智能烤箱控制系统的设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业物联网工程学生学号班号指导教师开题日期说明一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现状课题题目

2、：智能烤箱控制系统的设计与实现课题研究现状：随着经济的发展和中国加入WTO,对烟叶加工的质量也提出了更高的要求。传统的烘烤方法难以达到精准控制的要求，因为在客观上要求新的烘烤方法取代传统的烘烤方式，智能烘烤系统在此背景下应运而生。以往的烤箱采用的是手控式的和电子式的温度控制装置，随着人们对温度控制的精度和操作简便的要求的提高，人们又发明了以单片机为核心的温度控制装置，该种装置是目前较为先进的温度检测和控制装置。具有温度控制准确，操作简便和结构简单等众多的优点。但它也还存在着许多的不足之处不能满足人们某些方面的要求。例如，其输出结果常用数码管显示，结果不够形象，对于复杂数据的处理更是力不从心。随

3、着计算机技术的发展和完善，微机被广泛运用于检测和控制领域。微机在测控技术中的运用，使得传统的测控手段，方法和设备发生了根本的变化，形成了自动化，实时化和智能化的微机检测与控制系统。用PC机代替单片机，PC机的强大的数据处理和人机对话功能可以用来弥补单片机控制温度的不足。随着科学技术的发展和自动化程度的进一步提高，烤箱作为实验室的常用设备也在不断的发展，由原来单一的产品逐渐向多个方向发展，比如真空烤箱等。二、选题的目的和意义1研究目的掌握单片机的工作原理，能够进行单片机最小系统的设计，包括电源模块、DS18B20温度传感器模块、三组按键模块、1CD1602显示屏显示、蜂鸣器及加热继电器控制模块的

4、设计，掌握单片机的指令系统，能够对具体的设计要求编写相应的控制程序，能够根据相应的控制要求选择相应的外围器件实现控制任务，利用PrOteUS软件绘制硬件电路图并仿真调试。2.研究意义烤箱的用途十分广泛，它适用于烘烤有化学性气体及食品加工行业的欲烘烤物品、基板应力的去除、油墨的固化、漆膜的烘干等，并且广泛使用于电子、电机、通讯、电镀、塑料、五金化工、食品、印刷、制药等等的精密烘烤，既适用于工业的加工过程，也适用于日常生活中的一些物品的烘烤。随着现代工业生产和生活的要求不断提高，对其过程中温度控制器的精度、通用性、人性化、安全稳定性等性能要求越来越高，同时其成本及实用性对人们来说也不容忽视。所以如

5、果能将烘箱的温度控制的技术提高的话，那么人们许多日常活动都将变得更加方便，对能源的节约也起到了重要的意义。精准的温控提升了产品的品质，通过科学合理的制定出完善的管理对策，能够有效提升人们在实际生活过程中的烤箱使用频率，通过烤箱功能的提升使人们对于烤箱的使用率提升，以此来普及烤箱的使用频率，提升人们生活质量的同时，提高产品的性能。三、课题的基本内容本系统的研发主要包括了系统硬件和软件的设计。硬件设计工作主要包括了掌握DS18B20温度传感器、1CD1602显示屏显示、按键设置、制冷、制热继电器、蜂鸣器报警装置以及定时芯片，并由此设计出具体的硬件电路。设计主要以STM89C52为控制核心，通过DS

6、18b20温度传感器采集温度，与按键设置的温度上下限比较，如果没有达到下限，制热继电器外接的加热模块持续加热。如果超过上限，制冷继电器外接的风扇转动开始散热。如果超过1分钟温度仍没有恢复到温度上下限范围内，蜂鸣器发出警报。开启定时功能后2分钟过后继电器自动断开停止工作，该系统最终达到恒温控制的要求。在软件方面则是利用单片机组成控制系统，编程实现键盘数据输入，温度数据采集及时显示和加热控制的功能。四、研究方案及预期达到的目标研窕方案：本系统主要通过数据采集转换电路模块进行数据的采集、放大、转换模块完成温度信号的测量放大和转换，控制模块主要包括51单片机最小系统及各种接口电路，显示模块主要是通过键

7、盘显示来实现，温度传感器采用DS18b20型号控制温度上下限，单片机控制继电器开或断，报警电路模块实现在烤箱温度超过设定温度时发出警告。预期达到的目标：1 .定时温控，设置温度上下限,2 .温度低于下限制热继电器继续加热，温度超过上限单片机控制制冷继电器打开开始工作，当在规定时间内温度没有恢复到温度上下限的范围内时蜂鸣器发出警报。3 .实现恒温控制。4 .三组按键分别可以设置烤箱温度、温度的上下限范围。5 .1CDI602显示屏显示当前烤箱内部温度值、温度上下限。6 .开启定时功能后系统在120秒后自动断电。五、为完成课题已具备和所需的条件在本课题实现过程中，己具备单片机技术、自动控制技术、传

8、感器技术、界面开发技术等的一些基本知识。已具备的硬件：电烙铁、电脑、开发板、万用表。所需的硬件：51单片机、DS18B20温度传感器、1CD1602显示屏、按键、蜂鸣器、制冷、制热继电器、实时时钟、电机托盘等。所需的软件：QtCreatorproteus8、USARTskei15等。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施在本课题的研究与设计中，选用的是51单片机系列。最可能遇到的问题焊接完成后功能无法实现，电路不通。解决办法：可能遇到的困难和问题：1 .通电后烤箱不能加热，但无异响，也无冒烟：故障排除：检查电路回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；检查熔丝型号、熔断原因，换

9、新熔丝；调节继电器整定值与单片机配合；改正接线。2 .通电后烤箱不断有嗡嗡声：故障排除：查明断点给予修复；检查绕组极性，判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接并给予修复。七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1郭瑞森.智能电烤箱远程控制系统的设计与实现D.电子科技大学,2019.马建良.智能烤箱食材感知和定向加热技术的研究及应用.广东省,广东美的制冷设备有限公司,2019-07-31.3智能烤箱J.学苑创造(36年级阅读),2018(11):24.4王经鑫,王志坤.智能环保烧烤箱的设计J.河北农机,2018(10):46.5贺欣.基于ARM7的人工智能温度控制器的研究D.武汉理工大学,2017.敖培,叶景楼.烤箱温度神经网络控制仿真研究J.辽宁工程技术大学学报,2016(01):68-69.孙涵芳.MCS-5196系列单片机原理及应用.北京航空航天大学出版社,2018.网王力虎,李红波.PC控制及接口程序设计实例.科学出版社,2017.九、备注系统硬件框图