碳晶地板溫度控制系統(tǒng)技術(shù)報(bào)告

1、吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申請書推薦學(xué)校北華大學(xué)項(xiàng)目名稱智能調(diào)溫電熱地板控制系統(tǒng)項(xiàng)目類型創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目口創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目口創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目所屬一級學(xué)科名稱控制科學(xué)與工程所屬二級學(xué)科名稱電力電子與電力傳動項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王巨龍申報(bào)日期2015年04月16日吉林省教育廳制二。一四年三月項(xiàng)目名稱智能調(diào)溫電熱地板控制系統(tǒng)項(xiàng)目類型（M創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（）創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（）創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間起始時(shí)間：2015年5月完成時(shí)間：2017年5月申請人或申請團(tuán)隊(duì)姓名年級學(xué)校所在院系/專業(yè)聯(lián)系電話E-mail主持人王巨龍2013北華電氣信息工程學(xué)院18629947648946987619成員卜俊乾2013北華電氣信息工程學(xué)院

2、測控技術(shù)與儀器13331712773594093841片江林2013北華4電氣信息工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器186299476161326735995張指導(dǎo)教師主要或桑一姓名王宇鴻研究方1可電氣自動化電子信息年齡43行政*#業(yè)技副教授92014年，3.基行政職務(wù)/專業(yè)技、.而35術(shù)職務(wù)餅師11.孫繼元：教研：1. 2006年，吉林省大學(xué)生電子競賽，吉林省三等獎(jiǎng)2. 2007年，全國大學(xué)生電子競賽，國家級一等獎(jiǎng)3. 2008年，吉林省大學(xué)生電子競賽，吉林省一等獎(jiǎng)4. 2008年，飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)二等獎(jiǎng)5. 2009年，全國大學(xué)生電子競賽，吉林省三等獎(jiǎng)6. 2009年，飛思卡爾

3、杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)三等獎(jiǎng)7. 2010年，吉林省大學(xué)生電子競賽，吉林省二等獎(jiǎng)8. 2010年，飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)三等獎(jiǎng)9. 2011年，吉林省大學(xué)生電子競賽，吉林省二等獎(jiǎng)10. 2011年，飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)三等獎(jiǎng)11. 2012年，飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)二等獎(jiǎng)12. 2013年，吉林省大學(xué)生電子競賽，吉林省二等獎(jiǎng)13. 2013年，飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能車比賽，東北賽區(qū)二等獎(jiǎng)14. 2007,優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，校級優(yōu)秀獎(jiǎng)15. 2009,優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，校級優(yōu)秀獎(jiǎng)指導(dǎo)教師主要成果16. 2012,優(yōu)秀畢業(yè)

4、設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，校級優(yōu)秀獎(jiǎng)17. 2013,優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，校級優(yōu)秀獎(jiǎng)18. 2008,國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，合格19. 2009,國家級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，合格20. 2010,校級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，合格21. 工程對象教學(xué)法培養(yǎng)創(chuàng)新能力的應(yīng)用研究，實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，第一作者，核心期刊，2014年。22. 論培養(yǎng)電氣信息類本科學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，科技信息，第一作者，省級期刊，2011年?？蒲校? .新型室內(nèi)停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，吉林省教育廳，第一名，2014年。2 .倉庫火災(zāi)預(yù)警機(jī)器人控制系統(tǒng)，吉林省教育廳，第一名，2010年。3 .交流電機(jī)全數(shù)字智能軟啟動綜合保護(hù)

5、系統(tǒng)，吉林市科學(xué)技術(shù)局，第五名，2013年。4 .數(shù)字化整流器的研究，國家級，第四名，2012年。5 .新型精密磁懸浮定位平臺的開發(fā)，吉林市科學(xué)技術(shù)局，第四名，2010年。6 .雙因子認(rèn)證的人員身份自動識別技術(shù)研究與應(yīng)用，吉林省教育廳，第五名，2008年。7 .thedesignofintelligentelectricvehiclesbasingonvisualnavigation,ISTM/2009(ISTP),第一作者，2009年。、項(xiàng)目實(shí)施的目的、意義碳晶地板溫度控制系統(tǒng)是一款基于太陽能、風(fēng)能以及220V供電的新能源雙閉環(huán)溫度可控地板供熱系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用STC12C5410ADI片機(jī)作

