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1、 PAGE 30 1学号：1308211032 本科毕业论文（设计(shj)）手册(2015届)基于单片机的智能温控电机(dinj)系统设计 学 院 电子信息工程学院 专 业 电子(dinz)信息工程 姓 名 郭 标 指导教师 时晶晶/张元明 职 称 讲 师/高 工 等 级 目 录本科(bnk)毕业论文(设计)任务书本科(bnk)毕业论文(设计(shj)开题报告本科毕业论文(设计)中期报告本科毕业论文(设计)指导记录本科毕业论文(设计)答辩记录本科毕业论文(设计)成绩评定表合肥(h fi)师范学院本科(bnk)毕业论文（设计）任务(rn wu)书（指导教师、学生共同签订）学号130821103

2、2姓名郭标指导教师时晶晶/张元明题目基于单片机的智能温控电机系统设计题目来源A.实验 B.实习 C.工程实践 D.社会调查 E.教研 F.科研 G.其它类别A.论文 B.设计 C.其它 性质A. 理论研究 B. 应用研究 C. 综合研究 D.其它一、指导教师责任。（一）指导教师应端正思想，把培养人才放在首位,注重培养学生的学习能力、实践能力和创新能力。严格要求学生，培养学生科学严谨的态度和实事求是的作风。（二）指导教师应当对学生进行学术道德、学术规范教育，对毕业论文（设计）进行适当指导（不少于8次），对毕业论文（设计）是否由其独立完成进行审查。（三）指导教师在指导毕业论文（设计）期间请假应事先

3、布置学生任务，或委托他人代为指导。请假2周以上者，须经院系批准；请假超过4周者，应及时向院（系）申请调整指导教师。（四）接受并并执行院系指导教师遴选和评价具体办法以及学校、院系相关考核。二、学生责任。（一）学生应按照专业人才培养方案规定，参加毕业论文（设计）与综合训练。（二）学生应重视毕业论文（设计），严格遵守学校、院系相关制度；按照要求参加院系毕业论文（设计）集中指导；在校外撰写毕业论文（设计）的，要遵守所在单位的有关规章制度。（三）学生应在指导教师指导下，查阅文献、搜集资料、实地调研，撰写文献综述、开题报告、论文（设计说明书）等；经常、主动向指导教师汇报论文（设计）进展情况，接受指导。毕业

4、论文（设计）完成后，应按规范要求提交材料，并按时参加答辩。（四）学生应按时完成各阶段任务，保证毕业论文（设计）质量；应恪守学术道德和学术规范，在指导教师指导下独立完成论文，不得抄袭；严禁弄虚作假、请人代替完成；否则，任何时候一经发现均取消成绩，并追究当事人责任。教师签名：时晶晶 学生签名：郭标 2015年 5 月 8 日指导小组(教研室)意见：组长签名:院(系)意见：负责人签名：合肥师范学院本科(bnk)毕业论文（设计）开题报告（学生(xu sheng)填写）学号1308211032姓名郭标指导教师时晶晶/张元明题目基于单片机的智能温控电机系统设计课题内容：（研究现状、目标、意义等，空白不足可

5、增加页面）研究现状我国对于单片机温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代1。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距2。我国近年引进了多达16个国家和地区的工厂环境控制系统，对吸收国外先进经验、推动工厂温度自动检测产生了积极的作用。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困

6、扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点3-4。对直流电机的速度调节，我们可以采用多种办法，例如在给出直流电机调整和PWM实现方法的基础上，提供一种用单片机软件实现PWM调速的方法。电动机的控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、电动控制技术、微机应用技术的最新发展成果5。正是这些技术的进步使电机控制技术在近20多年内发生了翻天覆地的变化，其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制，形成数字和模拟的混合控制系统和纯数字控制的应用，并曾向全数字化控制方向快速发展6。而国外交直流系统

7、数字化已经达到实用阶段。二、研究目标随着社会的发展，各种智能化的产品日益走入寻常百姓家。为了实现产品的便携性、低成品以及对电源的限制，小型直流电机应用相当广泛。对直流电机的速度调节，我们可以采用多种办法，本设计拟在给出直流电机调整和PWM实现方法的基础上，提供一种用单片机和控制芯片实现PWM调速的方法。基于MCS-52系列单片机实现直流电机温度控制系统，能够在不同的温度作用下分别实现直流电机的加速、减速和停止控制，能够实现基于MCS-52系列单片机的直流电机PWM的调速设计7。三、研究意义在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产、交通运输、国防、

