【正文】 進(jìn)度計(jì)劃 本課題的進(jìn)度安排如表 1 所示 序號(hào) 名稱(chēng) 周數(shù) 起止時(shí)間 備注 1 需求分析 1周 ~ 2 方案論證 1周 ~ 3 硬件設(shè)計(jì) 2周 ~ 4 軟件編碼與 調(diào)試 4周 ~ 5 總體聯(lián)調(diào) 2周 ~ 6 撰寫(xiě)論文 3周 ~ 五 、 主要參考文獻(xiàn) [1] 孫立紅 .多路溫度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J] .沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ： 2020：(01) . [2] 羌海益 .基于單 片機(jī)的溫度控 制器設(shè)計(jì) [J] .科技信息 (學(xué)術(shù)研究 )： 2020： (03). [3] 周立功 .深入淺出 ARM7LPC213x/214x[M] .北京：北京航空航天大學(xué)出版社2020. [4] Microsoft visual C++（第五版） [M] .北京：北京希望電子出版社 .2020. [5] 趙明、許翏 .工廠電氣控制設(shè)備 [M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. （以下是附加文檔，不需要朋友下載后編輯刪除，謝謝） 2020 年鐵西區(qū)政府工作報(bào)告 ——2020 年 12月 28 日在鐵西區(qū)第十七屆 人民代表大會(huì)第四次會(huì)議上 區(qū)長(zhǎng) 程曉龍 各位代表： 現(xiàn)在，我代表區(qū)人民政府向大會(huì)報(bào)告工作，請(qǐng)予審議，并請(qǐng)區(qū)政協(xié)各位委員提出意見(jiàn)和建議。 用 MC14489 構(gòu)成顯示電路既不用加任何限流電阻，也不用附加反相或驅(qū)動(dòng)電路，電路設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)捷。每個(gè) MC14489 芯片可以用以下任意一種顯示方式進(jìn)行顯示： 5 位 LED 數(shù)字加小數(shù)點(diǎn)顯示 ； 4位半數(shù)字加小數(shù)點(diǎn)帶符號(hào)顯示； 25 支指示燈顯示； 5 位半數(shù)字顯示。輸出端既可以直接驅(qū)動(dòng)七段 LED 顯示器，也可以驅(qū)動(dòng)指示燈。 LPC2142 引腳接線圖 LED 顯示驅(qū)動(dòng)管理芯片 MC14489 MCl4489 是美國(guó) MOTOROLA 公司生產(chǎn)的串行接口 LED 顯示驅(qū)動(dòng)管理芯片。這樣， 10位轉(zhuǎn)換時(shí)間大于或等于 4． 55μ s； (5)一個(gè)或多個(gè)輸入的突發(fā)轉(zhuǎn)換模式； (6)可選擇由直接啟動(dòng)、輸入跳變或定時(shí)器匹配信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換； LPC2142 內(nèi)部還擁有一個(gè)硬件 SPI(Serial Peripheral Interface)接口。 128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速器接口使 32 位代碼能夠在最高時(shí)鐘頻率下運(yùn)行，對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用 16 位 Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過(guò) 30％，而其性能的損失卻很小。這樣，使用一個(gè)小的、廉價(jià)的處理器核就可以非常容易地實(shí)現(xiàn) 很高的吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。 ARM 結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī) (RISC)原理設(shè)計(jì)的，指令集和 相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。轉(zhuǎn)換的結(jié)果通過(guò)一個(gè)同步、全雙工串行 SPI 接口輸出到 LED 顯示驅(qū)動(dòng)器 MCl4489 進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)顯示。 熱敏電阻 NTC 串聯(lián)上一個(gè)普通電阻 R，再接 +5V電源，取 RT兩端電壓，并送入微控制器 LPC2142 的 AINl(P0． 28 引腳 )通道進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 由于有效溫度范圍沒(méi)有超過(guò) 150℃，所以溫度顯示用 3 位數(shù)碼管，三只數(shù)碼管LED1， LED2 和 LED3 顯示溫度值。通常就把這個(gè)溫度范圍作為有效溫度范圍。相乘后，對(duì)乘積只取高 8位舍棄低 8位，就可以抵消系數(shù)值 K 擴(kuò)大 256 倍的影響，得到正確的結(jié)果。 ⑴、 溫度計(jì)算程序 在公式 T=T0－ KVT 中，系數(shù)值 K 是一個(gè)很小的數(shù)。數(shù)字式電阻溫度計(jì)設(shè)計(jì)的主要工作，就是把熱敏電阻兩端電壓值經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)中，然后通過(guò)軟件方法計(jì)算出溫度值，再進(jìn)行顯示處理。使用熱敏電阻是為了感知溫度，給熱敏電阻通以恒定的電流，電阻兩端就可測(cè)到一個(gè)電壓，然后通過(guò)公式下面的公式可求得溫度： T 為被測(cè)溫度； T0 為與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù)； K 為與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)； VT 為熱敏電阻兩端的電壓。