战略意义和经济意义。 我国是世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国,粮食储藏是国家为防备战争、灾荒及其他突发性事件而采取的有效措施,因此粮食的安全储藏是关系到国计民生的战略大事。在粮食的储藏的过程中,由于粮仓温湿度异常而造成粮食变质,带来的经济损失是惊人的。粮食在贮藏过程中,会因为受温度、湿度、氧气、微生物及昆虫等因素的影响,从而造成其质量的不良改变。目前我国许多粮食仓储单位采用测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法,消耗了大量的人力和财力,并且效果不佳,发霉变质等现象大量存在。因此设计粮食储存品质监测系统,可以提高工作效率,实现粮仓数据的实时监控,是仓储单位亟待解决的重要问题。 粮食在贮藏过程中,会因为受温度、湿度、压力、2 CO、微生物及昆虫等因素的影响,从而造成其质量的不良改变。对粮食贮藏过程中的影响参数进行实时监测、分析,是保障粮食储存品质的有效手段。在此,通过采用CAN总线的数据采集系统对影响粮食贮藏过程中的参数进行实时采集、分析,当发现不良变化时,能够及时发出预警信息,保证粮食储存的安全。 粮食储存品质监测系统是利用现场的前沿机检测粮食储备库中粮食的基本情况,并结合其他粮情信息(如入仓时间、品种、仓型、天气状况等)进行综合分析,然后通过控制电机启停,达到对相应参数的控制。利用监控室的上位机对粮仓进行监控,用户可方便地构造自己需要的数据采集系统,在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室,管理人员不需要深入现场,就可以按照所需的要求对粮仓内的情况进行控制,还可以查看历史数据,优化现场作业,提高了生产效率,增强了国家粮食储备安全水平,以获得实时粮仓管理,实现自动化、智能化,为实现我国粮仓管理现代化更近了一步。

传感器原理与测试技术大作业

2015春机械智能专业传感器原理与应用试题试卷号7550 1.测量是借助专用的技术和设备,通过和,取得被测对象的某个量的大小和符号。 2.电阻应变片的初始电阻R0是指应变片未粘贴时,在室温下测得的电阻。 3.工业和计量部门常用的热电阻,我国统一设计的定型产品是热电阻和 热电阻。 4.闭磁路变隙式单线圈电感传感器与灵敏度及线性度式相矛盾的。 5.所谓光栅,从它的功能上看,就是刻线间距很小的。 6.螺线管式差动变压器传感器中,零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一。它的存在造成传感器在附近灵敏度降低、测量大等。 7.电涡流式传感器的测量系统由和两部分组成,利用两者之间的耦合来完成测量任务。 8.电容式传感器中,变面积式常用于较大的测量。 9.振筒式传感器用薄壁圆筒将被测气体或密度的变化转换成频率的变化。10.光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用代替的结果。通常基极不引出,只有两个电极。 11.热电偶中,接触电势是由互相接触的两种金属导体内造成的;温差电势是由金属两端温度不同引起造成的。 12.硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个大面积而成。13.对某种物体产生有一个的限制,称为红限。 14.电位器是一种将机械转换成电阻或电压的机电传感元件。

1.单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量()。 A.大量程角位移 B.小量程角位移 C.大量程直线位移 D.小量程直线位移 2.用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是()。 A.接线方便 B.减小引线电阻变化产生的测量误差 C.减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D.减小桥路中电源对热电阻的影响 3. 压电石英晶体表面上产生的电荷密度与()。 A.晶体厚度成反比 B.晶体面积成正比 C.作用在晶片上的压力成正比 D.剩余极化强度成正比 4.当一定波长入射光照射物体时,反映该物体光电灵敏度的物理量是()。 A. 红限 B. 量子效率 C. 逸出功 D. 普朗克常数 5. 通常用振弦式传感器测量()。 A. 压力 B. 扭矩

现代控制理论大作业

现代控制理论 直流电动机模型的分析 姓名:李志鑫 班级:测控1003 学号:201002030309

2 1直流电动机的介绍 1.1研究的意义 直流电机是现今工业上应用最广的电机之一,直流电机具有良好的调速特性、较大的启动转矩、功率大及响应快等优点。在伺服系统中应用的直流电机称为直流伺服电机,小功率的直流伺服电机往往应用在磁盘驱动器的驱动及打印机等计算机相关的设备中,大功率的伺服电机则往往应用在工业机器人系统和CNC铣床等大型工具上。[1] 1.2直流电动机的基本结构 直流电动机具有良好的启动、制动和调速特性,可以方便地在宽范围内实现无级调速,故多采用在对电动机的调速性能要求较高的生产设备中。 直流伺服电机的电枢控制:直流伺服电机一般包含3个组成部分: - 图1.1 ①磁极: 电机的定子部分,由磁极N—S级组成,可以是永久磁铁(此类称为永磁式直流伺服电机),也可以是绕在磁极上的激励线圈构成。 ②电枢: 电机的转子部分,为表面上绕有线圈的圆形铁芯,线圈与换向片焊接在一起。 ③电刷: 电机定子的一部分,当电枢转动时,电刷交替地与换向片接触在一起。 直流电动机的启动

