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市政工程建设是市民的社会公益性事业，基本上是政府投资的项目，重庆市每年投入的城市建设资金达上百亿元甚至达千亿元。因此，对市政建设工程造价的控制，提高政府城建资金的使用效益是市政工程建设者必须努力探索和不断追求的方向。
一、加强设计阶段造价控制的重要性
工程造价控制应贯穿于项目建设的全过程，而在建设程序的各个阶段中，设计阶段对工程造价的影响最为突出，至初步设计结束，影响工程造价的程度约为75%，至施工图设计阶段，影响工程造价的程度约为35%。因此，加强设计阶段造价的控制和管理，是至关重要的。
二、设计阶段造价控制的现状
1、设计概算的深度不够
由于方案设计、初步设计时基础资料不准确，深度不够，导致概算编制时无依据，只能粗估，概算与施工图预算差距过大，概算人员与设计脱节，又与施工脱节，工程量计算差距大。
2、业主提高设计标准，导致概算超估算
在实际工作中，一般业主委托设计的投资都偏低，这主要是业主为了立上项目，在投资决策阶段的估算偏低，而在立项之后的设计阶段，提高了设计标准，结果造成概算超估算。
3、时间概念模糊不清，造价编制质量不高
市政工程由于本身特点，设计人员做完设计后不但要提供设计图纸，还需要提供与设计图纸相配套的工程量给造价编制人员。在这个过程中，由于有些项目时间紧，任务重，设计人员无法按设计任务书上要求的时间向造价人员提供图纸和工程量，造成造价人员无法按正常程序复核工程量，工程量的正确与否无法确定，再加上编制时间紧，因而编制质量差。
4、设计人员与造价人员基础薄弱，造价无法控制
有些设计人员自身基础较差，在进行设计的时候，盲目采用新工艺、新技术，而不管工程造价，认为那是造价人员的事，导致造价偏高。某些造价人员由于缺乏经验，只会按图纸套定额进行概预算的编制，对工程涉及的有关专业技术知之甚少，或根本不懂，这样的概预算人员，在进行设计造价控制的过程中，无法为设计人员提供重要的可采纳的意见。
5、闭门造车，造价控制与现场情况不符
目前绝大部分设计院只安排相关的设计人员进行现场踏勘。造价人员未去过现场，在进行土石方调配的时候存在很多问题，有些项目由于自身原因，只能将废弃的土石方运至较远的地方，而造价人员因为不了解现场情况，只按平时编制的方式送至附近的地方进行处理即可，造价不合情理。
6、设计招标不尽全面
只注重了方案设计阶段的招标，忽略了技术设计阶段和施工图设计阶段的招标工作。一旦方案中标，技术设计和施工图设计就成为方案中标单位一揽子工程，由于在后面的设计中缺少竞争机制，设计单位没有压力，控制造价的积极性就不会很高。
7、现行设计取费方式不甚合理
设计费的多少取决于工程总造价的高低，致使有的设计单位为追求利润，盲目扩大工程规模，设计方案可以优化的不进行优化，甚至有的设计人员随意提高混凝土强度等级，增加配筋量，从而人为地提高了工程造价。为此，笔者认为，设计过程要有效的控制工程造价，必须对现有的控制措施和方法加以完善和创新。
三、工程设计阶段造价控制的措施
1、设计前要有准确的资料作为设计依据，避免造价无法控制
设计基础资料如勘察资料、测量资料及现场情况对设计方案及造价有很大的的影响。我们经常碰到的市政工程，如施工时发现桥梁基础的地质情况与勘察报告有很大的差异，这样使得结算价远远高于初设概算和施工图预算，造价突破限额。导致这种结果的原因是设计依据的地质资料的不准确性，地质勘探质量不高，没有为设计提供科学的依据。地质勘察的费用不到工程造价的0.5%，可是地质勘察对工程设计的造价影响程度却占到30%左右。因此，市政设计院对地质勘察的资料要有严格的要求，地质勘察的范围和深度应得到保证。
2、积极推行限额设计限额设计是按照批准的投资估算控制初步设计，按照批准的初步设计总概算控制施工图设计，同时各专业在保证满足使用功能的前提下，按分配的投资限额控制设计，严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更，保证总投资限额不被突破，从而达到控制投资的目的。
笔者认为，在确保使用功能前提下，将工程按设计部门各专业进行投资分配，确定各专业的投资限额，防止总投资超过限额投资。在设计开始前按照设计过程的估算、概算、预算的不同阶段，将工程投资按专业进行分配，并分段考核。为此，应赋予设计单位及设计单位内部各科室及设计人员，对所承担设计具有相应的决定权、责任权，并建立起限额设计的奖惩机制，改进和完善限额设计的不足之处，按照市场经济要求，积极推行限额设计，使工程造价得到有效控制。
3、设计人员要了解造价基本知识
市政工程涉及的范围广，有城市道路、桥梁、给水排水、电照工程等，每个专业的设计人员应该了解本专业的造价基本知识，比如城市主干道、次干道、支路（二层水泥稳定级配碎石基层、三层沥青砼面层）每平方米的造价，桥梁按不同类型的结构型式每平方米的造价又不一样，给水排水和电照工程的每公里造价与道路的路幅宽度有关。针对这些情况，笔者专门制定了《工程指标估算综合单价表》，对不同的专业和不同类型的单位工程制定了综合单价，这样不仅方便经营人员外出谈判，也为设计人员提供了设计参考依据。
4、认真对待工程量计算与定额的套用
工程建设项目的设计方案一旦确定，各专业设计工程数量计算的准确与否，是直接影响工程造价和设计概算质量的关键。进行工程量计算的有关专业设计人员，一定要熟知设计规范、设计标准和相应的施工规范，特别是应熟知本专业的工程量计算规则，避免在工程设计过程中，任意提高安全系数，加大构件截面，增加钢筋含量等现象的发生。对于无工程量计算规则的有关专业，除要熟知概预算子目所包括的工作内容及适应条件外，还应了解单位工程、分部分项工程各子目的设计意图及工程量计算规则等，以便准确套用定额。工程量算完后，应与类似工程进行对照分析，发现工程量计算错误或发生重列和漏算的现象时，对出现异常的工程数量要查找原因，及时纠正偏差，将存在的问题消灭在设计之中，确保计算的工程数量准确无误。
5、提高设计概算质量
概算人员做好设计概算，需要与设计人员沟通，搞清图纸上不清楚、不完整的地方，避免与设计图纸脱节，造成漏算，少算。其次，概算人员需要多收集有关资料，如人工、材料、机械台班的消费量及价格，以免与实际工程脱节。此外，概算人员平时应该加强道路、桥梁、给排水、电照、金融及会计等专业知识的学习，提高自己的综合素质。
6、造价人员应及时和设计人员进行沟通，避免造价偏离正常轨道。
笔者在做四川一条城市快速道路初步设计概算的过程中，碰到一座预制T梁，由于设计人员加大了工程量的安全系数，造成每平方单位造价比同类型结构的桥梁高出一倍左右，笔者将此情况反馈给了设计人员，并建议设计人员将钢筋量及砼量降低，适当的时候对桥梁进行优化设计。经过沟通交流，造价得以合理控制。
四、结语
市政工程设计阶段工程造价的控制管理在我国尚处于初步阶段，相应的外界环境还不太成熟，存在着诸多的缺陷与不足。希望通过本文能够提高人们对设计阶段造价控制重要性的认识，并从中掌握有效控制的手段，使设计阶段的工程造价得到较为合理的控制。
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关SA，其②-④触点接通，经过防跳继电器的常闭触点KM2和断路器的常闭触点DL，接通合闸接触器线圈HO，使断路器合闸。这种设计简洁，常为工程设计人员所采用。在具体操作中，按先合变电站側断路器、再合对側断路器的操作顺序进行。但在小水电系统网络中，因受地形、容量等技术条件的限制，建设不甚规范，特别是有些联络线路上还接有负载，当出现某种故障造成变电站側油断路器跳闸，此时的对側断路器可能还在合闸位置，如要对联络线路进行合闸，因不知对侧是否有电，必须等到调度命令或接到汇报后才能进行操作，加至有些地段通讯不畅，经常耽误时间，影响工农业生产用电；由于典型回路本身不能检测线路是否有电压，又无防范不规范操作的技术措施，如果误操作SA发出合闸命令，就会造成非同期合闸事故，给人们生命财产带来重大损失。
1.2改正后的合闸回路
为了防止事故的发生，对原典型合闸回路进行了如下改进（见图1中虚线所示）：即在线路电压互感器二次側增设一只电压继电器KV，用以检测线路电压，并将其常闭触点KV1串入本站油开关合闸回路中。当线路有电压时，就是误操作SA发出了合闸命令，因KV1触点断开了合闸操作回路，无法启动合闸接触器，达到了防止非同期合闸的目的。同时，考虑到联络线路的可靠性，在KV1触点两端设计并联一连接片LP，以便该电压继电器检修或需该线路供给变电站负荷时好操作。正常情况下，连接片LP处在断开位置。
还将电压继电器的常开触点KV2与合闸位置继电器HWJ的常闭触点（或跳闸位置继电器TWJ的常开触点）串联，以接通“线路有电压”光字牌的信号回路，当断路器在断开位置，线路有电压，该光字牌亮，提醒运行人员不得进行合闸操作。在信号回路中，串联跳（合）闸位置继电器触点的作用是为了在该线路运行时断开光字牌，以免光字牌长期带电。电压继电器KV可选DJ—121型，继电器校验方法与其他电压继电器相同。
2水电站压力装置的控制回路改进
2.1典型油压装置自动回路及缺陷
调速器、高低压气机等是水电站中常见的压力设备，在油（气）装置的自动回路中，一般采用电接点压力表(如YX—150型)来反映油（气）罐中压力的变化，进而控制油（气）泵电机。压力表上可设置上、下两个值限，上限用红针指示，下限用黄针指示，实际压力值用黑针指示。油压装置自动投入的动作过程如图2所示：
当压力罐油压降到压力下限时，压力表黑针与黄针接触，即触点YLJ1