線性化處理雖然能夠改善熱敏電阻的特性曲線，但是比較復(fù)雜。熱敏電阻 (NTC)不同于普通的電阻，他具有負(fù)的電阻溫度特性，即當(dāng)溫度升高時(shí)，其電阻值減小?？梢詰?yīng)用到電子儀表、家用電器和節(jié)能裝置等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化、多功能化。這種溫度采集電路有時(shí)需要冷端補(bǔ)償電路，這樣就增加了電路的復(fù)雜性；而且電路易受干擾，使采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。特別是其中的 ARM 系列單片機(jī)的出現(xiàn)，由于它具有極好的穩(wěn)定性，更快和更準(zhǔn)確的運(yùn)算精度。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，給人們的生活帶來(lái)了根本性的變化，如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代的科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的革命。本文就是采用 32 位的 ARM 微處理器核LPC2142代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 805l單片機(jī)為控制核心，進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換和溫度實(shí)時(shí)采集和現(xiàn)實(shí)，并能達(dá)到上傳數(shù) 據(jù) 。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,通過(guò)單片機(jī)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制日益成為今后溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面 ； 在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中 ； 人們都需要對(duì)各類(lèi)加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和 鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 檢查日期： 一、課題的 背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 可編程控制器的出現(xiàn)給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的革命。 二、如學(xué)生首次開(kāi)題報(bào)告未通過(guò)，需在一周內(nèi)再進(jìn)行一次。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題 目： 基于單片機(jī)的熱敏電阻數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 系 （部） 應(yīng)用電子與通信技術(shù)系 專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 生 李巨龍 學(xué) 號(hào) 1089131235 班 號(hào) 0891312 指導(dǎo)教師 于立君 開(kāi)題報(bào)告日期 哈工大華德學(xué)院 說(shuō) 明 一、開(kāi)題報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容： 1． 通過(guò)學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求 2． 進(jìn)度計(jì)劃是否切實(shí)可行； 3． 是否具備畢業(yè)設(shè)計(jì)所要求的基礎(chǔ)條件。 4．預(yù)計(jì)研究過(guò)程中可能遇到的困難和問(wèn)題，以及解決的措施； 5．主要參考文獻(xiàn)。 三、開(kāi)題報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn)、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。而溫度控制作為其中的一個(gè)分支 ， 所起的作用也越來(lái)越重要。采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行可編程控制 ,不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn) ； 而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo) ； 從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，一些功能強(qiáng)大的元器件價(jià)格不斷下降，使其性價(jià)比不斷得到提高，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。 二、目的 意義 目前，國(guó)際上一些著名的 IC 廠家已開(kāi)始研制單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)，所以單片機(jī)控制下的溫度控制器具有很好的發(fā)展空間。目前，單片機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)諸多領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。