电动机从静止状态过渡到稳速的过程叫启动过程。电机的启动性能有以下几点要求: 1)启动时电磁转矩要大,以利于克服启动时的阻转矩。 2)启动时电枢电流要尽可能的小。 3)电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩,以利于缩短启动时间。 直流电动机调速可以有: (1)改变电枢电源电压; (2)在电枢回路中串调节电阻; (3)改变磁通,即改变励磁回路的调节电阻Rf以改变励磁电流。 本文章所介绍的直流伺服电机,其中励磁电流保持常数,而有电枢电流进行控制。这种利用电枢电流对直流伺服电机的输出速度的控制称为直流伺服电机的电枢控制。如图1.2 Bm 电枢线路图1.2 ——定义为电枢电压(伏特)。 ——定义为电枢电流(安培)。 ——定义为电枢电阻(欧姆)。 ——定义为电枢电感(亨利)。 ——定义为反电动势(伏特)。 ——定义为励磁电流(安培)。 ——定义为电机产生的转矩(牛顿?米) ——定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效粘带摩擦系数(牛顿?米∕度?秒) —定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效转动惯量(千克?米)。 1.3建立数学模型 电机所产生的转矩,正比于电枢电流I与气隙磁通Φ的乘积,即: Φ (1-1) 而气隙磁通Φ又正比于激励电流,故式(1-1)改写为 (1-2)

(最新版)智能饮水机控制系统的设计毕业设计

本科毕业论文(设计) 智能饮水机控制系统的设计 中工 信商 2014-JX16- 系 (部) 信息工程系 专 业 测控技术与仪器 学 号 学生姓名 王珂 指导教师 刘秀敏 提交日期 年 月 日

摘要 现代生活中,饮水机已经成为了必不可少的日常电器。而以往的饮水机只有单加热或者制冷功能,功能强大一些的饮水机可以实现对水温的控制,但是这类饮水机的市场价格相对较高。所以本文设计了一款价格相对低廉但是功能强大的智能饮水机系统,利用单片机不仅能够实现对水温的控制,同时利用液晶屏幕显示温度,拥有良好的人机信息交换界面,用户可以利用按键选择不同的模式,比如:沏茶,冲咖啡等。本设计也为各种突发情况制定了应对措施,比如在水箱缺水的情况下,用户无法使用加热功能,系统也会通过声光报警,提醒用户以保证用户及其系统的安全性。对于设计而言,在保证用户使用安全的情况下,尽可能为用户的使用提供方便是本设计的要求。本设计的智能化水平较高,完全可以根据用户的需求实现自动化操作。 关键字:智能饮水机,单片机,控制

Design the control system of intelligent water dispenser Abstract At present,dispenser the past dispensers only ,the betters can realize temperature control.But this kind of dispenser market price is relativity a relatively inexpensive but powerful intelligent dispenser https://www.docsj.com/doc/6514392908.html,ing MCU not only can realize temperature control,but also can use liquid crystal display the temperature.Having a good man-machine interface,user can choose different patterns though keys.like:make tea,make coffee,and so on.This design also measures for various emergency situations.For example, in the water shortage situation, users can not use the , the system will through sound and light alarm to remind the user.Ensure the safety of the user and the system.For the design, to ensure user safety, As far as possible for the user easy to use is the requirement of the design.The intelligent level of the design is realize automatic operation according to the needs of user. Keywords:intelligent water dispenser MUC control

现代控制理论大作业

现代控制理论大作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

分类号:TH89 单位代码:10110 学号: 中北大学 综合调研报告题目: 磁盘驱动器读写磁头的定位控制 系别: 计算机科学与控制工程学院 专业年级: 电气工程与智能控制2014级 姓名: 何雨贾晨凌朱雨薇贾凯张钊中袁航 学号: 14070541 39/03/04/16/33/47 指导教师: 靳鸿教授崔建峰讲师 2017年5月7日