闭合，使中间继电器1KA动作并自保持，因转换开关SA在自动位置，其②-④触点接通，启动接触器KM，使电机接通电源，带动油泵向压力罐打油，压力逐渐上升，当到工作压力值上限时，压力表黑针与红针接触，即上限触点YLJ2接通，使中间继电器2KA动作，断开1KA的自保持回路，油泵电机自动停止工作。对于这种典型设计，压力表的上、下限触点一直串在控制回路中，并带有相应负载，特别是在启动和停止过程中，压力变化呈波动状态，使触头抖动不已，无法可靠接触，常常生火花，由于压力罐补压（气）是通过自动回路完成的经常性的工作，压力变化频繁，使压力表的触头接触也相应频繁，从开始的产生火花，到逐渐烧坏触头（或触头粘连），继而造成压力罐压力消失，严重影响了机组的安全运行。
2.2改进后的控制回路
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绪论
单片机利用大规模集成电路技术把中央处理器和数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统。而现代的单片机则加上了中断单元、定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。
第1章单片机空调控制系统
随着中国人民环境的改善和人民生活质量的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求，建筑能耗占全社会总能耗的比例巨大且持续增长。据统计，2001年中国建筑能耗已达到3.76亿吨标准煤，占总能耗的27.6%，年增长比例是5%。在发达国家中，供热和空调的能耗很大，可占到社会总能耗的25%-30%。有资料统计，办公楼中空调系统耗能量占总能量的25%左右，所以空调控制系统设计始终是建筑环境与设备领域中的重要研究课题之一。
1.1当前国内研究情况
1）在城市现代化建设过程中，用电结构发生变化，其中用在建筑物空调系统的电力负荷比例日益增加。据不完全统计，北京已有250余幢宾馆、办公楼和50余家大商场采用中央空调，其空调用电负荷达40万kW。相当于华北电网为了调峰，耗资27亿元而兴建的十三陵抽水蓄能电站的1/2装机容量。以广东省为例，现有装机容量已达30万kW,并以每年30%的速度递增，其用电负荷已占总共电量的40%以上。
2）改革开放以来，我国经济的高速发展和人民物质生活水平的不断提高，对电力供应不断提出新的挑战。尽管我国发电装机容量已超过2亿Kw,年发电量已突破9000亿kWh。然而，目前我国电力供应仍很紧张。突出的矛盾是电网峰谷负荷差加大，夜间至清晨谷段负荷率低，而高峰段电力严重不足，有的电网峰谷负荷之差达25%-30%，造成白天经常拉闸限电，夜间有电送不出的现象。
3）由于空调用电负荷一般在电力谷段用量甚少，对城市点昂具有很大的“肖锋填谷“潜力，而在中央空调中，制冷系统的用电量通常占整个空调系统用电量的40%-50%，如以商场为例，每10万m2空调制冷系统的须用电功率约为7000-9000KW。因此，空调蓄冷系统应运而生，并将日益展示他广阔的应用前景
1.2空调控制系统的组成以及基本工作原理
空调系统的基本组成形式可分为三大组成部分，分别是：冷热源设备（主机）、空调末端设备、附件及管道系统。该系统具有制冷、制热、除湿、自动4种工作模式，包括定时、睡眠、风向、智能化霜、应急运转、试运转以及5种可调室内风速等控制功能；在定时开机时，可根据访间温度作智能判断，自动调整定时开机时间，避免开机时太冷或太热；另外，可对设定温度和房间温度两种温度的10个温度值进行同时指示，以及完整的抗干扰和系统保护功能。
1.2.1控制器原理
该系统具有制冷、制热、除湿、自动4种工作模式，包括定时、睡眠、风向、智能化霜、应急运转、试运转以及5种可调室内风速等控制功能；在定时开机时，可根据访间温度作智能判断，自动调整定时开机时间，避免开机时太冷或太热；另外，可对设定温度和房间温度两种温度的10个温度值进行同时指示，以及完整的抗干扰和系统保护功能。
本系统硬件简单可靠，软件具有更完善的控制功能和抗干扰能力。系统具有很高的性能价格比
系统CPU根据遥控器或按键输入的命令，对采集到的温度进行智能判断，然后作出相应的制冷、制热或除温运行。再通过接口电路，驱动压缩机、换向阀、风向电机和室内风机作相应动作，并对温度用LED指示。系统的原理框图如图1所示。
1.3软件设计
软件设计采用模拟化处理，主控程序包括以下几个部分：程序的初始化、试运转、数据和信号的采集与处理、温度LED指示、室内风机的闭环积分控制、室内风向电机的步进控制。功能子程序包括制冷、制热、除湿、自动四种运行模式。中断程序包括遥控接收。各种定时的中断查询处理、速度检测等。系统的主控程序流程如图4所示。
1.4硬件设计
1.4.1单片机的选择
系统有3路温度模拟信号输入，还有1路电压和1路电流模拟输入，共5路模拟输入要求；而模拟信号要转换成数字信号才能用单片机CPU处理。为提高系统的性能价格比，应采用含有A/D转换器的单片机。经过各方面的综合比较，我们选用了美国Microchip公司的PIC16C72单片机作为控制核心。它具有5路模拟量输入的A/D转换器，恰好满足系统的模拟输入要求。另外，它在1块芯片上集成了1个8位逻辑运算单元和工作寄存器、2KB程序存储器、128个数据存储器、3个端口（A口、B口、C口）共22条I/O线、3个定时器/计数器。另外，只有35条易学易用而高效的RISC（精简指令集计算机）指令，同时，芯片具看门狗功能，并提供对软件运行出错的保护。
1.4.2模拟输入电路
本系统直接用热敏电阻进行测温，再加一级电容滤波。对外交换温度检测电路，因其干扰较大，特加上二极管限幅保护。对传感器的不同电阻值，将其所对应的不同分压值输入至PIC单片机的A/D转换口，在单片机内部转换成数字信号。该检测电路结构简单，性能价格比高。又因采用的单片机为8位，所以温度转换精度高，可为0.5℃，完全满足了空调的信号检测精度要求。对过流信号的检测，不用经过比较器，节约了资源；而是采用模拟信号整流分压后直接输入，通过单片机自带的A/D转换器，每500μs对其进行一次检测，并进行软件比较，以确认是否过流。对过零电压信号的检测，也是采用模拟信号整流分压后直接输入。因两个半的过零点都要检测，所以用桥式整流。模拟输入电路如图2所示。
1.5单片机控制系统的调试
1.5.1硬件调试
根据设计的原理电路做好实验样机，便进入硬件调试阶段。调试工作的主要任务是排除样机故障，其中包括设计错误和工艺性故障。
1）脱机检查
用万能表或逻辑测试笔逐步按照逻辑图检查机中各器件的电源及各引脚的连接是否正确，检查数据总线、地址总线和控制总线是否有短路等故障。有时为保护芯片，先对各管座的电位（或电源）进行检查，确定其无误后再插入芯片检查。
1.5.2仿真调试
暂时排除目标板的CPU和EPROM，将样机接上仿真机的40芯仿真插头进行调试，调试各部分接口电路是否满足设计要求。这部分工作是一种经验性很强的工作，一般来说，设计制作的样机不可能一次性完好，总是需要调试的。通常的方法是，先编调试软件，逐一检查调试硬件电路系统设计的准确性。其次是调试MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以进行下面的应用软件调试。
1.5.3硬件电路调试的一般顺序
1）检查CPU的时钟电路。通过测试ALE信号，如没有ALE信号，则判断是晶体或CPU故障，这称之为“心脏”检查。
2）检查ABUS/DBUS的分时复用功能的地址锁存是否正常。
3）检查I/O地址分配器。一般是由部分译码或全译码电路构成，如是部分译码设计，则排除地址重叠故障。
4）对扩展的RAM、ROM进行检查调试。一般先后写入55H、AAH，再读出比较，以此判断是否正常。因为这样RAM、ROM的各位均写入过‘0’、‘1’代码。
5）用户级I/O设备调试。如面板、显示、打印、报警等等。
1.5.4软件调试
软件调试根据开发的设备情况可以有以下方法：
1）交叉汇编
用IBMPC/XT机对MCS—51系列单片机程序进行交叉汇编时，可借助IBMPC/XT机的行编辑和屏幕编辑功能，将源程序按规定的格式输入到PC机，生成MCS—51HEX目标代码和LIST文件。
2）用汇编语言
现在有些单片STD工业控制机或者开发系统，可直接使用汇编语言，借助CRT进行汇编语言调试。
3）手工汇编
这种方法是最原始，但又是一种最简捷的调试方法，且不必增加调试设备。这种方法的实质就是对照MCS—51指令编码表，将源程序指令逐条地译成机器码，然后输入到RAM重新进行调试。在进行手工汇编时，要特别注意转移指令、调用指令、查表指令。必须准确无误地计算出操作码、转移地址和相对偏移量，以免出错。
4）以上3种方法调试完成以后，即可通过EPROM写入器，将目标代码写入EPROM中，并将其插至机器的相应插座上，系统便可投入运行。
硬件、软件仿真调试经过硬件、软件单独调试后，即可进入硬件、软件联合仿真调试阶段，找出硬件、软件之间不相匹配的地方，反复修改和调试。实验室调试工作完成以后，即可组装成机器，移至现场进行运行和进一步调试，并根据运行及调试中的问题反复进行修改。
1.5.5调试
单片机控制技术应用越来越广泛，其核心技术是单片机控制系统的设计。对工程技术人员来说，抓住系统的原理构成、软件设计、硬件设计以及系统调试方法的要点是十分必要的。根据工作经验，前面叙述的系统调试方法将会有助于从事这方面工作的技术人员及本专业的学习者。
第2章单片机的空调控制系统技术和量化要求
2.1空调控制系统的数字化控制
（以Infineon的8位单片机C504/C508）为例
2.1.1模糊智能控制
