婴儿培育箱温度测控系统的设计.doc

摘要：本文基于单片机和虚拟仪器技术设计了婴儿培育箱温度测控系统。首先，建立婴儿培育箱的数学模型及传递函数，并采用阶跃响应法进行参数辨识，得到培育箱温度的精确传递函数模型。然后，分别采用连续和数字Smith预估方法设计婴儿培育箱温度控制原理，并进行Matlab/Simulink仿真。其次，在下位机设计方面，以光耦晶闸管和温度传感器DS18B20与80C51单片机的接口电路作为温度控制最小系统；在上位机设计方面，基于LabVIEW设计了婴儿培育箱温度测控系统的前面板和相应的程序框图；同时，设计了上下位机的通信接口。最后，设计了相应的软件控制系统流程。

   【关键词】  婴儿培育箱；温度控制；Smith预估控制；单片机下位机；LabVIEW上位机

目录

摘要

Abstract

1引言1

 1.1 课题研究目的及意义1

 1.2 国内外研究现状1

2婴儿培育箱系统建模与控制2

 2.1总体设计方案2

 2.2培育箱的理论数学模型2

  2.2.1选定模型结构3

  2.2.2阶跃响应法参数辨识3

 2.3婴儿培育箱Smith温度预估控制与仿真5

  2.3.1 Smith温度预估控制5

  2.3.2 Smith温度预估控制的Simulink仿真8

3单片机下位机系统设计9

 3.1温度测控系统的硬件组成9

 3.2基于单片机温度测控系统的设计10

  3.2.1 51单片机简介10

  3.2.2温度控制单片机最小系统设计11

  3.2.3 51单片机与PC间的通信接口设计13

  3.2.4温度控制软件设计14

4基于LabVIEW上位机设计14

 4.1 LabVIEW简介14

 4.2 LabVIEW的数据采集15

  4.2.1数据采集的基本概念15

  4.2.2 LabVIEW串口采集程序设计16

 4.3LabVIEW温度测控系统设计17

5 总结与展望19

参考文献21

致    谢22