C题:水温控制系统
一,任务
设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升水,容器为搪瓷器皿(其他容器也可).水温可以在一定范围内设定,并能实现在10℃—70℃量程范围内对每一点温度的自动控制,以保持设定的温度基本保持不变.
二,要求
基本要求
(1)可键盘设定控制温度值,并能用液晶显示,显示最小区分度为0.1℃;
(2)可以测量并显示水的实际温度.温度测量误差在±0.5 ℃内;
(3)水温控制系统应具有全量程(10℃—70℃)内的升温,降温功能(降温可用半导体制冷片,升温用800W以内的电加热器);
(4)在全量程内任意设定一个温度值(例如起始温度+15℃内),控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制.控制的最大动态误差≤±4℃,静态误差≤±1℃,系统达到稳态的时间≤15min(最少两个波动周期).
发挥部分
(1)当设定温度突变(温度变化+20℃)时,控制的最大动态误差≤±2℃,系统达到稳态的时间≤8min(最少两个波动周期);
(2)温度控制的静态误差≤±0.2℃(在最小稳态时间内);
(3)在设定温度发生突变(温度变化±20℃)时,用液晶屏显示水温随时间变化的实时曲线(最少显示两个波动周期);
(4)其他.
三,说明
(1)允许使用单片机最小系统;
(2)升温和降温驱动电路自行设计制作,不允许使用成品模块;
(3)电路制作注意节能低功耗;
(4)为了测试的方便,测量水温时要求在容器内自行给定一个位置,测试时放置玻璃水银温度计,作为标准温度计.
(5)避免测试过程出现烧伤现象,注意做好保护措施.
四,评分标准
设计
报告
项 目
应包括的主要内容
分数
系统方案
比较与选择
方案描述
4
理论分析与计算
温度控制算法
控制误差
温度控制速度
10
电路与程序设计
电路设计
程序设计
6
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
5
总分
30
要基本求
完成第(1)项
10
完成第(2)项
5
完成第(3)项
24
完成第(4)项
6
其他
5
总分
50
发挥
部分
完成第(1)项
20
完成第(2)项
10
完成第(3)项
15
其他
5
总分
50