与普通空调的运行方式不同，变频空调的压缩机需要连续运行。其速度调节变得更加重要，要确保室内温度波动限制在较小范围内。事实上永磁直流无刷电机是一个多变量，非线性，强耦合的对象，需要智能控制才能取得比较满意的效果。考虑到8位单片机的资源有限，本系统采用模糊控制来实现电机转速的控制。因为C504/C508的CCU单元的通道0在块交换模式下降了参与电机换相外，还可用来完成捕获动作，故这个通道可以同时用于电机速度检测。系统所用的模糊控制规则如下式：U=αE+（1-α）E式中，E为位速度误差，Ec为速度误差变化率，α为加权系数，在0和1之间取值，U为控制器输出。通过调整加权系数，本系统可以对控制规则进行在线修正。
2.1.2功率变换电路
功率变换电路及其驱动和保护是直流无刷电机调速系统的最核心的部分。功率变换电路主要是整流桥和逆变桥。目前在国内变频空调产品中这部分电路的角色主要是由智能功率模块（IPM）来充当。所谓IPM，就是将功率变换电路，驱动，保护，检测，辅助电源都集成在一个模块内。
2.1.3单片机控制系统中控制算法
(1)直接数字控制
当被控对象的数学模型能够确定时，可采用直接数字控制。所谓数学模型就是系统动态特性的数学表达式，它表示系统输入输出及其内部状态之间的关系。一般多用实验的方法测出系统的特性曲线，然后再由此曲线确定出其数学模型。现在经常采用的方法是计算机仿真及计算机辅助设计，由计算机确定出系统的数学模型，因而加快了系统模型的建立。当系统模型建立后，即可选定上述某一种算法，设计数字控制器，并求出差分方程。计算机的主要任务就是按此差分方程计算并输出控制量，进而实现控制。
(2)数字化PID控制
由于被控对象是复杂的，因此并非所有的系统均可求出数学模型，有些即使可以求出来，但由于被控对象环境的影响，许多参数经常变化，因此很难进行直接数字控制。此时最好选用数字化PID（比例积分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2种PID为基础，根据系统的要求，可对PID控制进行必要的改进。通过各种组合，可以得到更圆满的控制系统，以满足各种不同控制系统的要求。
2.2单片机控制系统的数字化
2.21采用数字化负荷随动控制理论
运用现代化计算机技术、数字化自动控制技术，对中央空调设备运行进行综合、优化；针对中央空调主机和辅机系统运行的工况和末端负荷的变化，采集其瞬间多种变化参数，对负荷进行随动跟踪；自动、准确、及时地对冷冻（温）水泵、冷却水泵、冷却塔风机设备的运行参数进行采集，对系统各设备自动进行实时优化控制，使中央空调主机运行环境得以优化，使得主机工质和辅机系统各种流量跟随末端负荷的变化而同步变化，确保中央空调系统在满足舒适性的前提下，大幅度降低系统的能源消耗。即把负荷运行所不需要的，而系统运行又将会产生的这部分多余的冷量节省下来。
2.22中央空调数字化负荷随动节能控制系统
控制精度高，同频精度和稳定性好，可使中央空调系统节能达到20%以上。该技术、产品在国内、国外处于领先水平，具有高效节能、安全、舒适和方便管理的显著效果。
第3章结论
单片机控制技术应用越来越广泛，其核心技术是单片机控制系统的设计。对工程技术人员来说，抓住系统的原理构成、软件设计、硬件设计以及系统调试方法的要点是十分必要的。随着我国经济实力的增长，开发新产品的思路上过去那种过多注重价格因素而使新产品开发上不了档次的弱点有所改善，开始注意使用当前最先进的单片机开发高档次的产品。由于单片机的开发手段目前仍以仿真器为主，公司能否提供廉价的仿真器，提供方便的技术服务与培训，较之能否提供高性能、低价位的单片机有着同等的重要性。各单片机厂商在开发工具以及技术服务方面也进行着激烈的竞争。这种竞争与推出新型的单片机以显示高技术方面的优势是相辅相成的。竞争的结果是为单片机应用工程师提供更广阔的选择空间，而最终受益的是单片机产品的消费者，由于单片机对各行各业都有用，这种电子技术的进步导致各行各业的进步，也带动了人类文明的进步。
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第5章致谢
本论文设计在（）老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，无不凝聚着（）老师的心血和汗水，在我的毕业论文写作期间，（）老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。在此向（）老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
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(一)处理客户需求的方法
在产品开发阶段，所有的开发人员都要面对客户所提出来的各种要求。如何快速有效的解决客户需求，是一个棘手的问题。作为企业方来说，大部分的企业都比较倾向于全盘接收客户需求。因为不论是项目的开发研究还是产品的生产，都需要客户的支撑来进行。处理客户需求一旦不妥当，就很有可能会造成客户的流失。但是如果全盘接收客户的需求，不去考虑现实问题，很有可能就会造成产品的不稳定性。还有的企业则是有选择性地接收客户需求，选择他们认为有用的，摒弃无用的。同时也不乏第三种企业，他们对于客户的需要弃之不理，只按照企业自身的标准来做产品。从客户的角度来看，他们希望在产品保持优良的同时也能够降低成本。提高工作效率，完成成本的控制，实现双方的各自利益。
(二)如何正确处理客户需求
处理客户需求，是一个需要全面考虑的事情。从发展的眼光来看，如果在处理客户需求的时候，结果不能让客户满意，那么就会降低企业的实力认可。因此，要正确的认识客户需求。客户给予的价格是否能够保证与产品的质量成正比，是否能够使得条件的对立面互相成立，这都是需要企业从客户的角度去思考的问题。只有从源头的本身出发，结合客户需求，使用不卑不亢的态度，用合理的成本去完成产品生产到出售的整个过程，同时也保证售后与后勤的各项服务，这才是成本控制的关键所在。
三、产品开发阶段，影响成本高低的误区
(一)过分追求产品质量，忽略产品经济性
很多设计师在设计产品的时候，也许是因为职业习惯，他们时常容易将所负责的产品作为一个科技品来进行设计，这就使得他们陷入一种只追求产品美观和性能的误区，而没有真实考虑产品在生产过程中的成本。就用日常生活中最常见的空调举例，很多空调设计师在做空调设计的时候，没有全面了解市场环境，受众需求等客观因素，就推出了冷暖保湿多功能空调。而空调的销售市场集中在温度湿度都高的南方沿海地区。这就导致市场对这种空调的需求量不大，甚至完全没有兴趣。空调这一例子说明，功能最多，性能最高的产品并不一定就是销量最多的产品。一个产品的研发和设计，需要考虑到受众需求，价格，文化水平等多种因素。
(二)重复开发设计，忽视设计通用性
很多产品的功能和部件都是质量上乘，也受大众欢迎的。但是有很多企业都看重产品的设计，他们在追求同一款产品的时候，希望做到最新最先进，于是不断的设计新的产品，来迎接市场的考验。对一款产品重新设计，需要的经费和精力投资是不小的付出。有的企业为了追求产品的精益求精，不顾现实的考虑，盲目购买许多高质量的材料。这也是一种成本的浪费。
(三)过度追求完美，忽视功能再设计
十全十美的产品是不可能在设计初期就达到的，毕竟其中有很多影响因素存在。而且有的产品在研发阶段的时候能够保证产品的完美，但是一旦投放进市场，就会发现其本身存在的问题，从而需要设计者重新对产品进行设计，通过不断的修改来呈现出一款产品的最佳功能性。市场上称对这些不断设计修改的产品为升级版。我们不难看出，新产品面市，出现小问题是不可避免的。关键是在出现问题之后，企业能够通过修改设计，重新更新产品的功能。另外，再设计已经被很多商家所注意并且利用。重新开发产品的功能，发掘产品的潜力并加以利用。比如说一款手机的研发成功，最开始的时候是有普通版，之后就会在市场中推出升级版，豪华版等多个版本。设计师通过再设计来实现产品的价值，其最终的目的就是满足顾客的各种需求。
(四)产品设计太过保守
设计人员在设计产品的时候，没有考虑到产品的与时俱进，设计出来的产品太过刻板和保守。市场对产品不感兴趣，即使在后期发现了产品的缺陷，但因为产品本身太过死板，修改更新都无法弥补。最后只能是彻底放弃或者花费更大的投资来修复这款产品。产品本身的设计失败，给产品设计的成本增加了很重的负担。
四、产品设计开发阶段应该注意的事项
(一)建立完善的立项，审批制度，清晰定位新产品的功能，售价，消费群
企业在实施新产品开发之前，企业相关的职能部门（如市场部、研发中心）必须进行充分的调查，经公司相关职能部门书面论证,只有产品功能及价格有足够的消费群体的项目才予以立项、批准。切忌个别领导或个别部门想当然闭门造车，造成新产品不能满足市场需求或没有足够的消费群体。在市场调研环节，本文强调研发人员的参入，如条件许可的企业，可以实行研发人员和营销人员定期轮换（如两年一次）,此举可以使研发人员非常了解市场的需求，同时市场销售人员更能把握产品的性态。当然，企业如资源有限，也可以将此项工作外包给相关的专业咨询服务公司进行调研，但该环节必须得以保证。只有进行充分市场调研、论证、按流程审批后，开发出来的产品才是有生命力的产品，否则，只会浪费公司资源，严重时企业会因此破产。
(二)设定目标利润，倒推目标成本并进行相应控制
