李强开题报告格式Word文档格式.docx
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200610320213
指导教师:
肖绚
开题时间:
2010-2-28
开题报告填写要求
1、开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;
2、开题报告内容必须打印,字体为宋体小四,行距固定值20,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3、参考文献应不少于8篇(不包括辞典、手册);
4、有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
5、开题报告论述内容有去处的必须标注所引用的参考文献,参考文献标号
作为上标标在所引用内容右上。
如在当前页内内容填不下可以加页。
一、课题背景及意义(包括课题现状、发展趋势以及研究的意义等)
1.1课题的背景和意义
仪器仪表应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各方面,在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务.
随着科学技术的发展,对各种仪器仪表的要求也越来越高.高精度温度控制仪表在工业生产的应用也越来越占有重要位量.工业上测量温度常采用热电偶和电阻温度计.热电偶是由两种不同成份的金属丝组成,由于测量点的冷端间的温度差引起能用毫伏计测量出的热电势,是基于温度的热电势的变化来测量温度的,因此对材料的热稳性要求是很严格的.高精度温度控制仪表能够精确测量,实时控制,合理整定被控对象,通过PID算法达到最优水准.
今天,世界正从工业化机械化时代进入信息化时代.这个时代的特征是以计算机为核心延伸人的大脑功能,起着扩展人脑力劳动的作用,使人类正在走出机械化过程,进入以物质手段扩展人的感官神经系统及脑力智力的时代.这时,仪器的作用主要是获取信息,作为智能行动的依据
目前国内外的仪表普遍采用EDA(电子设计自动化)、CAM(计算机辅助制造)、CA(计算机辅助测试)、DSP(数字信号处理)、ASIC(专用集成电路)及SMT(表面贴装技术)等
在重视高档仪器开发的同时,注重高新技术和量大面广的产品开发与生产。
注重系统集成,不仅着眼于单机,更注重系统、产品软化,随着各类仪器装上了CPU,实现了数字化后,软件上投入了巨大的人力、财力,今后的仪器归纳成一个简单的公式:
仪器=AD/DA+CPU+软件,AD芯片将模拟信号变成数字信号,再经过软件处理变换后用DA输出。
从技术驱动转为市场驱动,从一味追求高精尖转为"
恰到好处"
。
开发一项成功产品的准则是,用户有明确的需求;
能用最短的开发时间投放市场;
功能与性能要恰到好处;
产品开发准则的另一变化是收缩方向,集中优势。
生产过程采用自动测试系统。
目前多以GP-IB仪器组建自动测试系统,生产线上一个个大的测试柜,快速地进行自动测试、统计、分析、打印出结果。
目前以PLC为基础的DCS发展很快,PLC与DCS相互渗透、相互融合、相互竞争,已成为当前工业控制系统的发展趋势。
因此基于这种考虑研究基于单回路智能温度控制仪表开发在人们获取信息的应用则具有十分重要的意义
1.2国内外研究现状及存在的问题
由于仪器仪表原隶属于机械工业,一直以来都没有明确的概念。
现代的仪器仪表应当界定为测量、控制仪器仪表与系统、科学仪器、医疗仪器,及其相关的传感器、元器件和材料。
我国现有各类仪器仪表企业6千多家,职工总数88万人。
其中:
(1).工业过程检测、控制仪器仪表与系统生产企业2000多家,销售额约占50%;
(2).科学仪器生产企业约1500家,销售额占总销售额25%;
(3).医疗仪器生产企业约1200家,销售额占少部分与医疗仪器生产企业的销售额大致相等;
(4).其他各类测量仪器仪表及元器件材料等生产企业近1000家,销售额约200亿元。
我国仪器仪表已经形成门类品种比较齐全,具有一定技术基础和生产规模的工业体系,成为亚洲除日本以外第二大仪器仪表生产国。
“九五”以来,我国仪器仪表工业总的形势是向前发展的。
主要表现在:
(1)仪器仪表行业销售收入以年平均增长率8%不断递增,科学仪器发展迅速,达到年销售平均增长率超过25%;
(2)仪器仪表产品在微型化、集成化、智能化、总线化等发展方向上紧跟国际发展的步伐,涌现出一批技术先进的新型产品,黑体空腔式钢水连续测温仪、微波等离子体炬光谱仪、柔性控制系统、超声聚焦刀等项产品技术上领先国际水平;
(3)仪器仪表产品出口创汇有了明显增长。
1999年我国仪器仪表产品出口创汇比1998年增长12%。
出口产品中已经饮食有技术含量较高的气相色谱仪和精密天平等。
数字万用表出口占据世界市场70%以上的份额。
出口国家不只限定在亚洲、非洲,许多产品已经进入欧美市场;
(4)一批具有相当规模和发展前景的民营企业的崛起,是我国仪器仪表产业发展的新兴力量。
这批企业中,有从事自动化系统集成的高新技术公司,如浙大中控、德维森公司等;
有已经形成现代化生产规模,产品打入国际市场的华立集团、舜禹集团,普析公司、天美公司、华谊公司等。
它们的崛起对我国仪器仪表产业的发展已经产生并将继续产生巨大的推动和影响。
应当清醒地看到,虽然我国仪器仪表工业有了一定的发展,但远远不能满足国民经济、科学研究、国防建设以及社会生活等各个方面日益增长的迫切需求。
我国仪器仪表产品,绝大部分属于中低档技术水平,而且可靠性、稳定性等关键性指标尚未全部达到要求。
