毕业设计（论文）论文翻译--单片机温度控制应用(中文).pdfVIP

单片机温度控制应用 一个跨学科的本科生工程设计项目 James S. McDonald 工程科学系 三一大学 德克萨斯州, 圣安东尼奥市 78212 摘要：本文描述由作者领导的一个团队，由四个三一大学高年级学生组成，进行的一个跨 学科工程项目的设计。该项目的目标是要设计一个气室温度控制系统。该系统的要求是： 在实际气室的温度阶跃响应情况下，规定范围内的温度进入气室后，在稳定时的温度误差 和超调量必须少于一个绝对温度。本组学生开发设计基于摩托罗拉 MC68HC05 系列单片机 完成，该问题的教学价值也通过某些步骤的关键描述在本文说明。研究表明，解决该方案 需要具有广泛工程学科知识基础，包括相关电子，机械和控制系统工程的知识。 1 引言 该设计项目由一个实际应用问题提出来的，一个关于显微镜载玻片干燥剂温控器 欧米茄 CN - 390 温度控制器。目标是研发新的自定义温度控制系统取代欧米茄系统。一个 以更低的成本实现相同功能的自定义控制器，并且和欧米茄系统一样，并不需要能够全方 位的处理各种问题。 该载玻片干燥机的机械层如图 1 所示。干燥机主要由一个足够大的充气室组成，里面 依次存放着用薄纸包着的石蜡。为了使石蜡保持适当的稳定性，载玻片气室温度必须维持 稳定。第二个气筒 （电子围绕元件）设有一个电阻加热器和温度控制器，以及一个安装在 干燥机上的风扇，目的把风吹过加热器，携带热量到载玻片气室。 图 1 载玻片干燥机机械层 自 1996-97 学年来，本文作者带领四位三一大学工程科学系的高年级学生展开此项目 的研究。本文的目的是说明提出问题和详细阐述学生的一些解决方案，并讨论这种类型的 跨学科设计项目在教学方面的应用问题。学生的报告曾经在 1997 年全国本科毕业生研讨 会上提出并讨论过[1]。 第 2 节给出了该设计的更多详细情况，包括性能规格。第 3 节介绍了学生的设计。第 4 节是论文的主体，讨论了该设计在教学应用方面的实施问题。最后，第 5 节全文总结。 2 问题阐述 该项目的基本思想是设计一个自定义的温度控制系统以取代相关的欧米茄 CN-390 温 度控制器。温度通常保持在一个稳定的常数，但重要的是阶跃变化可以 “合理”的被跟 踪。因此主要要求如下： l 可以对空气室的温度进行设定。 l 同时显示设定值和实际温度。 l 以及在设定温度值情况下，可接受范围内的跟踪阶跃变化，稳态误差，超调量。 表 1 给出了更精确的规格说明。 表 1 温度控制详细说明 设定温度输入 变化范围 60-99 oC o 精度 1 C 设定温度显示 变化范围 60-99 oC o 精度 1 C 气室温度输入 变化范围 60-99 oC o 精度 1 C