毕业答辩加油

开场

​ 各位老师,上午好!我叫杨亮,是17级自控2班的学生,我的论文题目是基于STM32的空气能热水系统智能控制器的设计。论文是在王孚贵导师的悉心指点下完成的,在这里我向我的导师表示深深的谢意,也向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢。下面我将分别从选题背景、论文结构、分析讨论、主要结论、和实物展示5个方面向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。

内容

  • 首先,我想谈谈这个毕业论文设计的选题背景。

    1924年空气能热泵技术才在国外被发明,空气能热水器机组往往都是一台主机和数量众多的从机,从而需要的空间比较大,一般安放在顶楼。故而难以对空气能热水器机组进行实时监控,因此将互联网技术和空气能热水控制器进行结合非常有必要。

  • 其次,我想谈谈这篇论文的结构。本文分成5个部分。
    第一部分是绪论。这部分主要论述此设计要实现的功能,和国内外的发展概况。
    第二部分是硬件设计。这部分详细分析了各个模块的电路和一些传感器的详细参数。
    第三部分是软件设计。这部分对软件部分进行了规划设计,设计了各个模块的流程图。
    第四部分是系统的调试。这部分对设计的实物进行展示。
    第五部分是成果总结。主要是我对此次设计的反思和总结。

  • 然后,我想讲讲我对于毕业设计做了哪些工作。

    ​ 在电源部分,首先由于液位传感器和电流变送器需要24V电压,我选取了一个24V电源适配器,同时采用了3块不同的芯片来分别获得所需要的5V、4.2V和3.3V电压。在LM1596降压电路中二极管D1为瞬态抑制二极管,在输入电压发生突变时可以起到限制电压作用。在3.3V降压电路的设计中,我参考了芯片官方给出的外围电路设计,同时加上了滤波电容和具有指示作用的发光二级管。4.2V降压电路中,首先R48阻值选择为330K的情况下,根据分析计算可得出在输出电压为4.2V的情况下所需阻值为56k的R52。

    ​ 温度采集使用的是NTC传感器,它本身是一个负温度系数的热敏电阻。假设以图中NTC1为例,单片机通过电阻R22与传感器的分压的大小的读取后,可以在程序上由欧姆定律可得出此时传感器的阻值,对应获取当前温度。

    ​ 由于液位传感器和电流变送器输出的都是电流信号,而STM32单片机进行AD采集需要采集电压信号,所以需要将信号进行放大和转换。经过双运算放大器芯片LM358和一些外围电路的构建,可以将传感器输出的4-20MA的电流转换成0.51V~2.55V的电压。在流量采集模块设计中采用了光耦进行电气隔离,以光的形式传递信号可以起到很好的抗干扰效果。采集流量的传感器使用的是霍尔传感器,水流会带动传感器的叶轮转动产生矩形脉动,单片机通过分析一定时间内矩形波的个数达到获取流量的目的。

    ​ 同时在继电器控制电路中,为了避免电压不稳定影响STM32的运行,也使用了光耦隔离来实现继电器的驱动,同时为了使继电器驱动能力更强,使用三极管进行驱动。

    ​ 此空气能热水控制器分为手动模式和自动模式,可以设置2个进水时间段,7个出水时间段,同时还可以对进水时间段液位阀值、加热的值的上限和下限。在超过和低于预设值时,会发送给控制器对相应的继电器进行控制。

结束语

  • 最后,我想谈谈此设计的结论和存在的不足。

    1.硬件电路的设计需要有总体思路,要有大的框架。在功能模块的划分中,在本次设计中我将其分为6个部分。分为电源、最小系统、继电器控制、水流电流液位、NTC测温、A9通信。然后对各个部分分别进行原理图的绘制和PCB的设计。

    2.部分模块进行独立设计,部分传感器价格比较昂贵,为了满足用户对于不同传感器使用跟换的需求,本次设计流量采集、液位与电流转电压模块进行独立设计,便于传感器的更换。

    3.AD软件使用可以提高效率,元件封装库和原理图库可以快速获取。

    4.不足之处,还有部分模块应进行独立,板子集成度不够高。

  • 这篇论文的写作以及修改的过程,也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然,我尽可能地收集材料,竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作,但论文还是存在许多不足之处,有待改进。请各位评委老师多批评指正,让我在今后的学习中学到更多。
    谢谢!