6、為控制核心，以DS18B20乍為溫度彳感器、T435800WR向可控硅作為220V交流電的開關(guān)、1602顯示反饋溫度。主控制器給子控制器給定調(diào)控溫度，DS18B2皈饋采集溫度給主控制器,主控制器通過控制T435800W雙向可控硅使地板溫度維持在可控范圍內(nèi)，以達(dá)到維持溫度的要求。它適用于我國南方，山區(qū)，農(nóng)村等太陽能及風(fēng)能充足的地區(qū)。目前，家庭供暖技術(shù)已經(jīng)深入大多數(shù)家庭，但是隨著對供暖設(shè)備需求的增大，供暖設(shè)備和方式僅限于一般的空調(diào)制熱和集中式的暖氣片供暖系統(tǒng)。然而集中式的暖氣片供暖系統(tǒng)僅在我國北方偏寒冷的地區(qū)得以大規(guī)模采用，而南方城市、農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)絕大多數(shù)是采用空調(diào)制熱供暖，暖爐供暖甚至沒有供暖

7、系統(tǒng)。而這一方式不僅耗能巨大，而且污染環(huán)境?；谛履茉?，一種全新的供暖方式一一碳晶地板溫度控制應(yīng)用而生。本款碳品地板溫度控制系統(tǒng)采用家庭220V、風(fēng)能和太陽能供電。在利用多種能源的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了節(jié)能減排的理念。同時(shí)，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、易于控制，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)迎合了市場的需求。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念即在節(jié)能減排的基礎(chǔ)上解決多數(shù)地區(qū)冬天供暖系統(tǒng)不足而設(shè)計(jì)的一種更高效、更經(jīng)濟(jì)的供暖方式。首先，通過地板對于室內(nèi)溫度的加熱和控制不僅比空調(diào)供暖更加全方位以及高效，而且，地板所采用的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋機(jī)制使得地板在室溫控制方面具有更加敏捷的反應(yīng)。使得能源得到進(jìn)一步的節(jié)約以實(shí)現(xiàn)最大程度的利用。同時(shí)，廣泛的采用多種能

8、源供電的這套系統(tǒng)適應(yīng)了南方多風(fēng)及日照充足的環(huán)境，大膽使用新能源適應(yīng)了將來面向新能源的發(fā)展方向。由于太陽能，風(fēng)能等產(chǎn)品市場上已經(jīng)有很多，在本報(bào)告中就不多做介紹。二、項(xiàng)目研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題碳晶溫控地板主要實(shí)現(xiàn)的功能就是控溫，在這個(gè)方向上我們用DS18B20K現(xiàn)采集溫度。當(dāng)上位機(jī)向子系統(tǒng)發(fā)送設(shè)定溫度時(shí)，子系統(tǒng)當(dāng)前采集溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行對比，當(dāng)比設(shè)定溫度低時(shí)，控制光耦-雙向可控硅打開；當(dāng)比設(shè)定溫度高時(shí)，與之相反。我們以用口通信的方式實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與子系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，正因如此才實(shí)現(xiàn)溫度反饋。我們?yōu)榱嗽黾舆@個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性，我們增加了遠(yuǎn)程遙控的能力手機(jī)與中央電腦之間的通信、zigbee通信模塊，當(dāng)你在

