电子信息工程]基于单片机超声波测距仪 摘 要随着科学技术的快速发展，超声波将在科学技术中的应用越来越广。本文对超声波传感器测距的可能性进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口、超声波换能器、以及超声波在介质的传播特性等知识，采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。为了保证超声波测距传感器的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射、接收、超声微弱信号放大、波形整形、速度变换、语音提示电路及系统功能软件等做了详细说明。该测距仪最大测量距离是6米，精确度是。这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：测量液位、井深、管道长度等场合。可以广泛应用于工业生产、医学检查、日常生活、无人驾驶汽车、自动作业现场的自动引导小车、机器人、液位计等。关键词: AT89C51，超声波，传感器，LED目 录第1章 前言 概述 超声波测距特性 超声波用于距离测量的优势 超声波测距仪 设计要求 内容及任务 拟达到的要求或技术指标 6第2章 总体设计 方案的选择 传感器的选择 单片机的选择 超声波测距的原理 总体设计框图 9第3章 硬件电路设计 AT89C51系列单片机的应用 113.传感器的应用 传感器的定义及作用 压电式传感器 利用传感器发送接收 超声波传感器探测物体的方式 超声波发射与接收模块 超声波发射电路与驱动电路 超声波接收电路与放大电路 基于MAX7219的数码显示电路 温度测量电路 电源供应电路 报警电路 18第4章 误差和数据分析 测距计算中温度补偿 测距计算中误差分析 数据处理 21第5章 软体设计 显示子程序 外部中断子程序 测量距离子程序 定时中断子程序 总程序及其流程图 276 总结 设计系统的实用性与价值性 设计系统的不足和改进方法 29参考文献 31致谢 32附录 33附录1 硬件电路的设计 33附录2 软件编程 34附录 文献综述 60
摘要：随着社会经济的发展，竟争日益激烈，人与人的交往日趋重要。然而礼仪则是人际交往的基础,它推动着人类社会的发展。由于各国的历史与文化背景不同，人们在进行礼仪交往时了存在不少差异。本文从礼仪的基本概述、中外礼仪的差异、形成中外礼仪差异的原因以及如何正确对待国际礼仪几个问题来对本文进行探讨。其目的是为了更好促进国际间的沟通构建良好的国际关系。关键词：礼仪；国际礼仪；差异； 习俗一、国际礼仪的概述（一）国际礼仪的基本涵义礼仪 礼仪是一门综合性较强的行为科学，是指在人际交往中，自始至终地以一定的、约定俗成的程序、方式来表现的律己、敬人的完整行为规范与准则，体现为礼貌、礼节、仪表、仪式等具体形式。礼仪是人们在社会交往中彼此用以规范行为，沟通思想、交流情感、互尊互敬、促进了解的形式，是约定俗成的准则，是一个民族道德修养、文明程度的外在表现。国际礼仪 也称为涉外礼仪，是指由于地区和历史的原因，各地区、各民族对于礼仪的认识各有差异。在长期的国际往来中，在对外国人表示友好、尊重的各种礼仪，以及进行各种活动和庆典的仪式中，逐步形成的对外礼仪规范。随着改革开放的顺利进行，我国与世界各国和地区在经济、政治、科技、文、体育等领域的合作与交往日益频繁，涉外礼仪日趋重要。一方面，它具有高度的政治性，体现着一个国家的对外开放政策；另一方面，它在一定意义反映一个国家的社会风尚、民族文化和文明程度。（二）国际礼仪的发展及过程1、在远古时期，人类在狩猎时代就已知道要有礼貌，因为在打猎时．狩猎者相互间必须保持适当的距离．而且即使没有猎获什么，也要讲一番有关野味的趣闻，使同伴们不致扫兴而归。随着人类历史的前进，社会经济、政治和文化的发展，人际交往日趋频繁，社会生活更加复杂和多样化，“礼”也不断丰富和发展。2、在阶级社会时期， “礼”的发展也达到一个新的阶段。这时候．“礼”已不仅是个人之间交往的“私人礼节”，而且成了国家统治的一种手段。由于国家的产生，也就有了国与国之间的交往。国际交往也需要有一定的规范与准则．在长期国际交往的过程中，已经形成了许多国家间通行的国际礼仪。现代的国际礼仪正是历史上国际礼仪的继续和发展。3、随着近代工业的迅速兴起，商品经济的大规模发展，交通邮电事业的日益发达，人际交往日趋频繁．人们更需要用“礼节”来调节和增进彼此间的关系。交际礼仪成了人们社会生活中不可或缺的东西。讲究礼节、注意礼貌、遵守一定的礼仪规范，已成为现代文明社会生活的一项重要标志。4、现代的国际关系。礼仪习惯的演变．加上国际关系迅速、广泛、深入的发展．必然使国际间过去通用的礼仪程式也发生相应的变化，从而形成了一套现代的国际礼仪。现代的国际礼仪，包含有国际交往中的日常交际礼节、典礼仪式、外交礼遇、外交特权与豁免等多方面的内容。它们中有的已形成国际公约，例如《维也纳外交关系公约》所涉及的有关内容，已具有法律效力，在国际上有约束力。而其余大部分则是相互交往中“约定俗成”，逐步成为国际惯例，为各国所普遍承认和接受．起着一定的规范作用。(三)国际礼仪的特点1、必须以相互尊重、主权平等为基础。现代的国际关系，应当是完整的主权国家之间的关系。这与过去的封建割据、闭关自守的封建国象之间关系不同；也与宗主国同殖民地附属国之间的关系不一样。我们认为现代国家，不论大小强弱，主权应当一律平等。因此，现代的国际礼仪也应当能体现这种主权国家间的相互关系。2、多边来往大量增加。由于前面讲到的国际环境、条件的变化，国家之间，除了双边关系的发展外，多边来往急剧增加的趋势十分明显。从而在礼仪做法上也提出了许多新问题，必然出现一些新做法。3、国际礼仪的内涵更加丰富。包括政治外交、经济贸易、文化教育、军事国防以及民间往来等各方面、多层次的国际来往，也都通过一定的礼仪形式来进行活动。社会团体、民间来往更含有大量的社交活动。特别是国际经济贸易的发展，许多公司、企业都设有专职礼仪人员或公关部门。4、礼仪活动更加讲求实效，活动的形式更加多样化，具体安排更加灵活。例如，领导人之间的实质性会谈更加受到重视；日程安排更加紧凑合理；举行宴会讲究礼仪但不事铺张；参加宴会的人数有所压缩；在宴会上发表正式讲话的次数有所减少；相互访问的代表团人数注意控制，生活接待更加注意安全、舒适、方便，而较少铺张等。总之，礼宾程序和礼仪做法，随着时代的前进．也在不断变化更新，我们应当不断加以注意和研究。（四）学习国际礼仪的意义国际礼仪是一种跨国际交往的交际规范。认真学习正确运用，就会充分发挥出它的功能，成为我们达到预期目的的得力助手。1、为进一步强化全民素质教育，积极推进科教兴镇战略，全面提高全民综合素质，营造文明和谐的社会环境。2、提升自己的内强素质。作为现代人，你跟别人打交道也好，你要做好本职工作也好，恰到好处地展示自己的素质都是非常重要的。3、塑造良好的外在形象。在国际交往中也好，在国内交往中也好，员工的个人形象，就是代表组织形象，就是代表产品和服务形象。4、增进人与人之间的交往。学习礼仪有助于我们的人际交往，如说话时什么话能说，什么话不能说，它有游戏规则。对此，我们要了解，更要遵守。二、中外国际礼仪的差异由于文化背景、习惯等不同，导致在具体礼仪上有很多不同的地方。现主要以西方国家来说，具体如下：一、在称谓和称呼方面的差异。西方人的称呼通常是比较笼统的，通常一个称呼可以涵盖中国的很多个称呼。例如西方人称呼男的为先生，称呼女的为女士或者小姐。而“先生”一词在我国各类词典中的第一解释就是“教师”，是对教师最古老、最悠久的称谓，已经流传了几千年。我们在建国后熟人称呼经常在其姓名后面加上“同志”一词，比如，开会的时候，某某领导讲话，“向XX同志学习”等诸如此类的言语就不必细说了。但是，在当今生活中，随着改革开放，现在“先生”成为社会上最流行的尊称口语，二、在见面交往礼节方面的差异。中国人通常是见面喜欢点点头，握握手或行拱手礼，或者微微欠身然后握手，而西方人觉得欠身似乎显得自卑。在西方，特别在欧美国家，拥抱礼却是十分常见的见面礼与道别礼，亲吻礼和吻手礼也是常见的西方见面礼。握手礼来源于西方人类半野蛮半文明时期。这种习惯逐渐演变成今天作为见面和告辞的“握手”礼节，被大多数国家所接受。在我国，握手礼不但在见面和告辞时使用，而且还作为一种祝贺、感谢或相互鼓励的表示。因此是社交中应用最广泛的致意礼节。见面、道别时的礼貌演变到今天就是“你好”、“再见”两个短语，客气的顶多再互相握下手，在各种古怪疾病流行的今天显得简洁而卫生而又体面。然而西方国家，见面就要先送贴面礼、亲吻礼和吻手礼，让我们很不习惯也不能接受。三、在宴客方面的差异。喝酒，历来被中国人视为做生意、交朋友等社交场合不可缺少的一环。中国通常遵循的是酒杯不能空茶水不能太满。在西方人他们通常喜欢啤酒、葡萄酒，不喜欢劝酒，他们的行为会随女主人的动作而进行。中国是一个酒文化大国，几千年流传下来的酿酒工艺和人们赋予酒的美好寓意，使饮酒成为中国人宴请宾朋、交际应酬等活动中不可缺少的内容。中华民族博大精深的酒文化也令老外折服，使他们也对中国的白酒满怀好奇心，但他们对中国酒桌上的强行劝酒有多反感。就如我们正常的中国人对老外的贴面礼排斥一样。四、在禁忌与习俗方面的差异。中国人不喜欢说4，觉得8非常吉利，而西方人不喜欢13和星期五。五、待客和做客的差异。我们和人相处的时候，总是习惯从自己的角度去为别人着想。这表现在待客和做客上，尽责的客人总是尽量不去麻烦主人，不让主人破费，因而对于主人的招待总是要礼貌地加以谢绝。在餐桌上，主人总是不停地给客人劝酒劝菜。所以，中国人的待客和做客场面往往气氛浓烈。而西方人，无论是主人还是客人，大家都非常直率，无需客套。在餐桌上，主人会问客人还要不要再来点，如果客人说够了，主人一般不会再向客人参加革命吃请喝。六、时间安排上的差异。西方人大多时间观念很强，日程安排很紧凑。如果要拜会或宴请西方人，一定要提前预约，预约时间通常在一周以上。如果你没有预约而突然拜访或临时约请对方，对方一般会拒绝你。而且，对于工作时间和个人时间有严格的区分。如果是工作交往，应选择在对方的工作时间里进行。如果是私人交往，就要选择在对方下班里进行。七、在送礼方面的差异。西方人不是很重视送礼，尽管他们也常常在节日、生日和拜访时向亲朋好友赠送礼物。他们一般不看重礼品的价值，而是赠送一些小礼物，只是为了表达感情而已。而中国人大多比较看重礼品的价值，礼品的价值一定程度上代表了送礼人的情意。上述提及的中西方文化差异仅仅是其中的一部分，了解这之间的差异，将会有助于我们更好的与外国人交流、合作，更好的树立中国人的形象，也能更好地交流与学习，在继承和发扬中华民族的优良传统的同时，对西方的精华进行吸取，从而取得社会文明的进步。