8、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备中，还是在日常生活中的家用电器中，都大量地使用着各种各样的电动机。以前电动机大多使用由模拟电路组成的控制柜进行控制，现在单片机已经开始取代模拟电路作为电机控制器8-10。当前电机控制器的发展方向越来越趋于多样化和复杂化，现有的专用集成电路未必能满足苛刻的新产品开发要求，为此可考虑开发电机的新型单片机控制器。温度是一种最基本的环境参数，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。温度的测控在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能温度测控系统的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件11。由于单片机

9、具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优点，因此，在要求较高检测精度和较低成本的工业测控系统中，单片机很适合作为控制器的中央处理器。直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于用在大范围平滑调速系统，至今在金属切削机床、造纸机等需要高性能可控电力拖动的领域中仍有广泛的应用12。直流调速系统在不断发展，尤其是近年来，国内外各厂家竞相推出全数字直流调速装置，使得直流调速系统在理论和实践方面都迈上了一个新的台阶。本设计可以应用在大多数日常的温度控制方面，具有简单灵活调节范围大抗干扰能力强等特点。课题关键问题及难点：一、课题关键问题1、STC89C52芯片、DS18B20芯片和L298N芯片的

10、功能和原理的学习。2、仿真软件Keil、Proteus的学习和应用。3、论文的整体框架和结构的规划。二、课题难点1、电路的焊件及其后期的调试优化。2、DS18B20数据采集和对比以及和电机模块的控制。3、控制温度传感器实现温度信息采集以及传输数据的显示。4、单片机双机通信的基本原理。拟采取的方式、方法及计划进程安排（主要技术路线）：一、课题研究的方式、方法1、找类似论文作为参考，以确定方向。2、通过查找期刊当辅助材料及查阅图书馆的书籍和电子资源来搜集论文材料并整理。3、了解学术动态掌握有关课题的信息。4、科学的分析、比较、归纳与综合所搜集到的资料，采用文献分析法、实验法(Keil、Proteu

11、s仿真)及器件的调试对其进行研究与设计。二、计划进程安排1、2014.12下旬-2015.01.上旬：确定题目，查找资料；2、2015.01.上旬-2015.01.下旬：搜索大量资料，进行阅读整理，归纳总结，完成论文综述和开题报告；3、2015.02上旬-2015.02中旬：整理相关资料，分析单片机原理，确定实现方案，学会掌握使用Keil、Proteus仿真软件；4、2015.02中旬-2015.03下旬：硬件材料的购买，软件的框架架构，调试电路，修改程序，准备中期报告及答辩；5、2015.04上旬-2015.04中旬：电路的组装及焊接，在线调试，完成器件及对器件进行研究测试，交答辩初稿；6、

12、2015.04下旬-2015.05上旬：定稿，论文的撰写并准备毕业论文的答辩。参考文献：1 张毅刚. 单片机原理及接口技术M. 北京: 人民邮电出版社, 2011.2 杨振江. 智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用M. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.3 8-bit Microcontroller With 4K Bytes Flash AT89C51M. ATMEL, 2000.4 8-bit Microcontroller With 8K Bytes Flash AT89S52M. ATMEL, 2001.5 康华光. 电子技术基础模拟部分M. 北京: 高等教育出版社, 20

13、08.6 王幸之. 单片机应用系统抗干扰技术M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2001.7 曹巧媛. 单片机原理及应用(第二版)M. 北京: 电子工业出版社, 2002.8 李艳红. 单片机I/O口不宜用作直接驱动出口J. 电站设备自动化, 2003, (2).9 赵良炳. 现代电力电子技术基础M. 北京: 清华大学出版社, 1995.10王文海. 单片机应用于实践项目化教程M. 北京: 化学工业出版社, 2010.11彭伟. 单片机C语言程序设计实例100例M. 北京: 电子工业出版社, 2010.12林志琦. 基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真M. 北京: 北京航空航天大学出

14、版社, 2006.指导教师意见：教师签名： 年 月 日指导小组(教研室)意见：组长签名： 年 月 日合肥(h fi)师范学院本科毕业论文（设计）中期(zhngq)报告（学生(xu sheng)填写）学号1308211032姓名郭标指导教师时晶晶/张元明题目基于单片机的智能温控电机系统设计（简述开题以来工作进展和成效、存在的问题、下一步计划与安排）工作进展和成效查阅相关文献，学习单片机温度测量及电机驱动系统相关知识，对温度和电机控制系统电路图进行构思与设计，查阅有关电机驱动芯片L298N的电路以及结构图，LCD1602和四位七段数码管显示电路模块的学习。2、经过相关资料查阅以及电路仿真结果购买电