9、遠(yuǎn)處時(shí)就可以對自家進(jìn)行調(diào)節(jié)達(dá)到你適合的溫度。本系統(tǒng)采用STC12C5410AD片機(jī)作為控制核心，以DS18B20乍為溫度傳感器、T435800W雙向可控硅作為220V交流電的開關(guān)、1602顯示反饋溫度。主控制器給子控制器給定調(diào)控溫度，DS18B2皈饋采集溫度給主控制器，子控制器通過控制T435800W雙向可控硅使地板溫度維持在可控范圍內(nèi)，以達(dá)到維持溫度的要求。在我們研究這個(gè)系統(tǒng)時(shí)，主要是處理以下幾種問題：1 .12v穩(wěn)壓電路模塊；2.5410最小系統(tǒng)板及5v穩(wěn)壓電路3 .通過5410串口通信實(shí)現(xiàn)溫度傳輸；4 .通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)模塊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離溫度控制；5 .利用18b20來采集溫度；6 .如何進(jìn)行

10、串口與zigbee之間的轉(zhuǎn)換。7 .如何解決溫度的實(shí)時(shí)傳輸問題8 .如何將太陽能轉(zhuǎn)化為家居可用的電能三、項(xiàng)目研究與實(shí)施的基礎(chǔ)條件1、自身?xiàng)l件：本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員都是從大一軍訓(xùn)后就開始對單片機(jī)學(xué)習(xí)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)；具有多年的系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)各自專業(yè)所具備的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)，成績優(yōu)秀，對實(shí)驗(yàn)室的各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目興趣濃厚，積極參加。而且作為大學(xué)生的我們已經(jīng)具有了一定的基礎(chǔ)知識，和各個(gè)專業(yè)的知識。在實(shí)驗(yàn)室形成了一只熱愛實(shí)踐創(chuàng)新的大學(xué)生團(tuán)隊(duì)。2、前期研究：項(xiàng)目成員在十月份開始籌備本項(xiàng)目，不但收集了大量的資料，部分的系統(tǒng)完成了調(diào)試，取得了初步的成果，在學(xué)校和實(shí)驗(yàn)室提供的材料以及資金的條件下，使碳晶地板系統(tǒng)的研究

11、奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的學(xué)長正在研究光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的課題，有配套的太陽能技術(shù)可供支持。3、外部條件：學(xué)校提供工作室一間以及日常生活所必需的水、電、網(wǎng)絡(luò)等資源。北華大學(xué)智能電力電子裝備工程研究中心（以下簡稱研究中心）提供常見電子元器件以及相關(guān)基礎(chǔ)工具。研究中心的領(lǐng)導(dǎo)、博士以及多名研究生作為此項(xiàng)目的技術(shù)支撐，在高級算法以及相關(guān)理論方面提供支持。四、項(xiàng)目實(shí)施方案設(shè)計(jì)碳晶溫控地板遵循以下幾條原則：1.地板升溫較快2.碳晶發(fā)熱片和在上面附加的單片機(jī)及各種元件模塊的總體厚度不能超過0.5毫米3.整體線路要有較好的防水性能。具有無線遙控功能；閉環(huán)控溫功能；實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)功能；1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)系統(tǒng)硬件

12、設(shè)計(jì)。通過分析碳晶地板發(fā)熱及串口通信原理，確定結(jié)構(gòu)模塊化的硬件設(shè)計(jì)思路，分別進(jìn)行攝像頭AC-DCKDC-DC急壓模塊、溫度采集模塊、光耦-雙向可控硅模塊、zigbee傳輸模塊、串口通信模塊和實(shí)物電路的設(shè)計(jì)等組成。(2)結(jié)合碳晶地板的硬件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行軟件編程部分的工作。按照碳晶地板的升溫控溫原理和溫度反饋主程序的設(shè)計(jì)。(3)結(jié)合光伏發(fā)電的成果將新能源與本設(shè)計(jì)結(jié)合使之成為多能源供電的新型智能家居。(4)系統(tǒng)調(diào)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。首先對系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行相關(guān)調(diào)試和檢測，然后組裝模型，進(jìn)行對地板升溫控溫實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論設(shè)計(jì)方案的合理性。2、模塊設(shè)計(jì)方案(1)太陽能發(fā)電模塊：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏組件半