以往，在實(shí)際測(cè)控系統(tǒng)中，多采用熱敏電 阻器或熱電偶測(cè)量溫度。 把單片機(jī)應(yīng)用于溫度控制中，采用單片機(jī)做主控單元，無(wú)觸點(diǎn)控制，可完成對(duì)溫度的采集和控制的要求。 三 、 技術(shù)要求 選用適當(dāng)?shù)臒崦魝鞲衅?，并論證其相關(guān)檢測(cè)機(jī)理； 設(shè)計(jì)硬件電路，要求設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、放大電路、顯示電路以及報(bào)警電路等 ； 熱敏電阻溫度的轉(zhuǎn)換原理 熱敏電阻是溫度傳感器的一種，他由仿陶 瓷半導(dǎo)體組成。 熱敏電阻的阻值 —— 溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性較大，因此在使用時(shí)要進(jìn)行線性化處理。為此，在要求不高的一般應(yīng)用中，常做出在一定的溫度范圍內(nèi)溫度與阻值成線性關(guān)系的假定，以簡(jiǎn)化計(jì)算。 根據(jù)這一公式，如果能測(cè)得熱敏電阻兩端的電壓，再知道參數(shù) T0 和 K，則可以計(jì)算出熱敏電阻的環(huán)境溫度，也就是被測(cè)的溫度，這樣就把電阻隨溫度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為電壓隨溫度變化的關(guān)系了。 圖 1 熱敏電阻 阻值 —— 溫度 的特性曲線 軟件設(shè)計(jì) 由前面熱敏電阻溫度轉(zhuǎn)換原理的簡(jiǎn)述可知：熱敏電阻特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度 較大，又由于非線性處理比較復(fù)雜，在本文設(shè)計(jì)要求不是很高的情況下可以做以簡(jiǎn)化來(lái)處理。為了方便計(jì)算，取擴(kuò)大 256倍后的 K 值和 VT 作乘積，即 256 K VT。 此外，從圖 1中熱敏電阻的阻值 —— 溫度特性曲線可以看出，在 +10～ 150℃的溫度范圍內(nèi)，阻值與溫度的關(guān)系線性度較好。當(dāng)溫度超出這個(gè)范圍時(shí)，用數(shù)碼管全部顯示 F 作為標(biāo)志。 圖 2 軟件系統(tǒng)流程圖 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)主要包括：可調(diào)基準(zhǔn)電源 、 ARM 單片機(jī)最小系統(tǒng)（復(fù)位電路 晶振電路 單片機(jī)燒寫(xiě)電路） 、 電源設(shè)計(jì) 、 顯示模塊 、 傳感器模塊 。轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式以及轉(zhuǎn)換通道的選擇可通過(guò)設(shè)置 ADC 控制寄 存器 ADC0DR 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ARM 微控制器 LPC2142 簡(jiǎn)介 ARM 7 TDMIS 核是通用的 32 位微處理器核，采用馮．諾依曼結(jié)構(gòu)，具有高性能和低功耗特性。． ARM 7 TDMIS 處理器使用流水線技術(shù)，處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的所有部分都可以連續(xù)工作。 LPC2142： LPC2142 是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的 32／ 16 位 ARM7TDMIs CPU的微控制器，內(nèi)嵌有 64 kB 的高速 FLASH 存儲(chǔ)器和 16 kB 的片內(nèi) SRAM。 LPC2142 內(nèi)部帶有一個(gè) 10 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，其主要特性為： (1)6 個(gè)引腳復(fù)用為輸入腳； (2)掉電模式； (3)測(cè)量范圍 O V～ Vref 通常為 3 V，不超過(guò) VDDA 電壓 )； (4)每個(gè)轉(zhuǎn)換器包含一個(gè)可編程分頻器，可將時(shí)鐘調(diào)整至逐次逼近轉(zhuǎn)換所需的4． 5 MHz(最大 )。他是一個(gè)同步、全雙工串行接口，最大數(shù)據(jù)位速率為時(shí)鐘速率的 1/8，可配置為主機(jī)或者從機(jī)。其輸入 端與系統(tǒng)主 CPU 之 間只有 3條 I/0 口線相聯(lián)，用來(lái)接收待顯示的串行數(shù)據(jù)。 MCl4489 內(nèi)部集成了數(shù)據(jù)接收 /譯碼 /掃描輸出 /驅(qū)動(dòng)顯示所需的全部電路，僅需要外接一具電流設(shè)定電阻就可以對(duì) LED 的顯示高亮度進(jìn)行控制。該芯片內(nèi)含的譯碼器電路可輸出七段格式的數(shù)字 0～ 9， 16 進(jìn)制的字母 A～ F 以及 15個(gè)字母和符號(hào)。 MC14489 芯片采用特殊的設(shè)計(jì)技術(shù)，使其電源引腳在大電流工作的情況下仍具有最低的尖峰和較小的 EMI(電磁交互干擾 )。 一、 2020 年及 “十二五 ”時(shí)期主要工作回顧 2020 年是 “十二五 ”規(guī)劃的收官之年。 ——區(qū)域 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行總體平穩(wěn)。 ——重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)全面提速。中德 裝備園 10 平方公 里起步區(qū)建設(shè)全面啟動(dòng)，中德園成為國(guó)務(wù)院批復(fù)的首個(gè)以中德高端裝備制造產(chǎn)業(yè)合作為主題的戰(zhàn)略平臺(tái)、 “中國(guó)制造2025”與 “德國(guó)工業(yè) ”戰(zhàn)略對(duì)接合作的重要載體。鐵