三、造成中外国际礼仪差异的原因（一）地域型文化差异由于地理环境与气候对文化的生成直接的或间接的作用，它们对人类自身的行为产生影响，进而对思维方式、社会文化潜在地发挥制约作用。我们可以把中外文化分别归强求为地域性文化差异。相对闭塞的中国在地理上处于与世隔绝的状态，这样中华文明保持了很强的稳定性和历史延续性。古希腊处于整个地中海区域的中间位置，使得希腊人拥有海上交通便利的天然优势。海洋带来激烈的竞争形成其开放的文化品格，造就其灵活、开放、进取的民族精神。（二）习俗差异由于社会的背景不同导致在习俗上也有一定的差异。如龙是中华民族的图腾，是神圣的象征，最早可以追溯到距今5000多年的新石器时代。而在西方文化中却不然，这足以体现中西文化的差异。龙成为中华民族共同的图腾，首先是因为龙包含着自然崇拜的因素，即人们把龙当作主宰风雪雨露的神来敬重。实际上，龙作为中华民族的图腾，只不过是观念上的东西，是对现实存在的某种或某几种东西的附会和异化。龙在西方文化中也是常见的。然而，与中华文化大相径庭的是，西方文化中往往把龙描述为一种巨型怪兽，形似鳄鱼，身披鳞甲，长有巨爪和翅膀，能游水能飞行，还能喷火，凶猛异常，破坏力极大的邪恶势力的象征。（三）文化差异众所周知，华夏文化的形成与发展都是处在封建社会的形成与发展时期，因此，华夏文化必然受到封建思想的影响。而在封建社会中，统治者为了维护自身利益，更好的统治人民，往往通过各种途径向人们灌输一些思想。而纵观西方文化历史，其开始形成如今的资本主义文化是在16世纪“文艺复兴”时期，在这场文化运动中，人们宣扬“人文主义”，肯定人的价值、尊重人的权利、重视人的力量。在这样的背景下孕育的文化必然会带有其“人文主义”的特征。（四）宗教信仰上的差异。在中国，不论是外来的佛教还是土生土长的道教，讲究的是逆来顺受、讲究的是来生。而西方的教义，虽然也强调来生，讲究受难，但不论基督教还是伊斯兰教，也都很讲究个反抗异族压迫，反抗异教徒等，这种在宗教上的差异的形成也与其形成时的社会背景密切相关。导致国际礼仪差异的原因远远不止以上几个方面，但主要都是因为历史发展的背景所导致的。所以要了解一个国家的礼仪必须先了解这个国家的发展背景，从而进行有效的国际沟通。四、我们应该如何正确对待国际礼仪随着经济全球化的发展，中外交往日趋频繁。由于文化背景的不同，导致在具体礼仪上有了很多截然不同的的地方。那么我们应该如何正确对待国际礼仪呢？主要从以下三个基本要求和三个基本原则来说明：（一）三个基本要求第一个要求就是要自尊为本，要强调自尊自爱。一个人在国际交往中，不讲自尊，就不可能得到别人的尊重。首先要尊重自己，你自己要把你当回事，站有站相，坐有坐相，举止大方。第二个要求就是尊重自己的职业。工作你分工不同，闻道有先后，术业有专攻，在任何国家、任何社会，真正被人家尊重的人，是有实力的人，是学有所长的人，是专业方面有本事的人。所以要爱岗敬业，这样的人才会赢得尊重，各国皆然。第三个方面要尊重自己的单位。我们的国家、民族和公司，那在国际交往中，我们有责任、有义务维护它的尊严和形象。其次我们强调要尊重交往的对象，不仅要自尊，而且要对交往对象表示尊重。我们一般要讲五句话：“尊重上级是一种天职，尊重同事是一种本份，尊重下级是一种美德，尊重客户是一种常识，尊重所有人是一种教养。”这五个方面，涉及到我们人际交往的方方面面，要尊重，要全方位的尊重，不能失礼于人，尊重为本。（二）国际交往礼仪的三个基本原则第一个原则是指接受对方。所谓接受对方就是你跟别人打交道时，如果不是原则问题，不是什么国格、人格、党纪、国法大是大非的问题，一般性沟通，要有这样一个理念：客人永远是正确的，客人没有错，不要寻衅滋事，找别人毛病。第二个原则是指重视对方。欣赏的重视，不是找人家毛病。要欣赏的重视不是找人家毛病。有人也重视对方，但他找人家毛病。第三个原则是赞美对方。有一位著名的行为科学家、美国著名的学者乔治·枚奥先生说过，“尊重别人就是尊重自己，发现别人的优点，实际上就等于肯定自我，那说明你宽容，说明你谦虚，说明你好学。”他强调这个。所以我们在国际交往中，你在适当的情况下，要善于发现别人的所长。礼仪是一个民族在特定的历史条件和地理环境中发展和承袭下来的礼节文明规范，是一种文化形态的象征和体现。 创建和谐社会，必须先从礼仪开始。中国今天面临前所未有的挑战，无论是物质，精神，文化各个方面，都急迫的需要一套完整而合理的价值观进行统一。17大报告中着重指出，以文化为核心的“软实力”，是一个国家综合国力的重要组成部分。随着中国经济实力和国际影响力的提高伴随着经济发展，中国正在各个方面赶超西方国家，包括文化领域等。 我国是个开放的国家，我们加强国际礼仪交往等知识的学习，是为了2008年向世界人民展示我们的形象，构建和谐、安详的国际社会关系。
目录前言摘要一、数控技术是制造业的重要基础2、数控技术发展趋势 性能发展方向 功能发展方向 体系结构的发展 三、中国数控的出路四、结语参考文献前言 没有指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。 我国从事数控机床编程、加工工艺与维修工作的技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速，尤其是微技术和机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 ,带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇论文形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床技术理论完整地表述出来，本文仅是将业内众老师及同仁的经验加以适当的归纳整理，以求对该学科有更深刻的认识数控技术的发展趋势浅析摘要 简要介绍了国内外数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。在此基础上，从性能发展 体系结构等各方面深入讨论了我国数控技术的发展趋势，得出数控技术会向智能化 网络化 集成化 微机电控制系统和数字化的方向发展的结论；并从产业发展的角度考虑，进行了对数控技术与产业发展途径的思考，分别从总体战略和技术途径两方面进行了探讨。并对我过数控产业发展进行了思考。一、数控技术是制造业的重要基础 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径.装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。 根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。 二、数控技术发展趋势 性能发展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。 功能发展方向 (1)用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。 (2)科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。 (3)插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。 (4)内装高性能PLC 数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。 体系结构的发展 (1)集成化 采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。 (2)模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。 (3)网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。 (4)通用型开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。 三、中国数控的出路 纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场，对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中国数控产业经历了坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和FANUC的技术，并希望在此基础上吸收消化，开发我国自己的数控技术。如北京密云所引进了FANUC的数控系统，可是，FANUC卖给我们的都是即将过时的落后技术。我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人制约，永远落在后面。中国数控出路何在？ 随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机，加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用，我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地 四、结语 制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济的发展和数控技术共同腾飞！参考文献1 施法中.计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条.北京航空航天大学出版社.19942 陈玉祥.中国机械工程, 1998，9(5):1~4[4] 3 熊鸣镝.三维设计将CAD应用引向深入.机电一体化.1997.(5):5~7
是啊，总得有个范围吧
数字温度传感器测温显示系统毕业设计开题报告
(报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。)
1)课题的研究意义
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域，使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。
温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如：水银 玻 璃温度计，酒精温度计。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。
2)国内外发展状况