13、導(dǎo)體的“光伏效應(yīng)”，將太陽光的輻射直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型的發(fā)電系統(tǒng)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有光伏列陣、變換器等組成。變換器將光伏電池的輸出直流電逆變成正弦交流電并入電網(wǎng)，控制其控制光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤和逆變器并網(wǎng)電流的波形、頻率和功率，是光伏發(fā)電系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送的功率是光伏電池工作的最大功率。圖2-1-1太陽能光伏發(fā)電板(2)光伏逆變器作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，其輸入為太陽能電池板輸出的功率變化的直流電，經(jīng)過全橋逆變后輸出和電網(wǎng)同頻同相的交變電流，光伏逆變器向電網(wǎng)輸送能量的前提條件是太陽能電池板提供的能量大于系統(tǒng)工作本身所消耗的能量。針對圖2-2-1所示的家用經(jīng)濟(jì)型光伏逆變器整體硬件框圖，設(shè)計(jì)適合系統(tǒng)工

14、作要求的供電電源是保證系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵。由于光伏逆變器并網(wǎng)的條件之一是必須接入電網(wǎng)，在沒有電網(wǎng)的時(shí)候要求能及時(shí)停止運(yùn)行來保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)的安全，并輸出孤島保護(hù)狀態(tài)，方便人為檢修。圖2-6為基于Boost和全橋拓?fù)涞墓夥孀兤飨到y(tǒng)供電框圖，整個(gè)系統(tǒng)直接從Boost輸出處獲得工作所消耗的能量，其中輔助電源為系統(tǒng)所有低壓控制器和驅(qū)動器提供合適的電源電壓，整個(gè)方案采用集中式供電，直接將所有用電設(shè)備需要的電源電壓通過輔助電源供給。該框圖主要實(shí)現(xiàn)的功能是給光伏逆變器的控制器DSP2812和IGBT驅(qū)動器提供能量，保證系統(tǒng)能在接入電池板后能正常工作，之所以選擇從直流母線上獲取能量，主要是考慮到光伏逆變器模塊不能從

15、電網(wǎng)或者太陽能電池板處獲取工作的能量。如果供電電源的能量取自電網(wǎng)，那么逆變器一旦因電網(wǎng)出現(xiàn)故障進(jìn)入孤島狀態(tài)，將因無法獲得控制電而停機(jī)，無法輸出孤島保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)逆變器也無法監(jiān)控太陽能電池板，從而給維護(hù)帶來困難，而且這種取電方式還會在夜間消耗電網(wǎng)的能量，提高滿足光伏逆變器夜間耗電量小于1W的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的難度；另外，光伏逆變器的供電能量不能直接取自太陽能電池板，因?yàn)殡姵匕宓妮敵鲭妷菏芄庹諚l件、溫度和天氣影響較大，例如當(dāng)天空中出現(xiàn)一些云朵遮擋住太陽光時(shí)，太陽能電池板的輸出電壓急劇減小，如果這時(shí)逆變器的工作能量取自太陽能電池板的話，那么逆變器就會出現(xiàn)因供電電壓過低而突然停機(jī)，而這時(shí)母線中可能還存儲有

16、較多的能量，這種主回路先于控制回路斷電的情況將顯著增加逆變器的安全隱患。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將供電電源的輸入點(diǎn)選擇在母線電壓處，相比較太陽能電池板的輸出電壓，直流母線電壓的儲能更大、電壓波動更小，可實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定可靠的輸出，而且只需合理設(shè)置啟動和關(guān)斷電壓即可滿足對太陽能電池板帶電情況下的連續(xù)監(jiān)控的需求，并能保證夜間耗電量小于1W;另外，只要在母線電壓低于一定值時(shí)，控制回路才斷電，保證了功率電路先于控制回路斷電，因此將母線作為逆變器供電電源的輸入點(diǎn)是最合理、最穩(wěn)定、最符合設(shè)計(jì)要求的選擇。以與二事行刖也非(3)AC-D5口DC-D(fe路模塊：這個(gè)項(xiàng)目中AC-DCI路是在主控制盒中。如圖2-3-1

