DOC《毕业设计 （论文）开题报告》

毕业设计 (论文)开题报告 信电 系 电气 专业

03 级1班课题名称:电热水暖恒温自动控制系统的设计 毕业设计(论文)起止时间: 年2月17 日~

6 月 8日(共15 周) 学生姓名: 学号:

37 指导教师: 报告日期: 1.

本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 家庭采暖是一个日常生活中的实际问题.集中供热方式的热源固定,而且能够24h供暖,也算是比较方便、实惠的.但也存在问题,如供热不及时,能源浪费,中途能量损耗大,污染严重,收费一刀切,不便于分散居民使用等.近些年来,随着人们的生活水平不断提高,人们对生活品质需求也越来越高,又由于电力资源的不断丰富,电费价格下降,许多用户开始用起了独立的家庭电热采暖器,这也满足了人们对家用产品的方便、灵活、卫生、安全和经济的要求.所以近几年来,电热式采暖系统越来越受人们的青睐.然而与此同时,也存在一些问题,经市场调查发现:1.现在市场上出现的家庭水暖系统所用的大多是用简单的开关控制,没有做到恒温控制;

2.所用的交流接触器所带来的噪声令用户十分不满意.针对以上问题,本设计将对其控制电路进行改进,来解决家庭电热采暖器设计的不足,以满足人们的需求.实现的功能是:要将系统原来的简单的开关控制方法做改进,做到恒温控制. 根据中国现实国情,建设资源节约型社会,是一项审时度势的重要决策,是中国的必然选择.我国的国情是人口众多、资源匮乏、环境承载力已接近极限,需要科技创新为先导,让科学技术和创新为其发挥重要的作用. 在自然界中,人类以其完善,可靠,灵活的调节机构而临"物竟大择,适者生存"的挑战,因而研究智能控制的一个直观的途径便是从人自身寻找答案,人在决策以及控制中表现出来的具有周期性的规律是控制模仿的原型.这正是重庆大学周其鉴教授早在80年代提出的:智能控制的基本思想在于仿人、仿智. 仿人智能控制以人的智能和自动控制理论为基础,总结人的控制经验,以产生式规则描述其启发与直觉推理以及控制行为. 智能电热水暖机最独特的创新是:改变了世界传统水暖"锅炉加热、管道传热、暖气片散热"的固有供暖模式,实现了热水供暖,却不用锅炉、管道、暖气片的目的.与传统水暖产品比较,投资节省2---3倍,使用节能30―60%,节约钢、铜、铝、铁等金属能源材料30多倍.电热锅炉就是将电能转换成热能的供热设备,因其技术先进、自动化程度高,具有良好的环保效果和经济效益,产品深受广大用户和环保部门的欢迎.虽然我国电力工业的迅速发展,电力供应十分充足. 于供暖产品数来说,水暖系统以其温馨的特性,最具有产品竞争里,因为水暖使室内空气不干燥,比较舒适,有益于身心健康,倍受人们的青睐.所以,世界水暖产品(方式)市场占有率在80%左右.相对与中外世代热水供暖,都要在室内外安装锅炉、管道、暖气片.利用锅炉将水加热,通过进水管道将高温水送到房间的暖气片里,由暖气片以自然对流的方式向房间散热,再通过回水管道将低温水送回到锅炉里加热,从而达到取暖的目的的工作原理.从另一方面反应出了传统水暖模式投资大、耗能高、安装麻烦、温度和用热量不能自主控制、使用不便、占用使用面积和空间、影响室内美观等的弊端.而智能电热水暖机的供暖方式是:每个房间一台由微电脑控制的容水式自动加热散热装置(规格为51*9*31CM,功率为1350W,可满足25平方米以内的房间供暖).该装置将加热、散热、水温、室温、时间、风量、用热量、安全等信息,采用微电脑数字信息技术由用户自主设置并全程监控,让人们在采暖中既得到了省钱、环保、节能的实惠,又最大限度地享受到自由、方便、舒适、健康的高品质生活.该技术在国内外供暖(水暖)产品中具有新颖性、独创性.与市场上国内外所有的水暖产品(方式)比较,具有非常明显的高效、节能、环保、省钱、实用、方便的特点.产品的问世,为现代建筑和用户提供了一种前所未有的全新供暖模式,必将引发一场采暖领域的革命,成为今后采暖的主流. 智能电热水暖机给用户和开发商带来很大的经济效益和社会效益.从世界取暖的发展趋势看,原则上应该有如下几点:

1、投资省.