高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口,中档产品以及许多关键零部件,国外公司同样占有国内市场60%以上的份额。
据海关统计,除去随成套工程项目配套引起的仪器仪表不计,每年进口各类仪器仪表总额接近我国仪器仪表工业总产值50%。
此外,在6000多家企业中,年销售收入超过1000万元的不足1000家,全行业经济效益低下。
更为严重的是,低水平重复生产异常突出。
无论是工业自动化仪表或是科学仪器,几乎每一个主要产品都有几十家甚至几百家企业重复生产,乃至产品的型号规格都完全相同。
比如,全国有近百家企业重复生产涡街流量计,有80多家企业重复生产气相色谱仪,有300多家企业重复生产热电偶,等等。
其产品的技术水平多只相当国际80年代初期水平,而且产品质量全面过关的却微乎其微。
又比如,浙江华立集团和三星集团年产电能表的生产能力,已经基本满足国内市场的需求,而同时在浙江省还有40多家,其他省市上百家企业继续生产电能表,出现严重的供大于求的现象。
低水平重复生产肆意扩展,对我国仪器仪表工业的发展造成了极大的危害:
第一,低水平重复生产,耗费了大量人力、物力和财力,导致我国仪器仪表工业的发展不能集中优势力量,捏紧拳头,生产能力极度放空,难以摆脱长期分散落后的局面;
第二,大量低水平重复生产,破坏了市场竞争的有效秩序,导致出现不公平竞争和暗箱操作等各种丑陋现象,致使许多企业不能集中力量提高产品质量和发展生产;
第三,低水平重复生产的结果,必然出现大量产品质量低劣,给用户造成恶劣的影响,使民族仪器仪表工业的发展受到沉重的打击。
更令人吃惊的是,电能表大量重复生产的结果,在两网改造过程中已经有大约4000万只不合格产品进入了电网,其后果不堪设想。
这就是我国仪器仪表工业大致的现状。
二、研究内容及目标
温度控制器实际上是以单片机控制为核心,根据设定目标温度值进行自动或手动调节的温度控制系统,主要包括温度检测、温度控制、参数显示、报警指示等部分。
根据模式值,可查看相应的参数,如设定温度值、温度上限报警值等,并根据需要可对参数进行修改、保存等。
同时本系统还配液晶显示,可以通过启动通信实时显示温度值等,配合构成一套完整的温度监控系统、
1.本设计研究内容:
此方案采用双CPU进行控制,ADI公司的ADuC812作为主控芯片,负责整个系统的控制和温度的采集和处理。
PHILIPS公司P89C51则负责驱动液晶显示,同时实时显示从主控芯片传送来的数据。
2.研究目标:
主要功能如下
1.设定温度显示、实时温度显示
2.温度上限报警,温度报警上限值设定
3.温度下限报警,温度报警下限值设定
4.目标温度值设定
5.放大电路放大倍数设定
6.P、I、D控制参数的设定
7.手动加热设定值
8.手动/自动设定
9.温度零点标定
10.参数保存
11.液晶显示
三、初步研究方案
1.系统框图
2.系统初步方案
此系统采用ADI公司的ADuC812和PHILIPS公司P89C51作为主控芯片。
温度控制系统包括实现温度控制的CPU—AduC812、温度测量装置(K分度热电偶)、加热元件、温度参数显示、SSR、辅助控制电路等。
LCD用来显示模式值及相应的参数,通过按键可以改变模式值及相应的参数CPU根据检测的温度值对上、下限报警值进行比较,控制报警灯的状态。
本系统采用周波控制加热炉的温度。
K分度热电偶作为温度传感器,是检测电路的关键部件。
传感信号通过放大、滤波等处理,可直接由CPU进行A/D转换,换算为相应的温度测量值。
根据测量值和设定值之差,进行PID运算,将计算结果转换为周波数,通过控制SSR通过的周波来控制加热的温度。
四、进度安排
2009年11月14日~12月31日查资料
2010年3月20日~4月1日画出智能温度控制器电路电路的原理图草图
4月1日~4月11日绘出智能温度控制仪表设计电路的原理图
4月11日~5月1日绘出智能温度控制仪表设计电路的分布图
5月1日~5月11日绘出智能温度控制仪表设计电路的工作流程图
5月11日~5月21日编制智能温度控制仪表电路的初始化程序和应用程序
5月22日~5月28日书写毕业设计说明书(要求打印)。
交毕业设计
五、参考文献
[1]何立民.单片机应用系统设计--系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社.1995
[2]何立民.单片机应用文集.北京航空航天大学出版社.1991
[3]纪宗南.单片机外围器件实用手册——输入通道器件分册.北京航空航天大学出版社.1998
[4]谢仁希.计算机网络.电子工业出版社.1999
[5]汤子.哲凤屏.汤小丹.计算机网络技术及其应用.电子科技大学出版社.1999
[6]施仁.刘文江.自动化仪表及过程控制.北京电子工业出版社.1991
[7]胡文金.单片机应用技术实训教程.重庆大学出版社.2005
[8]华自强.生产过程自动化及仪表.华东理工大学出版社.1998
[9]王建校.51系列单片机及C51程序设计.科学出版社
[10]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计.北航出版社
[11]李刚.ADuC8XX系列单片机原理与应用技术.北京航空航天大学出版社
六、指导老师意见
1、对“开题报告”的评语
2、对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测
七、所在专业审查意见
负责人:
年月日
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