15、子元器件。3、通过Protues和Keil仿真软件对设计电路及程序进行仿真调试，仿真结果已经出来，设计电路焊接已经完成的差不多了。4、论文已经开始撰写，目前已经完成摘要、目录和前三章的写作。二、存在的问题1、参考文献没有做好总结和有效地取舍，格式还存在许多问题。2、对芯片的工作原理欠深层的了解，导致整个电路协调工作有很大的影响。3、焊接电路时存在虚焊和短路的情况，焊接二极管时存在引脚虚焊，焊接三极管时引脚焊错和没有分清PNP和NPN，L298N芯片工作时发热量很大。论文的结构安排不够合理，没有条理，存在重复编排问题。论文格式及公式编辑不够完善。三、下一步计划和安排1、对参考文献做好总结汇总，对

16、相关内容进行合理取舍。2、认真查阅学习芯片手册，争取把每个芯片及元器件都搞懂，尽快焊好电路。3、把程序看懂，基本知道每一个子程序的含义，分析每一个子程序的主要实现的功能。最大程度对电路进行优化，让整个电路稳定有效地运行。4、抓紧时间对论文格式的修改和撰写，为最终论文的答辩做好准备。指导教师意见：教师签名： 月 日指导小组(教研室)意见：组长签名： 月 日合肥(h fi)师范学院本科毕业论文(b y ln wn)（设计）指导记录（指导教师、学生共同(gngtng)填写）学号1308211032姓名郭标指导教师时晶晶/张元明题目基于单片机的智能温控电机系统设计第 1 次指导 时间：2014.12.

17、26 地点：躬行楼601 指导形式：面授在老师的指导下对毕业设计的题目进行选择，确定自己毕业设计的题目为基于单片机的智能温控电机系统设计。了解毕业设计对我们的重要性，以及我本次毕业设计所使用的STC89C52单片机的现状以及发展趋势。了解了这次所设计的温控电机的功能以及设计难点。此外老师还确定了整个毕业设计的时间表。学生签名： 郭标 教师签名：时晶晶第 2 次指导 时间：2015.1.15 地点：躬行楼601 指导形式：面授这次指导老师老师向我介绍了本次设计的一些重难点，主要向我介绍了这次毕业设计所用到的一些硬件及设计方法和流程。介绍了软件设计的重点以及一些芯片使用时的注意事项。同时在硬件方面

18、老师也像我介绍了单片机的使用方法。最后老师向我介绍了接下来论文工作的重点与难点。学生签名：郭标 教师签名：时晶晶第 3 次指导 时间：2015.1.23 地点：躬行楼601 指导形式：面授本次指导老师主要是针对我在硬件电路设计过程中所遇到的问题进行了解答。老师像我介绍了STC89C52硬件电路的组成以及LCD1602电路与单片机连接过程中的注意事项与难点。最后老师向我介绍了电机驱动芯片L298N设计中的一些容易存在的一些问题和注意事项，交开题报告以及自己的设计思路和一些想法。学生签名：郭标 教师签名：时晶晶第 4 次指导 时间：2015.3.20 地点：躬行楼601 指导形式：面授本次指导老师

19、检查了我们的论文初稿和实物的制作情况，老师针对我的论文初稿给我提出了一些修改意见以及论文结构上的不足。我也向老师请教了实物制作中所遇到的问题，老师一一进行了解答。最后老师向我们介绍了下一阶段的主要安排，并给我进行了指导，让我们为中期答辩做好准备，以确保毕业论文能按时顺利完成学生签名：郭标 教师签名：时晶晶第 5 次指导 时间：2015.4.10 地点：躬行楼601 指导形式：面授本次指导老师首先对中期答辩中所出现的问题进行了说明，指出了我论文中的一些格式问题以及论文中的目录安排不够合理建议进行修改。老师还针对我焊接的实物进行了指导，强调了焊接工作的重要性，以及焊接中需要注意的问题，特别强调了芯片焊接过程中要确保电烙铁不能长时间与芯片引脚接触，以免防止芯片被高温受伤。最重要的是要防止虚焊。最后老师说明了最后答辩时间，提醒我们要重视此次设计。 学生签名： 郭标 教师签名：时晶晶第 6 次指导 时间：2015.5.6 地点：躬行楼601 指导形式：面授本次