目前温度计的发展很快，从原始的 玻 璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。主要温度仪表，如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是它们只能在传统的场合应用，尚不能满足简单、快速、准确测温的要求，尤其是高科技领域。因此，各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术，如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。
2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切，这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。本文研究一种基于单片机温度控制系统，以克服传统方法的不足。
3)研究内容和方法
采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用LCD1602液晶直接显示温度值，单片机系统作为电子温度计的控制、显示系统。
本系统从以下三个方面来考虑：
(1)检测的温度范围：0℃～100℃，检测分辨率 ℃。
(2)用LCD1602来显示温度值。
(3)超过警戒值(自己定义)要报警提示。
主要采用DS18B20温度传感功能，检测当前的温度值，通过液晶将当前温度值显示出来，当检测的温度值超过所设定的温度范围时，报警提醒，达到精确检测的目的。
本系统主要由四部分组成：
1)传感器数据采集部分即温度检测模块，如果采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围，但是热敏电阻精度、重复性，可靠性差，对于检测1摄氏度的信号是不适用，可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃～+125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以接在一根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多 DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
2)温度显示部分可选用LED数码管显示，也可选用LCD液晶显示。此模块选用LCD1602。
3)上下限报警调整模块通过按键设置报警温度，采用蜂鸣器报警。
4)单片机主板部分智能模块主要指单片机部分，它主要完成传感器信号的接收以及处理工作，本模块的设计首先要做好单片机的选型，考虑到性能以及成本选用AT89S52。
整个系统是以AT89S52控制下工作的。其工作过程是：首先温度按键设定上下极限温度范围，然后温度传感器DS18B20采集当前温度信号，单片机接收此信号，通过处理在液晶LCD1602显示当前温度值。若测得温度超过所设定的范围时，蜂鸣器发出报警信号。
鉴于此，本毕业设计所要完成的任务目标是：
(1)设计电子温度计的信号检测部分
(2)设计电子温度计的信号处理部分
(3)设计电子温度计的主控制器部分
(4)设计电子温度计的显示部分及报警部分
(5)编写调试相关软件设计
(6)实验平台的搭建
(7)整机调试
4)全球传感器未来发展趋势及4大重要领域(转)
近年来，传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛，新品种、新结构、新应用不断涌现。其中，“五化”成为其发展的.重要趋势。
一是智能化，两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成，可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯，以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(LinearTechnology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术，即智能传感器与人工智能相结合，目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器，并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法“不变量分析技术”，并已于今年面向基础设施系统投入使用。
二是可移动化，无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等)，并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今，一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如，从 MIT独立出来的VoltreePowerLLC公司受美国农业部的委托，在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器，构建了传感器网络，旨在检测森林火情，减少火灾损失。
三是微型化，MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟，MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造，实现了规模化生产，并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来，日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前，MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向：(1)微型化的同时降低功耗;(2)提高精度;(3)实现 MEMS传感器的集成化及智慧化;(4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器，如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。
四是集成化，多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类：一种是同类型多个传感器的集成，即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列，组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化，如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上，制成集成化多功能传感器，集成度高、体积小，容易实现补偿和校正，是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能;东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器，并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息，并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块“Silmee”。
五是多样化，新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础，材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等，有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点，生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器，有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点，目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种，发展前景广阔;气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出，具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点，应用领域非常广泛。另据BCCResearch公司指出，生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域，预计2014至2019年的年均复合增长率可达。
未来值得关注的四大领域
随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求，四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。
一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测，2017年可穿戴式传感器的数量将会达到亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器，包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等，实现了一些传统终端无法实现的功能，如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前，可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展，如电子肌肤等。日前，东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状，单位面积重量只有3g/m2，是普通纸张的1/27左右，厚度也只有2微米。
二是无人驾驶。美国 IHS公司指出，推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域，谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果，通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪，以每秒20次的间隔，生成汽车周边区域的实时路况信息，并利用人工智能软件进行分析，预测相关路况未来动向，同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发，有的车型已接近量产。
