基于单片机的家用电取暖炉设计

分类：开题报告    更新时间：09-02    来源：网络

 一、课题综述及研究意义

在人类活动中，温度这个物理量是与人们的生活环境紧密联系的，无论在工业应用，科研技术还是平时的生活中，都要对温度进行检测。我们在日常生活中对温度的感受主要体现在身体的冷暖上。夏季需要空调，风扇等电器降温，缓解身体的燥热，而到了冬天，取暖炉经常出现在家家户户的屋子里，为人们提供温暖。传统的家用取暖炉主要以煤炭和燃气作为燃料，这两种取暖炉都能达到预期的取暖效果，但是能耗太高，而且还会排出很多污染物。因此我们需要一种更加清洁环保，实惠便捷的燃料为家用取暖设备供暖。电加热炉的使用就满足了人们对取暖设备多样的要求。

随着芯片控制技术的迅猛发展，微型处理器的使用变得十分广泛。在工业领域，需要对温度参数进行准确的测量与控制，为了能提高温度控制的准确性，提高工作效率，方便操作，单片机在温度检测电路中得到大量使用。在此系统中，温度传感器发挥着至关重要的作用，它为温控系统的测量，控制，保持等功能提供最直观的温度参数，是人们能准确检测温度的保障。

通过单片机控制的家用电取暖炉实现了对燃料的高效使用，没有有害物质排出，无污染，取暖炉的结构设计简单，安全性好，由按键操作单片机进行控制，使取暖炉能自动化运行。

 

二、课题拟采取的研究方法和技术路线

本课题的主要讨论了家用取暖炉的使用背景、意义，还有现阶段取暖产品的发展状况。根据课题的设计要求，结合现有的取暖炉设计和温度控制系统进行分析，为了便于设计，本线路的软件与硬件构思采用模块化的方式进行，使得设计的思路更具清晰，每个功能都可以详尽表述。说明了家用电取暖炉系统的关键环节和技术难点，并画出了整个系统的框图。对各个模块采用的元器件进行了对比和论证，画出了软硬件设计的流程图，最后进行了全文的总结。

本论文主要的设计内容为： 

（1）介绍家用取暖炉系统的设计背景，课题的设计要求； 

（2）概述系统整体的设计思路，将各功能进行模块化分类；

（3）对比各备选元器件的性能，进行最终选择及论证；

（4）各模块的硬件电路设计；

（5）各模块的软件程序设计；

（6）对设计进行总结并附加了参考文献和部分程序。

 

三、主要参考文献

[1]杨欣，张延强.实例解读51单片机完全学习与应用.北京：电子工业出版社[J], 2011.

[2]锅炉的单片机控制系统[D] 张向丰 山东大学硕士论文，2006. 

[3]陈杰，黄鸿.传感器与检测技术[M].北京：高等教育出版社. 

[4] 高才苹.新型供热锅炉手册[M].上海:上海交通大学出版社，2002. 

[5]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航大大学出版社，2000.

[6]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社，1996. 

[7]蔡美琴等.CS-51系列单片机系统及其应用，机械工业出版社，1994.

[8]王琦.型PID恒温控制器的研制[D]. 哈尔滨工业大学 硕士论文，2006 

[9]刘震.程温度测控系统研究[D].国防科技大学硕士论文，2002. 

[10]曾屹．单片机原理与应用.中南大学出版社，2010.  

[11]彭为．单片机典型系统设计实例精讲[M]．北京：电子工业出版社，2001. 

[12]何立民．单片机应用系统设计[M]．北京：航空航天大学出版社，1996. 

[13]康华光．电子技术基础（数字部分），2006. 

[14]刘国荣.计算机控制技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2012 

[15]王树青.先进控制技术及其应用[M]，科学出版社，2001 .

[16]王卫兵计算机控制系统通信[M]．北京：机械工业出版社，2009．  

[17]吴勤勤.制仪表及装置[M]．北京：化学工业出版社，2004．

[18]孙洪程.程控制工程设计[M].北京：化学工业出版社，2001．

[19]孙洪程等编，计算机控制工程设计[M]，化学工业出版社，2001. 

[20]刘美俊.传感器应用技术[M].福州:福建科学技术出版社出版，2004. 

[21]王树.算机系统设计与应用[M]．北京:机械工业出版社，2005． 

[22]何超.机控制技术[M]．北京:北京航空航天大学出版社，2005． 

[23]张斗章．计算机控制讲述与系统应用[M]．北京:机械工业出版社，2005．

[24]楼然苗.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天出版社，2004.

[25]黄仁欣.单片机原理及应用技术[M].北京:华大学出版社，2005.

[26]何立民.单片机高级教程[M]．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[27]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用[M].天津：天津大学出版社，2001.3.

 

二、毕业设计（论文）工作实施计划

（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果

理论分析：

温度的采集与控制，是从不同对象处获得信息的过程，使得温度值在经过采集，储存，显示及控制后得到深度研究从而对其进行控制，它是将温度传感器所检测到的信号通过微机进行处理的综合电子应用技术。基于课题要求，AT89C51会成为主控元件，www.EEELW.COM并针对各项功能编写主机的操作指令程序，通过其外围电路，向各个硬件发送指令，实现对取暖炉的各项操作。第一步，将所选主机通过引脚与采样传感器接通，使得其能够正常工作，采集所处环境实时温度值，并将检测到的温度值在LCD1602液晶显示器上显示出来，根据需求进行人工设置，改变加热电阻电路的通断从而完成升温降温操作，若温度值超过了使用者编写的温度上下限，加热模块将停止工作，蜂鸣器报警。本系统设计的取暖炉采用电加热方式，更加高效环保，传感器能提供数字化的温度检测并将测量值在液晶屏上显示出来，并通过按键控制取暖炉，使得操作更加简单易行。

 

软硬件要求：

硬件要求：合理选择各模块需要的元器件，进行各功能模块的电路图绘制，叙述各模块的原理。

软件要求：绘制程序流程图，编写各模块的程序指令