企业在设定产品功能、售价及目标消费群体后，接下来就是要结合公司的现状，进行效益分析，设定产品的目标利润,并由此而确定产品的目标成本。该目标成本一经论证确定，就要作为设计阶段的刚性约束，在保证产品既定基本功能的前提下,其他均围绕该目标展开。在进行此控制时，需要营销、技术、财务、工程、采购等部门的通力合作，企业最好在此阶段也最好组建临时的跨职能部门的成本控制小组。现代企业的竞争，在某种意义上讲，是不同供应链之间的竞争。所以,企业在此阶段还可以借助供应商、客户的资源达成目标。另外，传统的目标成本控制往往限于产品的制造成本，忽略产品其他环节的成本耗费（如：售后服务成本等）。但作为企业，制造环节1个单位成本的支付,与其他环节1个单位成本的支付是等同的资源耗费。所以企业应该对产品其他环节的成本进行预估（如：使用寿命期，或三包期内的成本耗费）,在设计阶段就引入全成本控制的理念。
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(2)设计过程中造价的存在问题:
通过调查研究发现，还有诸多问题存在于设计过程中的造价控制方面，主要包括的内容;没有充分重视设计方案的选择，在选择设计方案的过程中，没有结合客观的数据分析，来评价设计方案，存在着较强的主观性，那么就可能舍弃掉很多优秀的方案;其次是设计与施工脱离，在工程项目设计过程中，相关人员没有充分了解当地的材料，使工程施工无法就地取材，造成工程浪费，增加造价;另外，在设计过程中现场施工的适用性也没有得到足够的重视，这样施工图就与施工情况不相符合，影响到正常的施工，需要更改图纸设计，那么就需要投入更大的成本，促使经济效益降低。再次，没有健全的监督机制和风险评估机制，在设计过程中，没有健全的监督和风险评估制度，在施工过程中，违反了相关规范，如果有问题出现，仅仅是将设计费给退还回去。
(3)设计过程中造价控制方法:
具体来讲，在项目设计过程中，主要采取几种造价控制方法，首先是招标机制，在企业项目对设计方案进行选择的过程中，招标机制可以发挥很大的作用，要充分结合项目的内容和特点，来对招标形式进行合理选择，一般包括两种招标形式，分别是邀请招标和公开招标。借助于招标形式，来对比不同设计方的方案，将有着较强技术性、较为全面的功能以及较好经济性的方案给选择出来，以便更好的控制造价成本;其次是限额设计，在工程项目设计中，限额设计指的是结合投资情况，合理分配投资资源，合理规划设计环节的成本，保证消费资源不会超出投资资源，严格控制工程设计阶段的造价;再次是方案推选，对可行性研究报告进行学习，对比不同方案的技术设计，进行方案的经济性论证，将最为合适的设计方案给找出来，并且对工程设计进行优化，科学的论证方案，促使项目投资质量得到保证，设计周期也可以得到有效缩短，将成本管理和控制给有效实施下去;最后是全生命周期设计，在项目设计中，需要引入全寿命周期理念，科学的规划和设计设计环节中参与的各项成本;并且，在产品适用的全生命周期内，还需要最大限度的降低设计的造价成本，以便得出最为合理的造价成本。
2设计阶段有效控制造价的措施
(1)工程设计阶段经济论证:
将科学的方法运用到工程设计环节，进行经济论证，将合理的优化设计方案给选出来，然后从技术性和经济性方面进行论证，在促使工程结构以及性能要求得到满足的基础上，有机结合定量分析方式和定性分析方法，提高设计方案的经济性和合理性。
(2)规范设计管理体制:
要结合具体情况，对设计管理体制进行构建，对造价控制双方的责任进行明确，并且将项目法人责任制度给实行下去，对投资风险进行有效承担，对责任主体进行明确，这样在设计阶段内，设计单位就会主动控制造价，实现项目效益提高的目的。同时，结合项目具体情况，对组织管理机构进行针对性的构建，在控制的过程中，从设计的质量、进度以及造价等出发，并且构建一个反馈机制，贯穿于项目组织建设、投标以及设计过程控制等诸多方面，进行设计管理规范的构建工作，并且将其指导作用给充分发挥出来。
(3)要对设计人员的素质和经济观念进行提高:
工程设计人员需要充分认识到成本控制的重要性，并且在工程设计中，融入经济性的理念，有机结合技术和工程概预算，促使项目的经济效益得到提高。采取一系列的措施，促使工程设计人员的素质水平得到提升，并且将合理的控制方法应用到工程造价环节，实现造价控制水平提高的目的。
(4)在设计方案优化中有机结合招标机制:
将招标方式应用到工程项目设计方案中，提高选择和竞争的作用，可以将更加优质的方案给选出来，以便在投资可控范围内设置工程预算，提高造价控制的质量和效果。在招标环节中，需要规范性管理招标标准、目的、程序等，从而更好的控制工程造价。
(5)提倡标准化设计:
将标准化设计应用到工程项目的设计阶段，可以促使工程设计效率得到有效提升，实现设计成本得到降低的目的，另外，设计周期也可以得到缩短，经济性较高。
(6)制定设计阶段监理制度:
要结合具体情况，对监理制度进行合理构建，将监理制度的协调和约束作用给充分发挥出来，促使广大设计人员充分认识到造价的重要性，考量设计工程设计的质量和经济性，对设计结构进行优化，实现设计水平提高的目的。要跟踪和考核设计的全过程中，实时更新设计水平。
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铁路沿线的各站点都装设有用于照明的大型灯塔。目前对灯塔的控制一般采用集中控制方式，在控制室中使用多个闸刀对灯塔进行一对一控制。因灯塔和控制室常位于铁路两侧，所以施工较困难，而且电缆的投资大，自动化水平也不高。采用电力线载波通信技术，在现成的电力线路上传输数据，无需装设通信线路，也不占用无线通信频道资源，可很好地解决这个问题。但由于电力线上存在高衰减、高噪声、高变形等问题，它不是一个理想的通信媒介。因此要在电力线上实现可靠的载波通信，必须选用基于扩频技术的抗干扰能力强的电力线载波专用Modem芯片来设计铁路灯塔控制系统。
铁路灯塔控制系统由一个主站和若干个子站构成，主站和子站挂接在单相或三上低压电力线上。主站安装于控制室内，子站安装于各灯塔底座的控制箱内。主站和子站以扩频电力线载波通信方式实现数据交换。
系统中站和子站的载波通信网络接口控制器选用美国Intellon公司的SSCP300芯片。该芯片是一个高度集成的电力线收发器和信道存取接口，提供了CEBus（用户电子总线）总线标准。CEBus是EIA（美国电子工业协会）制定并颁布的一种通信标准，目前为EIA-600。CEBus标准是一种应用于网络的开放式通信协议，采用节点到节点的通信方式，数据传输速率为10kbps。CEBbus协议采用ISO/OSI协议中的四层：物理层、数据链路层、网络层和应用层。一个CEBus信息由报头和数据包组成，如图1所示。报头是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CDCR）协议的一部分，发送方用监听传输介质中是否有其它发送方占用信道，以获取对传输通道的控制权。CEBus采用扩频载波（SSC）技术，形成“Chirp”扫频信号，对报头采用ASK调制，数据包采用PRK调制，频率范围为100kHz～400kHz。
2硬件结构
2.1主站及子站的硬件结构
主站及子站的硬件结构如图2所示。
主站以PIC16F877单片机为核心，由指示、键盘、RS232接口、在线编程接口、通信接口等单元组成。指示单元用74LS164串/并转换芯片实现，接到PIC16F877单片机的RB5和RB4引脚。键盘单元用74LS165并/串转换芯片实现，接到PIC16F877单片机的RA3、RA4和RA5引脚。主站定义了具有如下功能的按键：（1）一个灯塔的东西南北灯组选择；（2）子站地址选择；（3）锁键盘；（4）运行命令。在线编程接口单元利用PIC16F877单片机的/MCLR、RB3、RB6、RB7四个引脚对CPU的在系统程序及定值进行修改。主站利用MAX202实现标准RS232通信接口，可与上位监控PC机进行数据通信，也可外接Modem来实现远程通信。
子站由PIC16F877单片机、指示、在线编程接口。固态继电器出口、地址编码、通信接口等单元组成。地址编码用于设置本子站的地址码，用一个八位开关与PIC16F877单片机的RD口连接，共有256个编码。每个子站装有四个固态继电器，用于开启和关闭一个灯塔的东西南北四个方向的灯组。
2.2通信接口
主站和子站的通信接口原理如图3所示。
SSCP300网络控制器提供了一个与SPI兼容的主处理器接口，将PIC16F877的RC3（SCK）、RC4（SDO）、RC5（SDI）引脚定义用于SPI串行通信，分别与SSCP300的SCLK、SDI、SDO连接。SSCP300的片选信号/CS、复位信号/RST及中断信号/INT分别连接与PIC16F877的RB3、RB2及RB1引脚。由SSCP300产生的“Chirp”波形输出到其SO管脚，经放大、三级滤波、SSCP111媒介接口IC放大后，被传输到电力线耦合电路并送至电力线。由电力线经耦合电路来的“Chirp”波形经无源六级LC构成的滤波器后，被传输到SSCP300的SI引脚。耦合电路采用铁氧体磁环作为耦合变压器的磁芯，变比为1：1，初次级线圈的匝数均为7。采用TVS来抑制较大幅度或较大加速度的瞬间电压。
3软件结构
系统的软件采用模块化结构，主要包括初始化模块、输出控制模块、键盘扫描模块、通信模块等。整个软件分为主站软件和子站软件两部分。下面以通信模块软件的设计为例来说明程序设计方法。
SSCP300向与之连接的PIC16F877单片机提供CEBus服务。PIC16F877单片机通过SPI接口对SSCP300进行初始化、层信息设置、数据链路的存取控制设置等操作。完成以上步骤后，可进行数据的发送和接收。
PIC16F877单片机与SSCP300间各种形式的数据交换由控制命令来实现。常用的控制命令、十六进制码及功能如表1所示。一般情况下，命令后紧跟数据长度，接着为数据信息。
表1常用控制命令