摘要 硬盘驱动器作为当今信息时代不可缺少的存储设备,在人们日常生活中正扮演着越来越重要的角色,同时它也成为信息时代科学技术飞速发展的助推器。然而,随着信息量的日益增长,人们对硬盘驱动器存储容量的要求越来越高。但另一方面由于传统硬盘驱动器的低带宽、低定位精度,导致磁头很难准确地定位在目标磁道中心位置,从而限制了存储容量的持续增加。 自IBM公司于1956年向全球展示第一台磁盘存储系统R.AMAC以来,随着存储介质、磁头、电机及半导体芯片等相关技术的不断发展,硬盘的存储容量成倍增长、读写速度不断提高。要保证可靠的读写性能,盘片的转速控制和磁头的定位控制问题具有重要意义。其中磁头的定位控制主要包括寻道控制与定位跟踪控制两个问题,如PID控制、自适应控制、模态切换控制等,这些控制方法大大提高了硬盘磁头伺服系统的性能。为达到更高的精度,磁头双级驱动模型成近年的研究热点,多种控制策略已有相关报道,但目前仍处于实验水平。 关键词: 磁盘驱动器;磁头;定位;控制 Abstract Hard disk drive (HDD), acted as requisite storage equipment in current information age,plays a more and more vital role in people’s daily life, and it becomes a roll booster in rapid development of science and technology. However, with the increase of information capacity, we put forward a severe request for HDD data storage capacity. Unfortunately, due to the low bandwidth, low positioning accuracy in conventional HDD, magnetic head is hard to be positioned onto the destination track center, thus it limits the continuing increase in storage capacity. Since IBM brought the first disk-the random access memory accounting machine(RAMAC) to market in 1956, the storage capacity and read/write speed have continuously increased along with the development of the techniques of media,read/write head, actuators and semiconducting chips. The problems of R/W head's settling control is definitely important in order to ensure the reliability of read and write performance. Track seeking and track following are two main stages of the hard disk servo system. Researchers have developed kinds of control strategies to implement the servo control from PID control to advanced control methods.Dual-stage actuator has attracted many researchers and engineers for its broaderbandwidth compared with single-stage actuator. Key Words:Hard Disk Drive;Heads; Location; Control

传感器大作业

北京邮电大学 传感器大作业 题目:霍尔转速器 姓名:##### 学院:电子工程学院 班级: 学号: 日期:2013年6月10日

一、被测量分析 转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。在工农业生产和工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要测量和显示其转速。要测速,首先要解决的是采样问题。测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器,非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难。数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。随着微型计算机的广泛应用,单片机技术的日新月异,特别是高性能价格比的单片机的出现,转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构,并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率。 二、霍尔传感器的发展历史及其现状 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、

导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。三、传感器设计思路 系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化为脉冲信号。信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。处理器采用STC89C51单片机,显示器采用8位LED数码管动态显示。系统原理框图如图所示: 系统软件主要包括测量初始化模块、信号频率测量模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD码转换模块、显示模块、按键功能模块、定时器中断服务模块。系统软件框图如图所示:

智能饮水机控制系统设计

智能饮水机控制系统设 计

毕业设计(论文)智能饮水机控制系统设计 Design of control system for intelligent drinking water machine 班级 学生姓名学号 1 指导教师职称 导师单位徐州工业技术职业学院 论文提交日期

论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名:日期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名:日期:

摘要 在现代生活当中中,饮水机已经成为了我们日常生活中必不可少的家用电器。但是,有的饮水机的功能只是普通的加热功能,有的功能比较强大,如可以掌控水温的具体控制,但往往这样的饮水机价格使很多人望而止步,根本不能适用于普通家庭。根据这个情况,我设计了这款智能饮水机,这款饮水机的价格相对低廉但是功能却非常强大。一部分利用单片机对水温的控制,在加上液晶屏幕显示温度,得到稳定的人与机器的操作,这款饮水机有很多的模式可以使用,如:冲咖啡和沏茶等。这个设计也添加了团情况的紧急措施,如果水箱在缺水的情况下使用,无法使之加热,它会通过智能报警的方式告知饮水机主人提醒主人以保证其该系统的安全性,让人用起来更加稳定。对于这个设计来说,在确保用户使用过程中的安全的情况下为用户的使用更加方便、舒心。这个设计的智能化水平相对来说比较高,自动化操作可以根据用户自己来实现。 关键词:智能饮水机,单片机,控制 Abstract In modern life, drinking water machine has become essential household appliances in our daily life. However, some drinking water heating machine function is normal, some more powerful features, such as the specific control can control water temperature, but often drinking machine price this makes a lot of people stop, not suitable for the ordinary family according to this situation, I designed the intelligent water dispenser, the water dispenser is relatively inexpensive but the function is very powerful. A part of the use of single-chip temperature control, temperature display and LCD screen, get the human and machine stable operation, the water dispenser has a lot of die Type can be used, such as coffee and tea. This design also added a group of emergency measures, if the tank used in the absence of water, heating can not make it, it will be through the intelligent alarm way to inform the drinking machine owner

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