17、為220V5V(理圖，由220校流電通過變壓器再通過7812穩(wěn)壓芯片達(dá)到12V,如圖2-3-1為7812。如圖2-3-3為12V5V原理圖，DC-D(fe路是在每塊實(shí)驗(yàn)板上將12V急壓至U5V,如果在主控制盒中降到5V,那么在傳輸電能中會有電能損耗，最終比5V、很多，導(dǎo)致硬件系統(tǒng)不穩(wěn)。11圖2-3-1大功率7812我們通過多次的實(shí)驗(yàn)可以得到在多個(gè)負(fù)載并聯(lián)使用時(shí)用普通的7812時(shí)會發(fā)燙，所以我們用大功率的7812來減少對電流的限制，同時(shí)由于外部封裝是金屬結(jié)構(gòu)，可以有效的散熱。UI 73L0512VDJ _LT；v-INOUTCl GND1041045V OUTCMGNDC3 Lc4104104G

18、ND圖2-3-312V-5V轉(zhuǎn)換電路溫度采集模塊：我們這次采用的是DS18B2C®度傳感器，如圖2-4-1,這種傳感器應(yīng)用起來比較方便，同時(shí)價(jià)格也比較便宜5V二平二EtlVLOJ也區(qū)一GND-DS19B20圖2-4-1DS18B20應(yīng)用原理圖(5)光耦-雙向可控硅模塊：光耦內(nèi)部相當(dāng)于有一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電二極管當(dāng)從單片機(jī)發(fā)送一個(gè)高電平時(shí)，內(nèi)部發(fā)光二極管發(fā)光，導(dǎo)致光電二極管導(dǎo)通來控制雙向可控硅導(dǎo)通，當(dāng)從單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平時(shí)，恰好相反。如圖2-5-2為光耦，光耦相當(dāng)于一個(gè)控制雙向可控硅通斷的開關(guān)，而雙向可控硅相當(dāng)于繼電器控制220v的通斷，由此實(shí)現(xiàn)了弱電控制強(qiáng)電。如：圖2-5-1為

19、雙向可控硅，圖2-5-3為光耦-雙向可控硅原理圖。圖2-5-1雙向可控硅圖2-5-2 光耦23BUTTOX圖2-5-3光耦-雙向可控硅原理圖(moc302如光耦T435880Wb雙向可控硅)(6)溫度傳輸模塊：溫度傳輸模塊分為子系統(tǒng)和上位機(jī)兩個(gè)部分。上位機(jī)則在主控制盒內(nèi)，而子系統(tǒng)則附著在碳晶地板之上。上位機(jī)向子系統(tǒng)不停地發(fā)送溫度傳輸指令，子系統(tǒng)當(dāng)接收到指令時(shí)，子系統(tǒng)的溫度采集模塊把檢測到溫度通過串口通信的方式向上位機(jī)傳遞溫度數(shù)據(jù)和地板模塊子系統(tǒng)的標(biāo)志位，當(dāng)上位機(jī)接收到子系統(tǒng)的標(biāo)志位和溫度數(shù)據(jù)時(shí)，要分辨出溫度數(shù)據(jù)和標(biāo)志位，再將溫度數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器上。kT_Kudu：圖2-6-1子系統(tǒng)原理圖注

20、：子系統(tǒng)以STC12C5410AD片機(jī)最小系統(tǒng)為核心，在外圍加上了DS18B2W度傳感器、光耦-雙向可控硅控制電路及12V-5V轉(zhuǎn)換電路。(7)控溫模塊設(shè)計(jì)：當(dāng)上位機(jī)向子系統(tǒng)發(fā)送設(shè)定溫度是，則子系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測設(shè)定溫度與當(dāng)前采集溫度的大小進(jìn)行比較，當(dāng)設(shè)定溫度大于當(dāng)前采集溫度時(shí)，則子系統(tǒng)控制光耦-雙向可控硅模塊打開，使地板兩端附加220V電壓起到加熱地板作用；當(dāng)設(shè)定溫度小于當(dāng)前采集溫度時(shí)，則子系統(tǒng)控制光耦-雙向可控硅模塊斷開，使地板兩端電壓為0V;如圖2-6-1為子系統(tǒng)原理圖，圖2-6-2為上位機(jī)原理圖。rLrrlL 匕tvLt.urw1U1W>T：=*i ;aD胃蕊鷺晶一黑笈 1E熊H國工