命令码命令值命令名称功能
RST
LR
LW
IR
PR
PT
WRS-460X01
0X02
0X03
0X04
0X08
0X09
0X46Reset
Layer_Management_Read
Layer_Management_Write
Interface_Read
Packet_Receive
Packet_Transmit
Write_Register_46复位
读层信息
写层信息
读标志位
接收分组
发送分组
设置数据链路控制
3.1SSCP300的初始化
当电源接通或执行复位命令时，SSCP300将执行一个内部诊断和建立序列。直到此序列被执行完毕，命令才能被送至SSCP300。在对SSCP300进行初始化之前，PIC16F877要完成I/O口的初始化、片内RAM初始化以及SPI接口的初始化。
3.2层信息设置
初始化完成后可进行层信息设置。层信息设置的数据长度为7个字节，字节0为控制方式，一般设为数据链路（DLL）方式；字节1为组地址的低八位；字节2为组地址的高八位；字节3为设备地址的低八位；字节4为设备地址的高八位；字节5为系统地址的低八位；字节6为系统地址的高八位。在设置地址时应注意某些段内的地址为保留地址，不要使用，如0x0000为广播地址。
在层信息设置的过程中，首先单片机向SSCP300写入LW命令及数据长度“0X07”,然后确定好0～6字节的数据信息。层信息设置完成后，应用LR命令读回，判断读回信息与写入信息是否一致。如果一致则说明设置成功，否则应重新初始化后再设置层信息。
3.3数据链路存取控制设置
若节点之间的通信采用地址应答方式ADRACK或地址非应答方式ADRUACK，则应进行数据链路存储控制设置，由命令WRS-46来实现，数据长度为1。可设置的内容为：（1）在主处理器的每个发送期内需要发送ADRUACK的次数；（2）在信道间存取的时间；（3）对于ACK和ADRUACK，是否需要尝试多信道存取。
3.4数据的发送和接收
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本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的经济意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。
控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的核心，AID转换器是把输入信号转换为数字信号。
2变压器风扇控制系统的硬件接线
基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。
（1）单片机AT89C51（如图1）。
AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU，8K的flash。256字节的EDAM，32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的核心，所有其它器件都受其控制或为其服务。
在本文中，经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。
（2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在0.4一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。（3）11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。
TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（CS），输入/输出时钟（I/0CLOCK），地址输入和数据输出（DATAOUT）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。
（4）BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。
BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。
BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。
BC7281芯片可以连接最多64键C8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，BC7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。
BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯，只占用很少的I/O资源和主机时间。
BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。
前已提及，BC7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是OOH-19H，其中OOH-OFH为显示寄存器，其余为特殊寄存器。
（5）使用MAX232实现与PC机的通讯。
①MAX232芯片简介
MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器，适用于各种E工A-232E和V.28；V.24的通信接口，1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。
我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC机的RD，Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。
系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。
②串行通讯
在此实现中，我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。
（6）“看门狗”电路DS1232
在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”DS1232会自动进行复位，并且能够重读EEPROM中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。
美国Dallas公司生产的“看门狗”（WATCHDOG）集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。
DS1232具有以下特点：
①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求；
②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器；
③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；
④精确的5%或10%电源供电监视；
在本变压器冷却控制系统中，DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在DS1232内部集成有看门狗定时器，当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定，在本设计中，我们将其TD引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。
3结论
本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的经济意义；（3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。
由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。
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2.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式
机械设计自动化设备安全评估要从一系列逻辑控制管理出发，不断进行机械设计优化，让机械设计自动化设备能够符合安全评估的基本要求，对风险评估的各种模式进行分析，对自动化设备的安全控制会产生积极的作用，通过对安全设备进行全面的分析和管理，提高安全设备的综合控制和管理水平[1]。机械设计自动化设备安全控制需要按照国家相关标准积极开展工作，保证各项工艺能够在设备安全性设计的工程中得到全面的应用，通过模式优化达到自动化系统设计安全控制的目标。
2.2机械设计自动化设备安全评价