2、高效节能.

3、节约能源、资源.

4、分户供暖(含集中供暖分户计量)可节能30%左右.

5、水暖不干燥,有益于身体健康.

6、用电环保.

7、智能化.

8、不用安装,节省空间. 2.设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法 完成一个单片机应用系统的开发设计需要经历以下几个步骤: 1:提出目标课题:明确要解决的问题,给出相关参数,性能要求. 2:进行可行性论证:从技术角度分析"课题"的先进性、可靠性及通用性.查阅国内外有关资料;

从经济角度分析"课题"的市场需求、成本大小、所需元件的供应情况及产品的销售情况. 3:确定系统的总体方案:系统的总体方案的好坏将直接影响整个开发系统的成本和功能,总体方案的设计大体上可从以下几个方面考虑:根据"课题"的性能要求,提出合理可行的技术指标并选择合适的机型:是选择MCS-51系列还是选用其他系列的单片机.确定系统硬、软件的功能,因为有些功能既能可以由硬件来实现,也可以由软件来完成;

确定系统的硬件框图和软件框图;

大致确定系统的开发周期. 4:着手进行系统硬件电路及软件程序的理论设计,在这一过程中主要考虑满足系统硬件、软件的基本的功能要求. 5:借助于防真机对系统的硬件、软件进行仿真调试,以鉴定理论设计的正确性. 6:安装系统的硬件电路,并将调试通过的系统程序固化到程序存储器中. 7:对实际的单片机应用系统作进一步的实物调试,完成通过后则交付使用,从而完成单片机应用系统的开发. 本设计的基本参数及技术要求是: 1:系统的基本参数:额定容积60L 额定功率2.4KW 额定电压220V;

2:采用LED显示器显示当前水温;

3:恒温温度在30-80摄氏度之间任意设定;

4:采用自动恒温控制,全自动运行;

5:具有缺水保护、超温保护等自动保护功能;

3.本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路: 本课题需要重点研究的关键的问题是:温度检测与自动控制 . 关键词:PT100温度传感器 固态继电器 单片机 WS2050隔离二线制变送器 解决思路:查阅一些关于温度传感器的资料利用温度传感器来检测水温并通过PID控制设定恒定温度,PT100温度传感器通过WS2050隔离二线制变送器将模拟量温度动到ADC0809转换器转换成数字量送LED显示.温度主要是通过固态继电器调节负载阻值来控制.本课题以单片机为核心的控制系统完成对系统的控制并使其自动运行.在系统自动运行中,通过人机界面的LED显示和键盘设置来时时了解电热水暖自动控制系统的运行状况和更改设置. 4.完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法: 本课题系统的工作环境: 环境温度:-10~80 摄氏度;

相对湿度:小于等于85%;

空气中不含有腐蚀性气体;

周边没有强磁场干扰. 工具书:《单片机原理与应用》,《模拟电子技术基础》,《单片机与控制技术》,《全国大学生电子设计竞赛训练教程》,《自动控制理论》. 实验设备:DHJY1型电热水暖恒温自动控制教学实验系统1套(含温度数字传感器、8031单片机系统)、恒热28升热水器CSFL028水暖系统1套(含自动排气阀、压力表、泄气阀、循环泵、单相阀、截止阀等)、GTJ4-20A单相固态继电器1个、3KW交流调压器. 计算机辅助设计条件:CAD制图. 解决方法:根据环境的要求找个合适的场所对完成的产品进行调试.根据任务书来查阅相关资料.如有条件最好能亲自做下电热水暖恒温控制系统实验.利用CAD来绘制硬件电路图. 5.设计(论文)完成进度计划

1、第一阶段主要完成:翻译一篇相应的外文资料、开题报告、最小系统的设计及相应的系统软件设计;

2、第二阶段主要完成:硬件系统总体框图、LED显示器、系统电源及相关的硬件电路的设计;

3、第三阶段主要完成:、软件系统总体框图、软件流程图及相关的软件程序设计;

完成系统缺水保护、传感器故障保护、超温保护等多种自动保护功能的设计. 6.指导教师审阅意见 指导教师(签字)年月日7.教研室主任意见 教研室主任(签字)系(签章) 年月日说明: 本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到"毕业设计(论文)任务书"、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成,并交指导教师审阅. 2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份,作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据,并接受学校的抽查.