21、KJ JliTn。氏QnIILT4R 41>.4X3”JXLBEH1 » J M- »J >L.E JWM; Kai. I: M f Vl I FTJ KAiPl -圖2-6-2上位機(jī)原理圖注：上位機(jī)系統(tǒng)以STC12C5410AD單片機(jī)最小系統(tǒng)板為核心，圖上六個(gè)按鍵包括子系統(tǒng)發(fā)射設(shè)定溫度和設(shè)定溫度自加自減按功能，1602則負(fù)責(zé)顯示設(shè)定溫度和每個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)前溫度狀況。(8)系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)：位于主控制盒內(nèi)的上位機(jī)系統(tǒng)向子系統(tǒng)以串口通信的方式(9)Zigbee傳送通信模塊：將基于zigbee芯片的無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊嵌入到各種家具設(shè)備中去，組成機(jī)遇zigbee的無線網(wǎng)絡(luò)家

22、庭控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，根據(jù)自己的需要用戶可以接入或者移除不同的設(shè)備，通過這些無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器模塊在各子網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)，是指在家庭內(nèi)的無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連，使他們能夠協(xié)作，自動運(yùn)行，在設(shè)計(jì)中既能利用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)也可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如3G網(wǎng)絡(luò)，以便用戶可以隨時(shí)隨地的接入家庭網(wǎng)絡(luò)。在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)中，只需要一個(gè)具有無線接口管理功能的zigbee模塊相連，通過應(yīng)用界面便可通過中央主控電腦或手持終端進(jìn)行設(shè)備控制與狀態(tài)查詢。系統(tǒng)構(gòu)架如圖2-9-1傳達(dá)指令溫度主控箱圖2-9-1zigbee通信中轉(zhuǎn)方式示意(10)程序流程結(jié)構(gòu)：整個(gè)碳晶地板以出口通信為通信渠道，建立上位機(jī)與子系統(tǒng)之

23、間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)之上才可以實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)控及各個(gè)部分的溫度顯示，通過上位機(jī)檢測按鍵實(shí)現(xiàn)調(diào)溫的功能，通過光耦-雙向可控硅實(shí)現(xiàn)控溫的功能。碳晶地板的程序流程圖如圖2-8-1.DS18B20系統(tǒng)及變量初始化口通反溫串與信饋(11)碳晶地板的實(shí)際應(yīng)用：口通信方式將數(shù)據(jù)再發(fā)給主控箱。主控箱中的主機(jī)經(jīng)由藍(lán)牙模塊再將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳給手機(jī)終端。手機(jī)可利用APP同樣適用藍(lán)牙的方式給主控箱發(fā)送溫度指令以達(dá)到閉環(huán)控制。如圖2-11-1所7K°圖2-11-13、開展工作的組織機(jī)構(gòu)及管理系統(tǒng)(1)本次創(chuàng)新項(xiàng)目由王宇鴻、孫繼元老師指導(dǎo)，王巨龍、卜俊乾和譚江林等同學(xué)開展，研究中心具有系統(tǒng)的管理方法，資深的學(xué)術(shù)沉淀和濃