机械设计自动化设备安全评价要对风险进行全面的分析，对机械设备风险评定中的信息进行全面的优化，提高机械设备的综合安全判断能力，为机械设备的安全控制管理和设计优化创造良好的条件。机械设计过程中需要把设计方案和设备控制模式紧密结合在一起，提高机械设备的综合控制管理水平。机械设计自动化设备安全控制要进行风险评估，对机械自动化设备的风险关键点进行分析，从而能够对机械自动化设备进行安全判断，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理中要对安全限制进行确定，在不同的机械寿命阶段进行机械设备安全控制管理，保证机器能够正确的操作和使用，提高机械设备的综合安全判断和控制能力[2]。通过对机械的正确使用和正确操作，可以发现机械设备安全性问题，从而能够对机械设备的安全进行分析，提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理要进行定量化分析，保证不同的安全控制指标能够符合安全管理的要求，实现机械设备的综合控制管理。机械设计中自动化设备安全控制需要从影响风险的因素出发，对故障情况进行全面的分析，对自动化设备安全控制进行类型分析，确保自动化设备能够符合安全风险管理的具体要求。机械设计中对自动化设备安全风险评判需要从三个参数进行分析，其一为损伤严重度，通过对事故的后果分析，可以对机械设备自动化控制进行分析，确保机械损伤情况符合安全控制管理的要求。机械设计中设备危险的时间和频次要进行控制，通过对不同的时间周期进行分析，提高机械设计中自动化设备的安全控制管理能力，为机械设备的安全评估创造良好的内部条件和外部条件。机械设备安全自动化控制要从操作周期角度出发，不断优化方案。其二要从安全管理的风险指标出发，对机械设备进行全面的安全检测。其三要从避开风险管理的可能性角度出发，确保机械设备能够得到有效的识别。通过对机械设备的风险评估，提高机械设备的风险等级管理，对风险评估的全过程进行安全管理，实现对机械设备的自动化优化。
2.3机械设计中自动化设备的风险评定
机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定，才能更好的减少安全风险，对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高，机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂，需要从风险识别的全过程出发，不断加强自动化设备安全管理，提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始，保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。
3机械设计自动化设备安全控制的基本原则
3.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求
机械设计自动化设备安全控制要从设计的基本原则出发，保证各项安全自动化控制功能符合机械设备的具体要求[3]。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求，保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。机械设备实施的过程中要从制造、设计、安全管理的要求出发，提高机械设备的自动化安全控制管理水平。
3.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术
机械设计自动化安全控制必须要建立在先进技术的基础之上，确保机械设计能够符合安全管理的要求，完成各项机械设备的基本功能，提高机械设备的综合控制管理能力。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发，不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主，才能保证机械能够完成智能化功能，同时能够满足人性化的安全管理要求[4]。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化，从安全管理的角度出发，不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠，提高机械设备的安全控制能力。
3.3机械设计自动化设备安全控制效率提升
机械设计自动化控制系统管理过程中要对各种信息进行优化的控制，保证各种自动化产品和设备能够符合安全功能的要求，从多方面提高安全控制效率，这是机械设计的重要原则之一，必须要从机械设备的实际特点出发，加强其对信息处理的基本能力。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起，提高对机械设备的综合控制管理水平，为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械的自动化能力，可以节省机床的数量，不断提高机械设备的生产效率。
3.4机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则
机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发，保证机械设备能够进行自动化故障处理，提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起，机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合，保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则[5]。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发，减少机械事故发生的几率，通过对机械设计自动化设备的安全控制，可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发，不断优化设计方案，全面保证操作机制能够符合操作方案的要求。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控，保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制，达到优化操作的总体目标，从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发，积极引进新的技术方案，从而能够对安全控制的措施进行全面的分析，提高机械设备的综合管理水平。
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1.2激光旋转控制电路设计
激光发射电路主要由步进电机驱动电路、激光发射控制电路、光耦隔离电路及细分电路构成，如图4所示。激光发射器控制电路主要完成控制激光发射器发射和转动，保证其发射的激光能实时完成激光接收靶跟踪，使农田平地机被实时控制。由单片机输出的激光发射器发射信号通过光耦隔离电路后输入激光发射器控制电路。其中，JG为单片机P46端口的控制输出端，U17为电路的光耦隔离器。激光发射器的旋转由步进电机驱动电路控制，由单片机输出信号控制THB6128的使能、脉冲及方向端从而控制激光发射器的旋转。
1.3电源电路设计
电路选择采用简单高效电源芯片LM2576，该稳压器是单片集成电路，能实现热关断和电流限制保护，能驱动3A负载。控制核心的电源设计如图5所示。在直流电源输入端加入TVS瞬变电压抑制二极管PK6E22A，该二极管能在收到反向瞬态高能量冲击时，迅速将两极间的高阻抗变为低阻抗，同时吸收高达数千瓦的浪涌功率，有效地保护电子电路中的电子元器件免受浪涌脉冲的破坏［4］。为了防止功率地跟信号地之间的互相干扰，在电源电路设计中，功率地和信号地之间加入了电感L2进行隔离。
2系统软件设计
由于农田平地机激光发射平台调平控制系统的工作环境的恶劣性，易对数据的采集造成干扰，再加上倾角传感器自身存在的温度漂移等，会加大倾角数据采集的误差。因此，对倾角传感器采集的数据时，先采用基于限幅滤波法和递推算术平均值滤波算法相结合的复合滤波法算法对数据进行预处理［5］，接着采用角度偏移与温度变化的三次曲线对倾角传感器温度漂移进行补偿，提高数据采集的准确性［6］。另外，由于步进电机的非线性特征，对其非线性参数进行整定较困难，而常规的PID算法由于参数整定过程繁琐，实施起来较复杂，并且在越接近预设的目标值时，越容易产生超调而抖动，影响其控制效果的进一步提高。因此，采用基于RBF神经网络的PID算法控制器对步进电机进行控制，能保证步进电机控制系统的响应性能提升，响应时间缩短，动态性能、自适应性和鲁棒性更佳。系统总体流程图，如图6所示。系统初始化后，首先进行倾角数据采集，系统采集当前的平台的倾角数据后，经过滤波和补偿处理，直接交给单片机进行判断:如果到达调平的预设值，则结束。没到达预设值的话，如果是大于预设值，则电机正转，控制平台支腿进行相应的伸缩调整平台的倾斜度，再重新进行数据采集;如果小于预设值，则电机反转，控制平台支腿进行相应的伸缩调整平台的倾斜度，再重新进行数据采集。如此反复进行平台调整，直至达到预定的平台倾斜度为止。
3试验分析
本文设计的农田平地机激光发射平台调平控制系统主要是为提高农田平地机的双激光源定位系统的精度做准备，在双激光源定位系统中发挥重要的作用。而整个调平过程中，由于倾角传感器和调平电机的特性，此控制系统主要受温度影响。所以，本试验在激光发射器校准完成后，设计了在加入基于RBF神经网络的PID控制方法对电机控制，并在不同温度环境下的试验。将调整平台置于不同的温度环境中，同时让激光器支座处于允许的任意倾斜角度状态，分别测试支座在大倾角(20°～30°)和小倾角(10°左右)状态下系统调整的可靠性。
1)13℃时，大角度调平试验数据如图7所示。
