基于达林算法的婴儿培养箱温度控制系统设计课程设计

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1、辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学计算机控制技术课程设计（论文）题目：基于达林算法的婴儿培养箱温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号学生姓名专业班级课程设计题目基于达林算法的婴儿培养箱温度控制系统设计课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能婴儿培养箱是对新生儿培养、护理及治疗的一种医疗设备，可为早产儿、体重偏低、病危儿等发育不良新生儿创造一个温湿度适宜的环境，本设计采用单片机作为控

2、制器，设计相应的输入输出通道，控制算法采用达林算法，对培养箱的温度加以控制，能达到期望的质量标准，两位LED显示温度值。设计任务及要求1、确定系统设计方案，包括单片机的选择，输入输出通道，键盘显示电路；2、建立被控对象的数学模型；3、设计PID算法的程序流程图，给出程序清单；4、仿真研究，验证设计结果；5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数1、培养箱温度控制范围30℃~38℃极限温度小于39℃2、空气温度检测温度精度5%3、婴儿皮肤检测温度精度1%进度计划1、布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、系统功能分析（1天）3、系统

3、建模（1天）4、算法推导，程序设计（2天）5、仿真分析与研究（2天）6、撰写、打印设计说明书（2天）7、答辩（1天）指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算V本科生课程设计（论文）摘要婴儿培养箱主要应用于早产儿、低体重儿、病危儿或发育不良的新生儿的临床医疗。在儿科的医疗护理中占有重要地位，是医院不可或缺的医疗器械。由于此类婴儿的特殊性，所以婴儿培养箱对控制精度、稳定性能和安全性都有较高要求。传统的PID算法是最为广泛的一种基本控制规律，具有稳定性高、鲁棒性好等优点。但其对时变非

4、线性系统来说控制就难以达到很好的效果。本设计采用达林算法对婴儿培养箱的温度加以控制，大林算法是运用于自动控制领域中的一种算法，设计的算法使闭环系统的特性具有时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同。此算法具有消除余差、对纯滞后有补偿作用等特点。适用于温度，湿度，这种纯滞后的检测量控制。关键词：达林算法；婴儿培养箱；温湿度检测；PIDV本科生课程设计（论文）目录第1章绪论1第2章课程设计的方案22.1概述22.2系统结构框图22.3单片机选型32.4温湿度传感器选型3第3章硬件设计43.1单片机最小系统43.2温度检测电路43.3A/D转换电路

5、53.4湿度传感器电路53.5显示电路63.6电源电路73.7键盘模块7第4章软件设计94.1控制系统软件设计94.2基于达林算法的婴儿培养箱温度控制系统设计104.3控制过程12第5章系统测试与分析/实验数据及分析13第6章课程设计总结14参考文献15V本科生课程设计（论文）第1章绪论随着微电子技术和微型计算机的迅猛发展，微机测量和控制技术以其逻辑简单、控制灵活、使用方便及性能价格比高的优点得到了迅猛发展和广泛应用。尤其是许多智能仪表和测控系统中引入电脑控制技术后，使传统仪器、仪表设备发生了根本变化，为工业生产的自动化、智能化奠定了坚实的技术基础。 本课题对

6、婴儿培养箱的控制是要很好的把温度，湿度稳定在某个值或某个区间，并采用达林算法对培养箱温湿度进行控制。通过对婴儿培养箱的温度进行实时精确测量、自动检测和控制，有效的提高了控制系统的实时性和控制精度，大大改善了婴儿培养箱温度控制的自动化程度，具有高的实用价。 为婴儿提供稳定的生存环境是婴儿培养箱的主要作用，其中温度是极为重要的参数之一。为了保证婴儿的正常生理活动需要，提高婴儿存活率，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对温度进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的箱温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那

7、么无论是哪种控制，我们都希望温度控制系统能够有很高的精确度，帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。 在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电 子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现温度控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的。利用计算机控制技术来实现婴儿培养箱的温度和湿度精确控制，可以大大提高婴儿成活率，提高婴儿培养箱的使用价值。15本科生课程设计（论文）第1章课程设计的方案1.1概述本课程设计设计的婴儿培养箱应当具有检测温度，检测湿度

8、，控制箱内温湿度，实时显示，修改的功能