三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构，包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器，其原理是照射近红外光LED后，使用专用摄像元件拍摄反射光，通过改变近红外光的波长获取图像，然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器，该器件由导电金属和绝缘薄膜构成，能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化，发挥完作用之后就会溶解于体液中。
四是工业控制。2012年，GE公司在《工业互联网：突破智慧与机器的界限》报告中提出，通过智能传感器将人机连接，并结合软件和大数据分析，可以突破物理和材料科学的限制，并将改变世界的运行方式。报告同时指出，美国通过部署工业互联网，各行业可实现1%的效率提升，15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月，GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器，用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据，而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据，从而对生产进行监督。
此外，荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。
传感器产业化发展的重要趋势
近年来，随着技术研发的持续深入，成本的下降，性能和可靠性的提升，在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下，传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出，2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元，2019年则有望达到1161亿美元，复合年增长率可达 。
亚太地区将成为最有潜力的市场。目前，美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟，是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时，亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出，未来几年亚太地区市场份额将持续增长，预计2016年将提高至，北美和西欧市场份额将略有下降。
交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测，2016年全球汽车传感器规模可达亿欧元，占全球市场的;信息通信行业至2016年也可达亿欧元，占全球市场的，且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点，有望在未来创造更多的市场需求。
企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚，各企业均形成了各自的技术优势，整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是，大公司通过兼并重组，掌控技术标准和专利，在 “高、精、尖”传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下，中小企业则向“小(中)而精、小而专”的方向发展，开发专有技术，产品定位特定细分市场。据统计，2010年7月至2011年9月，传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司 VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务;英国思百吉公司以亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前，越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。
5)参考文献
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[6]李广弟.单片机基础.北京航空航天大学出版社，1994年
[7]孙焕铭. 51单片机C语言程序应用实例详解.北京：北京航空航天大学出版社，2011
设计题目
摘要：(内容为宋体四号字)
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计并制作了一个简易温度计。本设计采用了单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S52单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器通过LCD数码管串口传送数据，实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后，系统会自动报警。
本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度。从而简化数据传输与处理过程。此设计的优点主要体现在可操作性强，结构基础简单，拥有很大的扩展空间等。
关键词：单片机;温度传感器;温度计;报警
一、前言
“凡事预则立，不预则废”、“人无远虑，必有近忧”，站得高，才看得远。作为当代大学生，身处在一个以市场经济为主要发展形式、人才竞争激励，但是人力资源市场已接近饱和，就业竞争异常激烈、残酷的现实社会当中，如何规划自己的职业发展及人生目标，以求将来更好的生存和发展就显得尤为重要。每个人都会面临就业，每个人都渴望成功，因此，作为一个有追求的大学生，尽早为自己拟定一份职业生涯规划，认清自己的发展方向是非常必要的。
二、自我盘点
1、.性格、兴趣爱好盘点：
我是属于外向型的女生，开朗活泼，偶尔有点幼稚(也可说是犯傻)。平时能和同学、朋友保持良好的关系，也比较受老师喜爱。
爱好也算颇多，平常喜欢看点小说、杂志，听音乐、看电影、韩剧(这就是大家说的幼稚)、爬山、跑步等，如果可以的话，吃也算一大爱好吧，我不光喜欢吃好吃的食物，也喜欢自己在家做，每次成功做好一道新菜都会觉得很有成就感。
2、自我优势盘点：
随和，易相处;智力中等，成绩中上，接受新事物能力较强，但不一味盲从;办事认真有条理，善规划总结;能够适时进行自我反思;身体状况良好。
我的家庭收入状况属于小康，可以负担得起我的求学费用，我不必为学费发愁，能更好的专心于学业。家庭氛围良好，没有其他后顾之忧。
3、自我劣势盘点：
对本专业(测控技术与仪器)了解不多，缺乏深刻的认识;工作经验缺乏，尤其是与本专业相关的实践经验可谓没有。
没有根深叶茂的人际关系网，人多的场合不擅口头交际，有时不能很好的表达自己的思想;知识面窄，视野局限;兴趣虽广，但也仅限于喜欢，没有特长，因此在一些社交活动中没有可以拿的出手，上的了台面的表现;缺乏人格魅力;自制力弱，缺乏毅力，有时容易受他人影响;缺乏创新意识，动手能力较弱;不会拍马屁(但绝不是阿谀奉承，虽然这种思想有点腐朽，但是我认为这也是今后发展中所必不可少的，毕竟是人都喜欢听好话)。
三、解决自我盘点中的劣势
利用网络和其他资源，如多于老师，学长交流，了解更多关于本专业的信息，包括知识体系、发展方向、就业方向等。多争取一些实习的工作，特别是与本专业相关的，锻炼自己的能力。
加强与人交往，认识更多的人，特别是有能力，有思想，比自己强的人，通过认识一两个人际关系网相对较大的人，因为认识这样一个人就相当于认识了一串人。
多看书，拓展知识面，丰富视野。没有专长，在以后的空闲时间尽量抽时间去学习一门，最好是简单上手的，这样可以节约一点时间。自制力弱就找一个自制力好的人监督，直接在寝室找一个。多参与实践活动，培养动手能力和应用能力。
四、职业性格测试
以下是我的mbti职业性格测试报告;
psytopic分析：您的性格类型是“esfj”(外向+实感+情感+判断)
有爱心、有责任心、合作。希望周边的环境温馨而和谐，并为此果断地营造这样的环境。喜欢和他人一起精确并及时地完成任务。忠诚，即使在细微地事情上也如此。能体察到他人在日常生活中的所需并竭尽全力帮助。希望自己和自己的所为能受到他人的认可和赏识。
esfj型的人通过直接的行动和合作积极地以真实、实际的方法帮助别人。他们友好、富有同情心和责任感。esfj型的人把他们同别人的关系放在十分重要的位置，所以他们往往具有和睦的人际关系，并且通过很大的努力以获得和维持这种关系。事实上，他们常常理想化自己欣赏的人或物。esfj型的人往往对自己以及自己的成绩十分欣赏，因而他们对于批评或者别人的漠视很敏感。通常他们很果断，表达自己的坚定的主张，乐于事情能很快得到解决。esfj型的人很现实，他们讲求实际、实事求是和安排有序。他们参与并能记住重要的事情和细节，乐于别人也能对自己的事情很确信。他们在自己的个人经历或在他们所信赖之人的经验之上制定计划或得出见解。他们知道并参与周围的物质世界，并喜欢具有主动性和创造性。esfj型的人十分小心谨慎，也非常传统化，因而他们能恪守自己的责任与承诺。他们支持现存制度，往往是委员会或组织机构中积极主动和乐于合作的成员，他们重视并能保持很好的社交关系。他们不辞劳苦地帮助他人，尤其在遇到困难或取得成功时，他们都很积极活跃。
您适合的领域有：领域特征不明显
您适合的职业有：公关客户经理、个人银行业务员、销售代表、人力资源顾问、零售商、餐饮业主、房地产经纪人、营销经理、电话营销员、办公室经理、接待员、信贷顾问、簿记员、口笔译人员、房地产经纪人、护士、按摩师、运动教练、饮食业管理、旅游管理、办公室行政或管理人员、秘书、总经理助理、项目经理、客户服务部人员、理货员/采购、采购和物流管理人员、内科医生、牙科医生、健康护理指导师、饮食学、营养学专家、小学教师(班主任)、学校管理者等银行、酒店、大型企业客户服务代表、公共关系部主任、商场经理
从这份测验报告中可以看出我比较适合做管理和销售方面的工作。
五、环境分析
