智能控制大赛论文--恒温水浴

《智能控制大赛论文--恒温水浴》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、VtN夬克SouthChinaUniversityofTechnology超声波液位可控恒温水浴系统队名作品专业队长队员队员日期M热刃牌恒温水浴箱自动化郑陆楠（2013级创新班）许耀钊（2013级1班）2014,5,21恒温水浴系统是当今社会的一个主流研究，对于温度的系统控制操作需要精密稳定的感应模块与精细适当的调整控制，同时恒温水浴亦被许多的科研项目所需求。本次大赛选择了以恒温水浴作为参赛作品,结合水位控制，准确的声光报警系统以及提示系统，组装成为一个较为完善的可控液位恒温水浴装置。同时，本次系统装置的设计使得我们对于控制系统的认识进一步加深，对于算法以及硬件的设计运用进一

2、步得到锻炼。【目录】摘要2参赛要求及作品功能展示一.方案分析及比较1.1系统总体设计及分析71.1.1硬件电路部分71.1.2软件程序部分81・2各模块方案比较91.2.1外部模型部分91.2.2最小系统板模块91.2.3加热器、节流装置101.2.4LCD显示模块101.2.5超声波模块101.2.6红外线模块111.2.7电源稳压模块111.2.8±位机模块111.2.9水冷模块111.2.10语音模块111.2.11程序设计12二.设计与论证121.1外部结构121.1.1铁盒平台（水泵）121.1・2铁盒平台（水箱）122.1.3冷水系统（环）122.1.4水箱132

3、.2硬件部分132.2.1单片机模块（3机通信）132.2.2开关电源继电器模块142.2.3LCD12864显示模块152.2.4语音模块172.2.5红外接收模块182.2.6电源稳压模块182.2.7超声波模块182.2.8LED及温度表盘显示模块182.2.9水冷模块182・3软件部分192.3.1程序设计19一.电路图及相关设计资料19:小系统板模块193.2水冷模块243.3LCD12864显示模块293.4超声波模块293.5温度感应模块303.6红外接收模块323.7电源及稳压模块333.8制冷片模块333.9语音模块3435四•调试及结果分析2.1上位机35

4、2.2温度表盘374.3温度、液位曲线37五・总结39附录41初级组题目四:超声波液位可控恒温水浴系统一X设计任务：计并制作岀一个液位可调，温度可调的水浴系统。容器形状、材质不限，高度不高于35cm,长宽不长于10cm,容积大于等于500mlo在容器除顶面外的任意位置安装半导体制冷器件（制冷片冷热两用），制冷片的外侧面可加散热片、小风扇等加快热交换的装置。超声波探头安装于容器底部，进水口、出水口安装位置不做要求。二、设计要求：1）系统稳定，有明显温控表现，温度可调节范围为15°C〜50°C（可宽于此范围），最小设定分度为1°C。2）有明显液位调控现象.，液位可调范围为15cm

5、"30cm,最小设定分度为1cm。3）当温度或液位达到某一设定值并稳定后，水温的波动控制在±2°C以内，液位的波动控制在±lcin以内。要求温度或液位调控达到稳定状态时，必须分别给出声或光提示信号。4）在超调量"10%的情况下，调节吋间尽量短三、发挥部分：1）温度可调节范围尽量宽；当水温达到某一设定值并稳定后，其波动控制在±1°C内2）能记录并实吋显示温度和液位调节过程的曲线，温度显示的误差绝对值小于2°C,液位显示的误差绝对值小于lcni。3）在不影响以上水浴功能的情况下，增加必要器件（如小水泵等），改装成水冷循环系统，给外部发热器件散热。4）其他。四、说明:1.系统电源可

6、使用市售开关电源或者主办方提供的学牛电源。参赛队亦可使用自制电源。1.采用半导体致冷器件实现制冷或加热（亦可通过向容器内抽进冷水降温），如果单片功率不够允许多片串联，最多不能超过3片。2.测评时,此题参赛者以5队为一小组同时测评，可自带检测工具。测评时,每队注入相同体积热水，测报当前温度后，先统一设定某一和较低温度值制冷，同时向设定的某一较低液位调节，再设定某一较高温度值加热，同时向设定的某一较高液位调节。3.当温度或液位达到稳定状态的提示信号出现后立即检测并记录调控的温度值和液位值，检测时间延续120s,以记录温度波动和液位波动的最大值；能实吋显示温度曲线或液位曲线的可直接

7、记录曲线。4.超调量：输出量的最大值减去稳态值，所得Z差与稳态值Z比的百分数。5.调节时间：响应曲线达到并保持在偏离稳态值±5%（或±2%）之内所需要的最短时间。6.以上液位值为超声波探头传感器位置到液面位置的距离。五、评分标准项目中良优基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。18-2223-2627-30第（1）项18-2223-2627-30第（2）项6-78-910第（3）项12-1415-1718-20第（4）项