2)13℃时，小角度调平试验数据如图8所示。由图7、图8可知，采用基于RBF神经网络的PID控制调平时，在农平地过程中调平过程的前期，调平速度快，当角度越接近目标角度时，速度明显减慢;若达到调平要求的预设精度值0．03°时，调平停止;而且在调平过程中很少出现超调和振荡，当倾斜角度较小时，调平完成的时间相对较短。
3)25℃，大角度调平试验数据如图9所示。
4)25℃，小角度调平试验数据如图10所示。由图9和10可知，当温度变化时，平台大倾斜角度和小倾斜角度的调平规律与图7和8相似。这说明经过加入基于RBF神经网络的PID控制方法后此系统受温度影响不大。
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根据样例飞行控制计算机的内部总线FlexRay通信协议可知，内部总线通信时间为5ms，每个时隙为50μs，FlexRay总线最大帧长为127字［7］。本设计中1553B帧长度最大为54个字节，频率最高为100Hz，故使用上述FlexRay总线通信协议能够符合1553B总线通信要求。本设计中，1553B传感器数据的频率为50Hz和100Hz，而FlexRay总线通信频率为200Hz，内部总线通信速率高于外部传感器速率。故1553B板卡在内部总线通信过程中，当有传感器数据更新时，FlexRay总线传输最新的数据;而当没有数据更新时，FlexRay总线传输当前的传感器数据。为保证数据的完整性及减少占用总线时隙数量，本设计共使用总线三个时隙，每个时隙具体传输内容如表4所示，时隙2、7、15传输内容分别为惯导传感器无线电高度传感器和大气数据机的数据，数据帧大小分别为54字节、32字节、12字节。
3、1553B通信单元软件设计
3.1驱动软件的IP核封装与实现
在嵌入式FPGAEDK设计中，为了简化用户开发难度，Xilinx公司提供了一个封装了的接口，即IPIF(IPinterface，IP接口)作为介于PLB总线与用户逻辑模块之间的接口缓冲［8］。IPIF将PLB总线操作封装起来，而留给用户一个逻辑接口。本文软件设计采用模块化设计思想。其设计步骤如下:首先，将每个硬件模块对应编写一个驱动软件程序;其次，将相应驱动软件封装成通用IP核;最后，将IP核挂载到PowerPC内部总线PLB上。模块之间的通信主要通过PLB总线和OPB总线实现，系统中各模块通过这两种总线连接至PowerPC内核上，而PowerPC通过内部总线读写机制实现对各个模块的读写与控制。如图4所示为1553B通信单元的硬件平台总体架构图，主要由PowerPC内核、1553BIP核、FlexRay总线对应GPIOIP核集合、串口IP核、BRAM模块IP核及相应的中断控制IP核组成。
3.21553B总线接口驱动软件设计
如图5所示为1553B总线接口IP核结构图，整个驱动分为三个模块:总线读写模块，初始化模块和数据缓存模块。系统上电，该IP核激活，进行总线初始化操作，发送初始化完成信号并查询PLB读写信号，等待PowerPC405的读写操作。当读控制信号使能时，PowerPC405读取数据缓冲区中的数据;当写控制信号使能时，总线读写模块将数据缓冲区中的数据发送至总线上。
3.31553B通信算法设计
1553B通信单元的调度主要由外部1553B总线的数据接收，内部FlexRay总线的数据通信组成。本设计采用模块化设计，将系统功能划分为顶层应用和底层数据通信。底层数据通信主要包括外部数据流通信及内部数据流通信，外部数据流通信主要由1553BIP核实现，内部总线也由FlexRay驱动程序实现数据通信;而内核PowerPC主要实现顶层应用，即数据调度及总线故障切换功能的实现。如图6所示为节点通信程序流程图，系统上电后，首先对FlexRay总线及1553B总线节点进行相应的初始化，进而查询1553B对应FIFO满输出引脚，当接收到数据时，节点读取FIFO内容，并写入相应的总线发送缓冲区中。进而查询MFR4310的中断引脚信号，当发送中断有效时，执行发送中断子程序，将接收到1553B总线数据通过1553B总线发送出去;当接收中断有效时，执行接收中断子程序，通信节点接收CPU发送来的控制信号。系统完成数据调度后，进而进行总线故障检测。由于1553B总线的基本周期为10ms，故本设计中总线检测周期为10ms。当定时器的10ms定时时间到，总线进行一次总线检测。当接收到总线切换指令，通信单元进行总线切换，并更新总线状态;进而判断是否接受到传感器的1553B总线应答信号，如果有，将总线故障计数清零，倘若没有，将故障计数加1，当故障计数大于6，进行总线切换，并更新总线状态。
4、总线网络通信测试与结果分析
(1)FlexRay总线测试结果将FlexRay通信周期设置为5ms，静态时隙长度为50μs，将CPU板卡与1553B板卡进行通信实验，从总线上读出输出波形。FlexRay总线通信时，在总线上截取的波形如图7所示，从图中可以看出通信周期为5ms，与预设值一致。如图8所示为一个周期时隙输出波形，时隙2、7、15传输传感器数据。由图8可知，时隙2与时隙7相差250μs，时隙7与时隙15相差350μs，与预设值一致。FlexRay总线通信6小时，进而进行连续总线数据传输测试，经过6个小时的总线测试结果如表5所示，通信过程中，丢帧、错帧计数均为0，表明1553B通信单元FlexRay总线设计正确，可以满足飞行控制计算机通信的基本要求。(2)1553B总线测试结果由前面可知，1553B数据通信周期为10ms，即100Hz。如图9～12分别为1553B通信单元与CPU单元模拟大气数据机传感器数据帧发送数据8字节，进行通信2小时、4小时、6小时、10小时的通信仿真图。其通信帧数分别为719999，1439998，2160023，3599991。期间在2小时～4小时，4小时～6小时，6小时～10小时通信期间，丢帧数分别为1，1，0，合计丢帧率约为5.56×10－7，符合飞行控制计算机通信要求。(3)测试结论以上实验结果表明，1553B通信单元的各个模块通信正常，与飞行控制计算机CPU板卡通信正常，能够符合飞行控制计算机的通信要求。
篇11
为了实现产品的优质质量，加强设计和开发的控制是头等重要的工作。设计和开发的质量控制点有许多个方面，包括控制设计和开发的输入和输出，开展六性设计、设计评审、设计验证、设计确认、设计更改、试验控制等工作，实施技术状态管理，控制技术状态更改。这些主要的质量控制点还可以扩展到更多的质量控制环节，进一步细化质量管理工作。
2.1确定设计输入、输出
设计输入要求是设计的依据，而设计输出是设计和开发过程的结果，提供了产品和有关过程的特性或规范，也是开展质量保证工作的依据，所以我们要规范设计输入、输出的要求，建立基线。完整准确地确定设计要求，理解用户的需求，还要考虑用户的潜在要求。设计输入要求通常包括：用户要求、功能要求、性能要求、设计要求、法律法规要求。应该对设计输入进行评审，与用户进行沟通，并通过会签等形式固定沟通的结果。对要求的更改应进行技术状态管理。设计输出的图样、文件、规范等是制造、安装和检验的输入，最终都应通过定型得到确认。
2.2将“六性”要求设计进产品中
在设计和开发过程中，需确定产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性要求，运用优化设计和“六性”专业工程实施设计和开发。依据研制总要求(研制任务书、技术协议)规定的“六性”要求来确定满足“六性”要求的计划和措施。“六性”工作计划可以单独编制，也可以再质量计划中作出规定。具体管理要求可参照GJB450A等标准结合产品实际作出规定。
2.3设计评审
装备产品研制程序要求承制单位必须建立分级、分阶段的设计质量、工艺质量和产品质量评审制度以及进行试制、试验前的准备状态检查。设计评审应纳入研制计划，未按规定要求完成设计评审，不能转入下一阶段工作，与所评审阶段有关的职能代表都应参加该阶段设计和开发的评审活动。必要时进行“六性”以及元器件、原材料和计算机软件等专题评审，也可以与其他设计评审一起进行。为求设计评审有实效不走过场，首先要明确设计评审各方的责任：评审组织单位对人员、资料准备与提供、评审意见处理及追踪管理并运用PDCA过程改进方法不断改进和提高评审的有效性负责；评审组对评审意见结论建议的正确性负责；型号总师系统对总结报告、资料正确性、对意见和建议采纳与否的后果负责；质量部门对评审后的跟踪管理负责。
2.4设计和开发验证与确认
设计和开发验证是为了证实设计和开发的输出是否满足输入的要刘剑聂磊黄婕婷江西洪都航空工业集团江西南昌330001求，设计和开发验证应按设计和开发策划的安排进行，一般在形成设计输出时进行。设计验证具有层次性、阶段性、多方式、迭代性的特点，设计验证的方法包括试验、演示、分析、评审、检验、仿真。承制单位应保存设计和开发验证的结果及由验证而采取的任何必要措施的记录，对于顾客要求控制的验证项目，应在相关文件中予以明确并通知顾客参加。设计和开发确认的目的是证实设计和开发产品满足规定的适用要求或已知的预期用途要求，设计和开发确认应按设计和开发策划的安排进行，只要可行，应在产品交付或实施之前完成。设计和开发确认的方式可以包括对设计和开发的产品交付顾客试用及模拟试验等。承制单位应保存设计和开发确认结果及由确认而采取的任何必要措施的记录。
2.5设计和开发更改控制