1、专业环境盘点
⑴在信息科技时代，测控技术与仪表是实现信息获取、存储、处理的必备工具，也是揭示物质运动的必备工具。仪器仪表是实现信息的获取、转换、存贮和揭示物质运动的必备工具，是当今普遍称之为时代标志的信息科技的三大支柱(信息获取及处理、信息传输与通信、电子技术及计算机)的必要手段，也是新技术革命的一项重要内容。
⑵测控技术与仪表可以说是一门边缘学科，它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。
⑶仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平，当前仪器仪表正从自动化向智能化方向发展。
2、就业环境盘点(喜忧参半)
⑴由于测控技术与仪器是一门边缘学科，总觉得在各个方面都可以挨点边，但是都不及专门修某一方面的人专，使学生感到困惑。
⑵近几年来，大学的招生数量逐年增多，相应地该专业的毕业生每年也都呈上升的趋势。但是中国的经济状况使得国内相关行业对毕业生的需求量却始终未呈现出增长势头，尤其是曾经是就业主体的国营企业。究其原因，一方面是因为国企改革正处于关键时刻，许多大型企业在这个过渡阶段非常慎重地处理企业内部员工的问题;另一方面，国有企业的市场竞争能力下降，导致其在生产、研究开发方面的能力下降，企业效益滑坡，使其在招收毕业生方面的需求下降。造成了很大的就业压力。
⑶大规模集成电路以及计算机技术的迅速发展，以及在人工智能向测控技术的移植和应用的过程中，智能仪表将会有更大的发展。测量仪表以智能化为先导，带动了各类仪表的智能化，这是现代仪器仪表技术发展的主要趋势。因此，在这方面的人才需求将呈现不断的上升势头。检测技术是自动化技术的四大支柱之一，从检测的定义可以看出，人类在研究未知世界中是离不开检测技术的。检测技术不仅为工业自动化提供正确的信息，而且是科学研究中寻找规律的重要手段。这又为学生创造了很好的就业机会。
六、未来人生职业生涯规划
根据自己的兴趣和所学专业，以及市场需求，我为自己制定以下发展计划：
1、大学期间(XX-XX年)
主线：认真完成学业，积累人际关系，培养综合素质
具体事宜：
大一：已经完结;
大二：过cet-6,过国家计算机二级等级考试(机试已过，准备笔试。这次只能成功，不许失败。)上期完成学年选修课计划，争取时间。下学期辅修日语，或者工商管理，待定。如果可以修双学位的话则优先考虑双学位(管理方面)。
大三：继续考证，多多益善。有目的的进行实践活动。下学期准备考研(本专业，本校)。(从学校的双选会中了解到我这个专业不读研究生简直没有发展前途)暑假学开车考驾照。
大四：课业比较轻松，争取能够找到一家合适的单位实习，发现自身存在的问题。完成毕业论文，以优异的成绩毕业。如果考研失败，继续考研或准备就业或者准备公务员考试。(目前目标不明确)
2、大学毕业后9年(XX-)
①前三~四年，考研或读研。如果就业的话，就选择与本专业相关的职业，具体的情况暂时不明朗，待了解更多的专业知识后再做决定。
②后五年，在自己的岗位上奋斗(主要是技术类)，必须作出成绩，为以后的发展奠定基础。期间，30岁以前结婚。
3、再往后2年(2019-2021年)
由于个性及兴趣爱好使然，决定了我不可能一辈子从事技术研究，因此，这两年中我要从技术方面转向管理方面。买房。
4、再往后5年(2021-2025年)
从中层管理发展为高层管理。
5、再往后2年(2025-2027年)
把握时机跳槽或自己创业、投资。
·····
七、定期评估
定期评估的时间定为每半年一小结，一年一总结。秉承坚持客观、深刻、全方位的原则，在肯定成绩、总结经验、提深优势的同时，全面总结成败得失，汲取教训，找出实际结果与预期目标之间的差距。并及时听取老师、家长、专家、朋友的意见或建议。
八、后言
计划固然好，但更重要的，在于其具体实践并取得成效。任何目标，只说不做到头来都会是一场空。然而，现实是未知多变的，定出的目标计划随时都可能遭遇问题，因此要保持清醒的头脑，灵活多变，以不变应万变。也许，在怀抱着坚定的信念.伟大的理想与抱负并执著追求的过程中，会难以避免失意.磨砺.挫折和失败，因为成功不是一蹴而就的，必须要有十足的勇气，并为之付出巨大的努力，顽强拼搏和积极的打拼。
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计 本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考:
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测控二三事找去
双模轮胎定型硫化机机械手及其微机控制系统设计 [机电一体] 05-11本机属B型双模轮胎定型硫化机。用曲柄连杆传动，采用蒸锅式（或热板式）加热，升降翻转式开合模。胶囊伸直或收缩由中心机构操纵；机械手升降、转动、卸胎机构进出均采用水缸驱动；后充气采用二位四点式装置；控制系统采用PLC可编程控制程序控制。本机主要由 ... 精密电动平移台设计(机械结构和电气系统)(精品)☆ [机电一体] 04-07摘 要 本文对XYZ精密电动平移台的机械结构和电气系统进行设计。简要对电动平移台及机电一体化体技术的发展现状进行调查分析。电动平移台的机械设计分别对丝杠、导轨、电机等进行选型校核，本文选用 滚珠丝杠副、GGF分离型滚动直线导轨、75BF001步进电机作为 ... 粮库环境测量仪器的设计(测控技术与仪器)(精品)☆ [机电一体] 02-26摘 要 温湿度检测在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。特别对于粮库中粮食的存储有着及其重大的意义。利用单片机技术的湿度检测系统以其体积小，可靠性高而被广泛采用。本文对湿度检测系统进行了分析设计。首先，对温湿度检测技术的应用领域和发展状况 ... 无人机舱门系统的设计,加工和测试(论文) [机电一体] 02-23摘 要 舱门系统虽作为无人机的一个小部分，但也是其必不可少的部分。舱门系统不仅可作为通向无人机内部各部分的通道，还能作为一些装置的保护屏障，因此，对于舱门系统的设计也极其重要。本文在研究了无人机的发展现状下，通过三维建模分析，设计了一种舱门 ... 型无绳电水壶耐久插拔实验机设计 [机电一体] 02-22摘要 随着改革开放的大潮的推动，我国人民生活水平得到了很大的提高，物质生活水平也有了质的飞跃。家用电器大到冰箱、彩电小到电饭煲、电水壶都已经很普及了。现代生活越来越追求简单方便，无绳电水壶的使用也成了必然趋势。提高拉生活水平，人们便会更加注 ... 胶带运输机胶带撕裂保护设计(精品)☆ [机电一体] 01-15摘 要 矿用钢绳芯胶带输送机纵向撕裂问题一直是煤矿安全急待解决而又未能真正很好解决的难题。本设计针对胶带撕裂故障绝大多数发生在落料口附近，通过在落料口处装设撕带检测装置，用于胶带纵撕故障的实时监测与保护。胶带纵向撕裂故障通常是由于煤料中掺杂 ... 基于PLC数控机床上下料机械手的设计☆ [机电一体] 01-10摘 要 本文是设计数控机床上下料机械手，通过查阅相关资料以及对本专业知识的学习和应用，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统 ... 卧式镗床电气控制系统的设计(PLC) [机电一体] 12-22摘要 随着机械工业的发展，作为工作母机的各类机床得到了广泛的应用，而这些机床的自动化和精密程度却有很大差异。在欧美、日本等国家里，他们的机床数控化程度都相对比较高，但在我国国内的机床大约有90%多还处于老式的继电器控制下。由于继电器控制的机床 ... 丝网印花机构设计(机电一体化) [机电一体] 12-18摘要：在自动印花设备结构设计时，采用了外槽轮机构带动工作台旋转，并在印花机构和推网机构中采用螺旋机构进行传动。最后成形时所包含的主要部件是底座、槽轮、销子、螺杆、螺母、导轨、轴、工作台等。需要对一些重要部件进行强度校验。 采用传统的继电器控 ... 基于虚拟仪器的多点随机振动测试系统(测控)(LabView+CAD)☆ [机电一体] 12-05摘 要 现在的机械工程和机械工业中，振动测试、信号处理以及振动分析已是十分重要的环节。计算机和软件技术的迅速发展，虚拟仪器正在逐渐成为测试领域的发展领头羊，采用虚拟仪器实现振动测试与分析也成振动测试的发展趋势。本文先对虚拟仪器的发展及振动测 ...
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设计 本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考:
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1、电接点温度仪表构成温度控制系统电接点温度仪表比较常见的有电接点双金属温度、电接点压力式温度计、温度开关和电接点水银温度计等，通常电接点温度以表的检测部分与指示部分合为一体(部分温度开关没有显示)。电接点温度仪表图1 常见电接点温度仪表①电接点温度仪表构成温度控制系统框图电接点温度仪表构成温度控制系统框图图2 电接点温度仪表构成温度控制系统框图 ②电接点温度仪表构成温度控制系统电气二次控制原理图电接点温度仪表构成温度控制系统电气二次控制原理图图3 电接点温度仪表构成温度控制系统电气二次控制原理图③说明1FU为电气二次回路电源熔断器；1HR为二次回路电源指示灯（红）；2HR为运行指示灯（红）；1HG为停机指示灯（绿）；1KA、2KA为中间继电器；1SA为无自复位旋转开关（最好使用三挡旋转开关，中间位置为加热强制停止，两侧为自动或手动工作模式）；1SS为停止按钮；1SB为启动按钮；1KM为接触器；1KH为热继电器；上限和下限报警触点来自于电接点温度计仪表。 ④工作原理a、在控温系统上电前，首先进行温度设定，将电接点双金属温度、电接点压力式温度计和温度开关等仪表上限报警值和下限报警值调至所需控制范围。b、无自复位旋转开关在中间位置为加热强制停止，无论手动或自动均不能启动加热设备；旋转开关在自动加热位置时，加热设备由仪表自动控制；旋转开关在手动加热位置时，加热设备由人工手动控制启停。