毕业设计 温度控制系统_开题报告_文献综述.pdf

燕山大学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：温度传感与温度过程控制研究

学院（系）：里仁学院电气工程系

年级专业：07仪表2班

学生姓名：***

指导教师：***

完成日期：2011.3.15

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

1.国内外研究动态

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。温度控制器是一

种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来控制加热器运

作，从而达到改变用户所需温度的目的。近百年来，温度控制器的发展大致

经历了以下阶段：

(1)模拟、集成机械式温度控制器；

(2)电子式智能温度控制器。目前，国际上新型温度控制器正从模拟式

向数字式、电子式由集成化向智能化、网络化的方向发展。

现今基于单片机的温度控制系统在生产、安全保护以及节约能源等方

面发挥了着重要作用。近年来，国内基于单片机的温度控制系统在技术上

得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，适用范围也不断扩大，市

场占有率逐年增长，进入21世纪后，智能的温控系统正朝着高精度、多功

能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研

制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。但是比起国外，我们仍处

于起步晚，高度低，技术创新能力薄弱的状况，技术密集型产品明显落后

于发达工业国家，自主研发产品少，缺乏核心技术是硬伤。就单片而言，

以欧美和日韩的技术最为成熟，他们几乎霸占了智能市场，并制定了相关

的行业标准，在技术方面不断的革新使产品不断的更新换代，使之功能、

精度、安全性等都不断得到新的提升。在这方面我们做的还远远不够，与

发达国家的差距还很大。我们在研究新技术的同时还要加强产业结构的调

整，在产品的科技含量上下功夫，不断地提高产品的科技附加值，使产品

向着更加智能化、的方向发展，努力缩小同发达国家之间的差距。

2.选题的依据和意义

在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪

里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以

来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系，在冶金、化工、建材、

食品、石油等工业中，工艺过程所要求的温度的控制效果直接影响着产品

的质量。在传统的温度控制系统中，对于不同场所、不同工艺、所需温度

高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控

制方法也将不同，产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对

数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而对温度的控制方法多种多

样。因此我们需要一个更加简单、高效、稳定、适用性好的控制系统。

基于当前经济结构的转型和过程控制的智能化的要求，智能化的控制系

统越来越受到人们的亲睐，它在节省人力和物力的同时又安全可靠。单片机

作为可编程的控制器在小型的自动控制系统和检测中发挥出越来越来大的

作用。温度作为系统经常需要测量、保持、和控制的一个量，在化工、冶炼、

电力，以至于日常生活中的空调机和电压力锅等，都需要对温度进行检测和

控制。但生产过程中经常遇到的温度控制系统具有大的滞后性，单纯采用

PID算法校正的温度控制系统具有高频扰动大、调整时间长、PID参数整定

困难、有较大超调量等弊端。但以单片机为核心的温度控制系统，设计成一

个简单实用的温度控制系统。该系统具有控制参数整定方便、控制精度高、

稳定性好、结构简单、价格低廉等优点。克服了传统控制的系统复杂、精度

小、成本大的缺点。适于普遍性生产和应用，对人们的生活和生产效力的提

高有很大作用。

本设计基于单片机系统的温度传感及温度过程控制研究，是对温度控

制一个很好的学习和提升自身的知识水平的机会，反过来运用自己的知识为

温度控制的发展做点贡献，为人类工业生产提供更加智能、更加便捷的环境。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

1．研究的基本内容主要有

本文采用单片机来实现对温度的控制。它的主要组成部分有：AT89S51

单片机、温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。它可以实时的显示

和设定温度，实现对温度的自动控制。

首先温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到

单片机可以处理的范围内；