24、郁的學(xué)習(xí)氣氛，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的技術(shù)型人才。孫繼元作為研究中心的資深指導(dǎo)老師，具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富創(chuàng)新的指導(dǎo)思想，長期帶隊(duì)參加省內(nèi)或全國的電子競賽和省內(nèi)的或全國的創(chuàng)新項(xiàng)目，多次獲得優(yōu)異的成績，同時(shí)，項(xiàng)目組成員長期在研究中心學(xué)習(xí)具有一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，個(gè)人能力極強(qiáng)。(2)主要實(shí)施措施：項(xiàng)目開展后，組成人員將在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下按照總計(jì)劃嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)施，在研究中心提供的實(shí)驗(yàn)室，利用研究中心的相關(guān)高等的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分工協(xié)作，各需所長，積極配合盡自己全力完成此次創(chuàng)新項(xiàng)目。(3)預(yù)期日程如下：時(shí)間項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)程12015-05-012015-08-01進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)研究2015-08-01-2015-1

25、0-01學(xué)習(xí)主控芯片以及單獨(dú)的模塊調(diào)試2015-10-01-2015-12-01階段性總結(jié)，在計(jì)算機(jī)上仿真各個(gè)模塊的原理12015-12-01-2015-01-01進(jìn)行模塊組合2016-01-01-2016-03-312016-03-31-2016-04-01確定具體方案，進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)與功能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)開始第一篇論文的撰寫12016-04-01-2016-07-01:初步制作通信模型并調(diào)試2016-07-01-2016-08-01進(jìn)行階段性的總結(jié)整理和下階段計(jì)劃2016-08-01-2016-10-01-完成第一篇論文的發(fā)表，制作地板模型2016-10-01-2016-12-01完成制版、焊接

26、等工作，同時(shí)開始第二篇論文2016-12-01-2016-03-01進(jìn)行系統(tǒng)組裝及調(diào)試2017-03-01-2017-04-15根據(jù)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整2017-04-15-2017-04-302017-04-30-2017-05-01對整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行資料整理和總結(jié)，完成第二篇的論文的發(fā)表2017-05-01進(jìn)行結(jié)題答辯|注：在以上日程中，除節(jié)假日，如寒暑假提前返校外，項(xiàng)目組成成員將在課余時(shí)間積極進(jìn)行項(xiàng)目研究，在整個(gè)過程中，以不影響項(xiàng)目組成成員的課程學(xué)習(xí)為前提，同時(shí)在老師將在定期組織成員進(jìn)行項(xiàng)目探討和檢查任務(wù)完成情況。(4)校內(nèi)外的保障條件經(jīng)費(fèi)配套：該項(xiàng)目國家教育廳給與經(jīng)費(fèi)支持，同時(shí)學(xué)校、學(xué)院

27、均將給與經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。場地：該項(xiàng)目所需場地將由研究中心提供，所配置的實(shí)驗(yàn)室有研究所需的部分儀器。指導(dǎo)力量：指導(dǎo)老師將密切跟蹤整個(gè)項(xiàng)目過程，督促學(xué)生及時(shí)準(zhǔn)確的完成任務(wù)，給出具體的指導(dǎo)，讓同學(xué)們少走彎路，同時(shí)，研究中心將派出專業(yè)理論知識的研究生和博士生進(jìn)行理論指導(dǎo)，讓同學(xué)們研究出創(chuàng)新的算法。(5)項(xiàng)目管理辦法的簡要介紹高度重視組員在研究過程中的安全問題，永遠(yuǎn)將安全放在首位。在研究過程中如發(fā)現(xiàn)因項(xiàng)目實(shí)施原因?qū)е陆M員學(xué)習(xí)成績下降，項(xiàng)目組將給與警告一次，如不能及時(shí)改正，該成員將自動退出項(xiàng)目組，項(xiàng)目組根據(jù)實(shí)際情況再決定項(xiàng)目組成員。項(xiàng)目資金由學(xué)校統(tǒng)一管理，每次組員的購買器件的資金先由組員墊付，回校憑發(fā)票報(bào)銷。制定相關(guān)制度，使組員積極參與到創(chuàng)新項(xiàng)目當(dāng)中?？紤]到組員可能因?yàn)橐馔馐鹿驶蚴虑椴荒芾^續(xù)參與項(xiàng)目