c、自动工作模式下温度控制原理:温度控制系统有手动加热和自动控制两种工作模式，通过旋转开关1SA来选择；电气二次回路接通电源后，电源指示灯1HR常亮，（接触器1KM未动作时）1HG运行指示灯亮；当加热装置内的温度＜仪表下限报警值时，仪表下限常开触点闭合、同时中间继电器1KA常开触点闭合，电加热器开始加热，温度加热系统升温，同时2HR运行指示灯亮；当加热装置内的实际温度上升到≥仪表下限报警值时，下限报警触点断开、同时中间继电器1KA常开触点断开，但由于接触器的常开触点1KM-1闭合自锁,加热器仍然加热,温度继续上升；当加热装置内的温度＞仪表上限报警值时，仪表上限常开触点闭合、同时中间继电器2KA常闭触点断开，加热器断电，停止加热，同时1HG停机指示灯亮；当加热装置内的温度≤仪表下限报警值时，仪表上限常开触点断开、同时中间继电器2KA常闭触点闭合，此时加热器仍不能加热；当温度温度＜仪表下限报警值时，加热装置才又开始加热，这样如此循环即可实现区间温度控制。d、仪表报警触点容量较小且通常为常开，1KA、2KA中间继电器作用在于触点增容、隔离干扰和报警触点状态转换，使用中间继电器有利于提高系统可靠性。e、图3为较完整的电气二次控制原理图，仅供大家参考，实际应用时可根据实际需要增加相关元件及修改原理图。⑤特点a、采用电接点温度仪表构成的温度控制系统，方法简单，所用部件少，成本低。b、但由于电接点温度仪表的测温元件与指示表盘合在一起，观察加热装置的实时温度略有不便。c、另外电接点温度仪表有惯性，测温精度和控制误差较大，因此这种方法常用在对温度控制要求不高的场合。2、位式显示控制仪温度控制系统位式显示控制仪温度控制系统的温度测量部分由温度传感器(热电偶或热电阻)、连接导线(热电偶用热电偶补偿导线，热电阻用3×铜芯电缆)和三位控制仪构成，温度测量和温度显示是分开的。位式控制目前以智能显示控制以为主，但还有部分指针式位式控制仪在使用。①用显示控制仪上限和下限报警构成温度控制系统用显示控制仪上限和下限报警构成的温度控制系统电气二次控制原理图与图3完全相同，在此以昌晖仪表YR-GFC803-01显示控制仪为例，介绍温度传感器和仪表的接线： 图4 位式显示控制仪仪表接线图②如何使用智能显示控制仪报警和回差进行温度控制？智能显示控制仪报警输出均为位式ON/OFF带回差，指针仪表没有“回差”这个功能。回差可以防止显示控制仪输出继电器在报警输出临界点上下波动时频繁动作，具体输出状态如下:图5 显示控制仪下限报警回差输出状态 图6 显示控制仪上限报警回差输出状态在弄清楚显示控制仪报警回差概念之后，使用智能显示控制仪时仅需要一个报警点也可以控制加热系统，温度控制使用智能显示控制报警回差在上限报警和下限报警时不相同：a、用显示控制仪上限报警控制温度比如要将温度控制在100-150℃之间，设定仪表上限报警值为150(用上限控制温度时，仪表上限报警值=需要控制的温度上限值)，设定回差为50(用上限控制温度时，回差=需要控制的温度上限值—需要控制的温度下限值=150-100)。其工作原理为：自动工作模式下，加热系统上电后只要温度＜150℃时仪表上限报警(常开)触点不动作，同时1KA触点闭合，此时系统升温；当温度≥150℃时仪表上限报警(常开)触点闭合，同时1KA触点断开，此时系统停止加热；当100℃≤温度＜150℃时，在仪表回差(回差=50)作用之下上限报警(常开)触点仍然闭合，同时1KA触点仍然断开，此时系统依旧不加热；当温度＜100℃时仪表上限报警(常开)触点断开，同时1KA触点闭合，此时系统升温，这样如此循环即可实现区间温度控制。图7 用显示控制仪上限报警控制温度的电气二次控制原理图b、用显示控制仪下限报警控制温度比如要将温度控制在100-150℃之间，设定仪表下限报警值为100(用下限控制温度时，仪表下限报警值=需要控制的温度下限值)，设定回差为50(用下限控制温度时，回差=需要控制的温度上限值—需要控制的温度下限值=150-100)。其工作原理为：自动工作模式下，加热系统上电后只要温度＜100℃时仪表下限报警(常开)触点闭合，1KA触点闭合，此时系统升温；当温度≤100≤150℃时在仪表回差(回差=50)作用之下下限报警(常开)触点仍然闭合，同时1KA触点仍然闭合，此时系统继续加热；当温度＞150℃时，在仪表下限报警(常开)触点断开，同时1KA触点断开，此时系统停止加热；直至再次温度再次＜100℃时仪表下限报警(常开)触点才闭合，同时1KA触点闭合，此时系统升温，这样如此循环即可实现区间温度控制。图8 用显示控制仪下限报警控制温度的电气二次控制原理图③位式控制仪温度控制系统特点 a、采用温度传感器和位式控制仪构成的温度控制系统，测温精度高、观察方便、可靠性及稳定性好。b、位式控制仪温度控制系统存在温度现象，因此这种方法常用在对温度控制要求不高的场合。3、使用PID调节器构成温度控制系统PID调节器应用于温度控制控制时常被称为温控器，温度测量部分由温度传感器(热电偶或热电阻)、连接导线(热电偶用热电偶补偿导线，热电阻用3×铜芯电缆)和温控仪构成，用于温度控制的温控仪可选择继电器控制输出、SSR固态继电器驱动电压输出、SCR可控硅过零触发脉冲控制输出、标准电流/电压控制输出这种控制输出方式，不同的控制输出的温控仪可构建温度控不同的温度控制系统，其配置也不同。①是不是采用PID调节器构建的温度控制系统就能取得好的控制效果？采用PID调节器构建的温度控制系统的控制效果跟系统配置和PID调节器控制算法有关系，国内大多数调节器生产厂提供的调节器为经典PID控制算法，在大滞后温度系统很难达到满意效果，不建议选用这类型温控器用于精密温度控制。用于温度控制的温控仪推荐使用模糊控制算法、人工智能算法、神经网络算法、模糊神经网络算法、Fuzzy-PID算法、广义预测算法、遗传PID控制算法的调节器，才能取得好的控制效果。如果您可阅读《温控仪常见控制算法对比》这篇文章，深入了解这些控制算法的PID调节器，对您合理选用调节器非常有帮助。②温控仪+接触器构成的温度控制系统温控器+接触器构成的温度控制系统电气二次控制原理图如所示，此时必须选择继电器控制输出的温控器。图9 温控器+接触器构成的温度控制系统的电气二次控制原理图a、温控仪+接触器构成温度控制系统工作原理温控仪+接触器构成的温度控制系统与采用位式显示控制仪温度控制系统电气二次控制原理一样，但其工作原理有很大差别：采用位式控制仪时接触器仅在实际温度达到需要控制温度的上限或下限时才动作；采用温控仪时接触器在实际温度远低于所需要控制温度值时一直闭合，当温度临近控制温度值的一定范围内开始断开且间隔一定时间后又闭合，实际温度越接近控制温度值，继电器断开和闭合频率越高；实际温度超过控制温度值时接触器断开不再动作，这样如此循环即可实现区间温度控制。 b、特点◆在加热过程中通过接触器点动开关动作来调整加热装置的通电时间，对防止加热过程温度过冲有很好的改善，温度偏差远低于位式控制仪表的控制结果。◆实际温度临近控制温度值时接触器动作频繁，会影响加热器和接触器使用寿命。 ③温控其+固态继电器构成温度控制系统温控仪+固态继电器构成的温度控制系统构成如图10所示，此时温控器必须选择继电器控制输出。温控仪直接驱动一支固态继电器(SSR)便可进行大容量的控制，当加热器为三相时，温控器的输出驱动3只固态继电器，固态继电器输入端可串或并联，而加热器可接成三角型或星型，另外还要加上相配套的散热器进行散热。这种控温系统适用于电加热器的容量较大时的场合。固态继电器(SSR)与接触器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件构成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。图10 温控仪+固态继电器的温度控制系统构成 a、特点◆在加热过程中通过固态继电器无触点开关动作来调整加热装置的通电时间，对防止加热过程温度过冲有很好的改善，温度偏差远低于位式控制仪表的控制结果。◆实际温度临近控制温度值时加热器通电频繁，电流冲击会影响加热器使用寿命。④温控器+电力调整器+可控硅构成温度控制系统温控器+电力调整器+可控硅构成的温度控制系统是目前最好的温度控制方式。电力调整器也称为三相可控硅交流调压器，其与带1-5V、4-20mA的温控器、PLC或DCS配套使用。温控器+电力调整器+可控硅构成的温度控制系统主要用与工业电炉的加热控制、大型风机水泵软启动节能运行控制；负载类型可以是三相阻性负载、三相感性负载及三相变压器负载；三相负载可以是中心接地负载、中心不接地负载、内三角形负载及外三角形负载。 a、温控器+电力调整器+可控硅温度控制系统构成温控器+电力调整器+可控硅温度控制系统所选用的温控器应该是先进控制算法的调节器，其控制输出为4-20mA、1-5V。图11 温控器+电力调整器+可控硅温度控制系统构成图 b、特点◆在加热过程中通过通过对电压、电流和功率的精确控制，从而实现精密控温。◆凭借温控仪先进的数字控制算法，优化了电能使用效率。对节约电能起了重要作用。◆这种温度控制系统构成复杂，投资最大，控制效果最好。结束语 温度控制仪表的种类很多，采用不同的温度仪表可以构成各种温度控制系统，实际应用时应根据需要而定。昌晖仪表先进PID控制算法的温控器YR-RJD就非常适合复杂工况的温度控制系统，无超调和欠调，性能与国外进口调节器媲美。点击图片进入温控器选型温控器
基于MCS-51单片机温控系统设计的电阻炉论文字数:17255.页数:42 论文编号:JD471 摘 要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用。 单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点。把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。周期作业式的电阻炉，可供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用。原电阻炉需与温度控制器配套使用，由检测端的热电偶信号输送给温度指示调节仪，继而控制接触器对电阻炉供电，实现电阻炉温的测量、指示及自动控制。电阻炉温波动较大，控制精度低。本文主要介绍单片机在电阻炉温控中的应用，对温度控制模块的组成及主要所选器件进行了详细的介绍。并根据具体的要求本文编写了适合本设计的软件程序。关键词：单片机；电阻炉；炉温；控制系统 目 录摘要………………………………………………………………………………… ⅠAbstract…………………………………………………………………………Ⅱ第1章 绪论………………………………………………………………………… 课题背景…………………………………………………………………… MCS-51系列单片机………………………………………………………2第2章 总体设计电路图及工作原理…………………………………………… 总体方案设计……………………………………………………………… 电阻炉的单片机温控原理…………………………………………………7第3章 系统硬件设计…………………………………………………………… 系统硬件电路设计……………………………………………………… 硬件设计电路原理图…………………………………………………… 各元件说明……………………………………………………………… 19第4章 系统软件设计…………………………………………………………… 编程思路………………………………………………………………… 编程流程图……………………………………………………………… 23第5章 MCS-51单片机温控电阻炉技术特性…………………………………… 25总结………………………………………………………………………………… 26致谢………………………………………………………………………………… 27参考文献…………………………………………………………………………… 28附录…………………………………………………………………………………29附录1 硬件设计的电路…………………………………………………… 29附录2 程序………………………………………………………………… 30附录3 外文翻译…………………………………………………………… 38以上回答来自:
本设计的温度测量及加热控制系统以 AT89S52 单片机为核心部件，外加温度采集电路、键盘及显示电路、加热控制电路和越限报警等电路。采用单总线型数字式的温度传感器 DS18B20，及行列式键盘和动态显示的方式，以容易控制的固态继电器作加热控制的开关器件。本作品既可以对当前温度进行实时显示又可以对温度进行控制，以使达到用户需要的温度，并使其恒定在这一温度。人性化的行列式键盘设计使设置温度简单快速，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。建立在模糊控制理论上的控制算法，使控制精度完全能满足一般社会生产的要求。通过对系统软件和硬件设计的合理规划，发挥单片机自身集成众多系统级功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了硬件成本，系统操控简便。 实验证明该温控系统能达到 ℃的静态误差,℃的控制精度,以及只有 的超调量,因而本设计具有很高的可靠性和稳定性。 关键 词： 单片机 恒温控制 模糊控制 1引 言 温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 硬件 系统的设计 1、电路总体原理框图 温度测量及加热系统控制的总体结构如图 1 所示。系统主要包括现场温度采集、实时温度显示、加热控制参数设置、加热电路控制输出、与报警装置和系统核心 AT89S52单片机作为微处理器。 图 1：系统总体原理框图 温度采集电路以数字量形式将现场温度传至单片机。单片机结合现场温度与用户设定的目标温度，按照已经编程固化的模糊控制算法计算出实时控制量。以此控制量控制固态继电器开通和关断，决定加热电路的工作状态，使水温逐步稳定于用户设定的目标值。在水温到达设定的目标温度后，由于自然冷却而使其温度下降时，单片机通过采样回的温度与设置的目标温度比较，作出相应的控制，开启加热器。当用户需要比实时温度低的温度时，此电路可以利用风扇降温。系统运行过程中的各种状态参量均可由数码管实时显示。 2、温度采集电路的设计 温度采集电路模块如图 2 示。DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM、 温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。其中 DQ 为数字信号输 入/输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电电源输入端。 2图 2：温度采集电路 DS18B20 中的温度传感器可完成对温度的测量，以 12 位转化为例:用 16 位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以 ℃/LSB 形式表达，其中 S 为符号位。 这是 12 位转化后得到的 12 位数据，存储在 18B20 的两个 8 比特的 RAM 中，二进制中的前面 5 位是符号位，如果测得的温度大于 0，这 5 位为 0，只要将测到的数值乘于 即可得到实际温度；如果温度小于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1再乘于 即可得到实际温度。 3、键盘和显示的设计 键盘采用行列式和外部中断相结合的方法，图 3 中各按键的功能定义如下表 1。其中设置键与单片机的 INT 0 脚相连，S 0 −−S 9 、YES、NO 用四行三列接单片机 P0 口，REST键为硬件复位键，与 R、C 构成复位电路。模块电路如下图 3： 表 1：按键功能 按键 键名 功能REST 复位键 使系统复位RET 设置键 使系统产生中断，进入设置状态S 0 −−S 9 数字键 设置用户需要的温度YES 确认键 用户设定目标温度后进行确认NO 清除键 用户设定温度错误或误按了 YES 键后使用3图 3 键盘接口电路 显示采用 3 位共阳 LED 动态显示方式,显示内容有温度值的十位、个位及小数点后一位。用 P2 口作为段控码输出，并用 74HC244 作驱动。— 作为位控码输出，用 PNP 型三极管做驱动。模块电路如下图 4： 4、加热控制电路的设计 图 4 显示接口电路 用于在闭环控制系统中对被控对象实施控制，被控对象为电热杯，采用对加在电热杯两端的电压进行通断的方法进行控制，以实现对水加热功率的调整，从而达到对水温控制的目的。对电炉丝通断的控制采用 SSR-40DA 固态继电器。它的使用非常简单，只要在控制端 TTL 电平，即可实现对继电器的开关，使用时完全可以用 NPN 型三极管接成电压跟随器的形式驱动。当单片机的 为高点平时，三极管驱动固态继电器工作接通加热器工作，当单片机的 为低电平时固态继电器关断，加热器不工作。控制电路图如下图 5： 4图 5 加热控制电路 5、报警及指示灯电路的设计 当用户设定的目标温度达到时需用声音的形式提醒用户，此时蜂鸣器为三声断续的滴答滴答的叫声。在本系统中我们为用户设计了越限报警，当温度低于用户设置的目标温度 10 度或高于 10 度时蜂鸣器为连续不断的滴答滴答叫声。当单片机 输出高电平时，三极管导通，蜂鸣器工作发出报警声。 为低电平时三极管关断，蜂鸣器不工作。 D1 为电热杯加热指示灯， 低电平有效；D0 为检测到 DS18B20 的指示，高电平有效；D10 为降温指示灯，低电平有效。报警及指示灯电路如下图 6 示： 图 6 报警及指示灯电路 5软 件系统的设计 系统的软件由三大模块组成：主程序模块、功能实现模块和运算控制模块。 1、主程序模块 主程序主要完成加热控制系统各部件的初始化和实现各功能子程序的调用，以及实 际测量中各个功能模块的协调在无外部中断申请时，单片机通过循环对外部温度进行实时显示。把设置键作为外部中断 0，以便能对数字按键进行相应处理。主程序流程图如下图 7： 6图 7 主程序流程图 72、功能实现模块 以用来执行对固态继电器及电热杯的控制。功能实现模块主要由中断处理子程序、温度比较处理子程序、键盘处理子程序、显示子程序、报警子程序等部分组成。键盘显示及中断程序流程图如下图 8： 3、运算控制模块 图 8 键盘、显示、中断 子程序流程图 该模块由标度转换、模糊控制算法，及其中用到的乘法子程序。 标度转换 16式中 A 为二进制的温度值， A0 为 DS18B20 的数字信号线送回来的温度数据。 8单片机在处理标度转换时是通过把 DS18B20 的信号线送回的 16 位数据右移 4 位得到二进制的温度值。其小数部分通过查小数表的形式获取。程序流程图如下图 9： 开始将28H低4位与29H高4位组合成一个字节将合成的字节(整数部分)送29H单元将29H单元低4位送A给DPTR赋常数表格2首地址将查到的数值(即小数部分)送30H单元结束 模糊控制算法子程序 图 9 标度转换子程序流程图 该系统为一温度控制系统，由于无法确切确定电炉的物理模型，因而无法建立其数学模型和传递函数。加热器为一惯性系统，我们采用模糊控制的方法，通过多次温度测量模糊计算当用户设定目标温度时需提前关断加热器的温度，利用加热器自身的热惯性使温度上升到其设定温度。每隔 5 摄氏度我们进行一次温度测量，并当达到其温度时关断加热器记录下因加热器的热惯性而上升的温度值。从而可以建立热惯性的温度差值表，在程序中利用查表法，查出相应设定温度对应的关断温度。通过实验数据我们可以看出，当水温从 0℃加热到 50℃这段温度区域，其温度惯性曲线可近似成线性的直线，水温从 50℃加热到 100℃这段温度惯性曲线可近似成另一条线性的直线段。通过对设置的目标温度与温控系统监测温度进行差值处理就可近似的求出单片机的提前关断温度。程序流程图如图 10： 94．源程序见附录[2] 图 10 模糊控制算法子程序流程图 设计 总结 我们的温度控制系统是基于 AT89S52 单片机的设计方案，她能实时显示当前温度，并能根据用户的要求作出相应的控制。此系统为闭环系统，工作稳定稳定性高,控制精度高,利用模糊控制算法使超调量大大降低。软件采用模块化结构,提高了通用性。本设计的目的不仅仅是温度控制本身,主要提供了单片机外围电路及软件包括控制算法设计的思想,应该说,这种思想比控制系统本身更为重要。 1、设计所达到的性能指标 温控系统的标度误差我们将标准温度计和温控系统探头放人同一容器中，选定若干不同的温度点，记 录下标准温度计显示的温度和温控系统显示的温度进行比较。测量数据如下表 2 所示： 表 2 标准温度计测量的温度和温控系统显示的温度 标准温度计和温控系统显示的温度（℃）标准温度计 温控系统 差值比较 标度误差 温控系统的静态误差 通过测量在不同的温度点同标准温度的温度差来确定温控系统的静态误差。其测量 数据如下表 3： 表 3 标准温度和温控系统显示的温度 标准温度和温控系统显示的温度（℃）标准温度 系统显示值 差值 0 静态误差 ℃ 温控系统的控制精度 通过设定不同的温度值，使加热器加热，待温度稳定时记录各温度点的温度计数据 和温控系统的显示值。其记录数据如下表 4： 温度计读数和温控系统显示的温度（℃）设定温度值 系统显示值 差值 控制精度 ℃超调量 、结果分析论述 我们的系统完全满足设计要求，静态误差方面可以达到 ℃的误差，在读数正确 方面与标准温度计的读数误差为 ％，对一般的工业生产完全可以采用我们的设计。 该系统具有较小的超调值，超调值大约为 左右。虽然超调为不利结果，但另一方面却减小了系统的调节时间。从其数据表可以看出该系统为稳定系统。 3、设计方案评价 优点 在硬件方面：本设计方案采用了单总线型数字式的温度传感器，提高了温度的采集 精度，节约了单片机的口线资源。方案还使用仅一跟口线就可控制的美国生产的固态继电器 SSR—40DA 作加热控制器件，使设计简单化，且可靠性强。在控制精度方面，本设计在不能确定执行机构的数学模型的情况下，大胆的假设小心的求证，利用模糊控制的算法来提高控制精度。在软件方面：我们采用模块化编程，思路清晰，使程序简洁、可移植性强。 缺点 本设计方案虽然采用了当前市场最先进的电子器件，使电路设计简单，但设计方案造价高。本系统虽然具有较小的超调量，但加大了调节时间。如果需要更高的控制精度，则我们的模糊控制将不适应，需修改程序。 11 方案的改进 在不改变加热器容量的情况下，为减小调节时间，可以实行在加热快达到设定温度时开启风扇来减小热惯性对温度的影响的措施。在控制精度上可采用先进的数字 PID控制算法，对加热时间进行控制，提高控制精度。 可以改进控制系统使能同 PC 联机通信，以利用 PC 的图形处理功能打印显示温度曲线。AT89S52 串行口为 TTL 电平，PC 串行口为 RS232 电平，使用一片 MAX232 作为电平转换驱动。 参考 文献 [1] 李广弟 单片机基础 北京：北京航空航天大学出版社，2001 [2] 王福瑞 单片微机测控系统设计大全 北京：北京航空航天大学出版社，1997 [3] 赵茂泰 智能仪器原理及应用（第 2 版） 北京：电子工业出版社，2004 [4] 赖寿涛 微型计算机控制技术 北京：机械工业出版社，2000[5] 沙占友 模拟与数字万用表检测及应用技术 北京：电子工业出版社 1999 12附 录 附录[1]使用说明书 按 键功能说明 数字键：按 SET 键后，按相应的数字键（0~9）可对温度进行设置，所设置的温 度将实时显示在 LED 显示器上； SET 键：按 SET 键可对温度的十位、个位以及小数部分进行设置； YES 键：设置好温度后按 YES 键，系统将据你所设置的温度（须大于当前实际 温度）对水进行加热； NO 键：若误按了 SET 键，或对输入有误，可按 NO 键进行取消； RST 键：对系统进行复位。 指示 灯及报警器说明 红 灯：加热状态标志； 绿 灯：温度传感器正常工作标志； 蓝 灯：保温状态标志； 报警器：功能①当水温达到预设值时报警提醒； 功能②当水温达到或超越上、下限时报警提示。 13附录[2]设计总电路 14附录[3]程序清单 TEMPER_L EQU 29H ;用于 保存读出温度的低 8 位 TEMPER_H EQU 28H ;用于 保存读出温度的高 8 位 FLAG EQU 38H ;是否 检测到 DS 18B20 标志位 DAYU EQU 44H ;设温 >实温 XIYU EQU 45H ;设温 <实温 DEYU EQU 46H ;设温 =实温 GAOLE EQU 47H ;水温 高于最高温度 DILE EQU 48H ;水温 低于最低温度 A_bit EQU 79h ;数码 管个位数存放内存位置 B_bit EQU 7Ah ;数码 管十位数存放内存位置 C_BIT EQU 78H ;数码 管小数存放内存位置 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP PITO ORG 0030H START: CLR CLR CLR SETB MOV R4, #00H MOV SP, #60H ;确立堆栈区 MOV PSW, #00H ; MOV R0, #20H ;RAM 区首地址 MOV R7, #60H ;RAM 区单元个数 ML: MOV @R0, #00H INC R0 DJNZ R7, ML CLR IT0 MAIN:LCALL GET_TEMPER ;调用读温度子程序 进行温度显示,这里我们考 ;虑用网站提供的两位数码管来显示温度 ;显示范围 00 到 99 度,显示精度为 1 度 ;因为 12 位转化时每一位的精度为 度,;我们不要求显示小数所以可以抛弃 29H 的低 4 ;位将 28H 中的低 4 位移入 29H 中的高 4 位,这 ;样获得一个新字节,这个字节就是实际测量获 ;得的温度 LCALL DISPLAY ;调用数码管显示 子程序 JNB 00H, MAIN CLR 00H 15MOV A, 38H CJNE A, #00H, SS AJMP MAIN SS: LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY;调用 数码管显示子程序 LCALL BIJIAO LCALL XIAOYU LCALL JIXIAN JNB DEYU ,LOOP CLR ;关加热器 SETB ;关 蓝灯 SETB ;关风扇 CLR DEYU LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY AJMP TT2 LOOP:JNB DAYU ,TT CLR DAYU SETB SETB SETB CLR LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY AJMP TT2 TT:JNB XIYU, TT2 CLR XIYU CLR CLR CLR CLR LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY TT2:MOV A, 29H CLR C CJNE A, 50H, JX MOV A , 30H CLR C CJNE A, 51H, JIA1 AJMP YS2 JIA1:JC JX MOV A, 51H MOV 52H, A ADD A, #2 16MOV 52H, A CLR C MOV A, 30H CJNE A, 52H, JIA2 JIA2:JNC JXYS2:SETB CLR MOV R5, #20H YS:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS CLR SETB MOV R5, #20H YS1:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS1 YS3:SETB CLR MOV R5, #20H YS0:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS0 CLR SETB MOV R5, #20H YS01:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS01 YS4:SETB CLR MOV R5, #20H YS02:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS02 CLR SETB MOV R5, #20H YS03:LCALL GET_TEMPER LCALL DISPLAY DJNZ R5, YS03 JX: MOV A, 29H CJNE A, 31H, JX00 JX01:SETB 17CLR C AJMP LAST JX00:JC JX01 CLR CJNE A, JX02:SETB CLR C AJMP LAST JX03:JNC JX02 32H, JX03 CLR GET_TEMPER LCALL DISPLAY AJMP SS ;***************************常数表格区**** ****************************************** TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8 H,80H ;0-8 DB 90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH ,0CH ;9,A,B,C,D,E,F,灭,p. TAB1:DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H ,10H, ;. TAB2:DB 0, 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, ;小数点 ;*************************1ms 延时程序*************** ********************* ;************************* ****中断服务程序* ********************************* ; 完成按键识别,键值求取,按键实时显示 等功能; ;************************* **************** ********************************** PITO: PUSH ACC PUSH PSW SETB RS0 CLR RS1 SET B 00H MAIN1: MOV R7 , #03H ;显示位数为 2 位 MOV R0, #7AH MOV 78H, #00H MOV 79H, #00H MOV 7AH, #00H KK: LCALL DIR LCALL KEY1 LOOP1:CJNE A, #11, LOOP2 AJMP LAST0 LOOP2:CJNE A, #12, LOOP3 LJMP LAST3 LOOP3: CJNE A, #10, L4 MOV A, #00H L4: MOV @R0, A LCALL DIR DEC R0 DJNZ R7, KK 18SETB 01H LAST0:JNB 01H, KK LOOP4:LCALL KEY1 CJNE A, #12, LOOP5 AJMP LAST3 LOOP5:CJNE A, #11, LOOP4 LAST1:LCALL DIR LCALL MUN LCALL JD LCALL BIJIAO LAST3:POP PSW POP ACC RETI ;******************精度控制 子程序********** ****** JD: PUSH ACC PUSH PSW CLR C MOV A, 38H MOV 50H, A MOV A, 39H MOV 51H, A CJNE A, 29H, L001 L001:JC LAST02 ;设温<实温,则跳出 MOV A, 29H MOV 41H, A MOV A, 38H CJNE A, #25, L002 L003:CLR C ;0