设计和开发的更改是对设计和开发的输出的变更，包括经过评审和批准的阶段设计和开发的输出的变更。引起设计和开发更改的原因很多，可能有产品要求的变更引起，也可能由适用于产品法规的变更引发，也可能由设计评审、验证、确认活动发现的问题或生产过程发现的设计问题等引发。所有设计和开发更改在正式实施前必须得到规定的批准人员的批准才可以实施更改，重要的设计更改如影响装备战术技术性能、结构、强度、通用性、互换性重要的接口、“六性”等，应参照GJB3206A-2010《技术状态管理》、GJB5235-2004《软件配置管理》等标准进行系统分析和验证，确保符合论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位的原则。承制单位应保持设计和开发更改的有关记录，包括更改的申请、评审、验证、确认、审批的记录和更改的实施和标识的记录，设计更改应符合技术状态管理的有关规定要求。
2.6试验控制
根据设计和开发输出的要求，试验前需编制试验大纲，明确试验的项目、内容、以及试验的程序、条件、手段和记录的要求，试验前的需做好准备状态检查。试验应按试验大纲规定的程序进行试验并严格执行试验设备的操作程序，确保试验条件和试验设备处于受控状态，并按规定要求做好记录。对试验过程发生的任何问题都应分析原因、采取措施，待问题解决后才可继续试验。对任何超越试验程序的活动都应经过严格的审批，试验过程的变更应征得顾客同意。对试验发现的故障和缺陷要运行产品故障报告和纠正措施系统，采取有效的纠正措施并进行试验验证，试验过程变更时应征得顾客的同意。对按试验大纲所收集的试验数据和原始记录进行整理、分析和处理，并对试验的结果进行评价。试验过程、结果及任何必要措施的记录应予保持。
2.7实施技术状态管理，控制技术状态更改
技术状态管理是运用行政和技术手段，建立各种程序，对产品技术状态实施有目的、有计划、有步骤的管理。承制单位应实施技术状态管理，内容包括技术状态标识、技术状态控制、技术状态纪实、技术状态审核。建立控制技术状态更改的制度，保证更改受到系统地评价、协调、批准及实施并把更改正确地反映在技术文件及更改控制文件内，跟踪产品技术状态的全部历史。通过严格控制更改，控制偏离许可、让步，保证文文相符、文实相符，保证技术资料完整、配套、协调，可以实现以最低的费用和最短的周期研制出满足质量要求的产品。
篇12
2．1系统主结构设计
该温度控制系统由主控制系统、温度采集模块、温度显示模块、温度动态控制系统、报警模块和按键控制系统组成。
2．2单片机主控系统
作为温度控制系统的核心部分，单片机承载着对温度信息的处理、按键的扫描识别、温度动态控制系统的协调、输出显示温度和报警的任务。本文采用的AT89C52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机。其内部有8k字节可重擦写Flash闪存，成本低廉，兼容MCS－51系列的所有指令，程序语言丰富;与AT89C51相比，存储空间更大，中断源更多，方便后期其他模块的添加;技术成熟，因此在自动控制等领域被广泛采用。AT89C52单片机主控制系统与其他模块连接原理图如图2所示。P1．0～P1．4口为键盘输入端口，通过对应按键对目标温度的上下限进行设定。数字温度传感器总线与单片机的P1．7口相接，经过单片机处理之后，测得的温度输出至P0口，通过LCD1602显示出来。温度动态控制信号通过单片机P2．4～P2．6口传输。加热管和散热风扇采用的是220V的交流电，温度控制口接相应控制电路的继电器，通过继电器控制加热、散热部分的工作。
2．3温度采集模块
DS18B20是由美国DALLAS公司生产的数字温度传感器，它通过单总线协议依靠一个单线端口进行通讯。其仅占用一个单片机的I/O口，无需其他任何外部件，把环境温度直接转化成数字信号，以数字码方式串行输出，从而简化了传感器和微处理器之间的接口。该传感器可以单个于单片机连接实现温度采集功能，在需要采集多点温度数据时，只需将多片DS18B20同时挂在一条总线上，由软件对每个温度传感器的ROM编码进行识别即可，具有成本低、结构简单、供电方式多样、方便扩展和可靠性高等优点。
2．4温度动态控制系统
温度动态控制系统主要由加热管、引风机、继电器等构成。单片机的P2．4口接主加热管的控制继电器，通过输出高低电平来实现主加热管的启动和停止;单片机的P2．5口与控制调温加热管的继电器相连;降温风机控制继电器控制端和高温报警电路，与单片机的P2．6口相连。
3系统软件设计
3．1主程序流程图
系统开机启动后，通过温度控制按键设定干燥温度范围;由传感器DS18B20采集实时温度，通过控制系统的对比给出控制信号，同时定时对按键进行扫描，以随时调整目标温度范围。
3．2温度数据读写子程序设计
由于DS18B20单总线通讯方式的特殊性，传感器读写温度数据具有严格的时序要求。工作时序包括初始化、读时序和写时序。单片机的命令和温度数据的传输都从执行单片机写时序的指令时开始，对于单片机需要DS18B20送回数据，要在写时序命令执行之后再启动写时序指令才能完成对数据的接收。总线通讯方式使得硬件电路的连接变得简单，但也使得程序部分变得复杂。本文采用的是一个传感器，因此在串口通讯时不需要识别传感器的序列号，程序中写入跳过读ROM序列号步骤。
3．3按键扫描子程序
由于不同的加热干燥对象对温度的要求不同，加热的温度控制部分要能够方便、快捷地设置温度上、下限。在干燥物的不同阶段，干燥的温度有所不同，在干燥过程中温度的范围需要做出调整。这就要求温度的上、下限设置在干燥的过程中也能够执行。因此，单片机在执行温度采集、显示和控制的同时，也要时刻监视按键是否被按下，对温度设定进行调整。针对这一问题，在程序中加入一个按键扫描子程序，定期执行按键的扫描功能，同时也要有中断子程序保持设定完温度之后单片机可以继续刚才未完成的工作。因此，按键扫描程序设计的思路是:在开机启动阶段，通过按键对控制温度范围进行初设定;在工作过程中，单片机定期对按键进行扫描，判断是否有按键被按下，如果有按键被按下，则加入一个外部中断，单片机转而执行干燥温度范围调整指令;待任务完成之后，继续返回执行温度控制命令。
4proteus仿真结果
温度控制系统硬件电路设计部分在proteus软件上完成，当C语言程序在keil软件上编译调试成功之后，导入单片机进行系统总调试。温度采集模块:DS18B20的温度实时数据能够有效地显示出来;键盘控制模块，相应按键按下之后，程序立即响应指定的动作指令;温度控制模块:采集的温度低于设定低温下限时加热管工作，高于温度上限时停止加热并且风扇开启降温;报警模块同样工作正常。调试后的温度显示结果如图4所示。LT、HT分别表示设定的温度下限与上限，1602的第2行显示实时温度。
5结论
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2．1系统总体结构
综合包衣机的工作流程，整个检测控制系统主要由包衣机控制主板、多传感器信号检测板、执行器控制板和液晶触摸屏构成
。多传感器信号检测板实现对称重传感器和液位传感器信号的采集;执行器控制板可实现对电机设备启停的开关量控制;用户通过液晶触摸屏进行包衣参数设置、包衣过程启停、包衣状态显示等操作。包衣机控制主板采用RS－485方式与多传感器信号检测板和执行器控制板进行通讯，采用RS－232方式与液晶触摸屏进行通讯。
2．2包衣机控制主板
包衣机控制主板选用RealARM6410开发板。该开发板以ARM11内核的S3C6410芯片作为控制核心，包含电源模块、晶振模块、复位电路、485通信模块和232通信模块等外部设备，可以装载和运行LINUX操作系统，具有处理运算能力强、耗电低、扩展性强等特点。将RealARM6410开发板作为包衣机的控制主板，可以很好地保证系统在包衣过程中的可靠性和稳定性。
2．3多传感器信号检测板
多传感器信号检测板选用意法半导体公司出产的32位高性能STM32F103C6T6作为微控制器。该微控制器的核心是ARMCortex－M3处理器，最高CPU时钟为72MHz，具有良好的精密性、可靠性和运算速度。本设计中针对供种量和进液量两种参数信息，分为两个检测模块进行硬件开发。
2．3．1供种量检测模块
供种量检测模块包含2路称重传感器信号放大电路用以检测称重桶中种子的质量，原理如图3所示。本设计中采用上海大和衡器有限公司出产的UH－53型称重传感器，该传感器具有准确度高、抗偏载能力强和长期稳定性好等优点。为了增加检测模块的抗干扰性，保证种子质量的检测精度，采用AnalogDe-vices公司具有低噪声、低失调电压和高共模抑制比特点的AD8608型CMOS精密运算放大器构成两级差分放大电路。放大电路第一级由两个同相输入运算放大器电路并联，第二级串联一个差分输入的运算放大器。这样的连接方式可以很好地抑制输入电压中的共模成分。参照称重传感器的额定输出，可以取放大倍数为500倍。为了减少第二级运放共模误差造成的影响，第一级运放的增益要尽可能高。因此，将第一级放大倍数设定为500。经过取值和计算。放大电路的输出端经过一个分压电路后，接入STM32芯片上带有A/D转换通道的I/O接口。
2．3．2进液量检测模块
进液量检测模块包含上液位和下液位传感器检测电路。Uup为上液位传感器信号，Udown为下液位传感器信号。Control1为控制主板发送的补液信号，Control2为控制主板发送的加液信号。动作执行之前Control1、Control2都为低电平，以加液动作为例，当液面高于上液位传感器时，Uup、Udown都为低电平。Uup通过光耦开关电路，在PA3处输出高电平到STM32芯片的I/O接口上;Udown通过光耦开关电路，在PA4处输出低电平到到STM32芯片的I/O接口上。此时Control2发送一个高电平信号，使RS锁存器2输出高电平，经过继电器驱动电路后使加液电机运转;然后使Control2变回低电平，在液面介于上下液位传感器之间时，Uup为高电平、Udown为低电平，PA4处仍为低电平，使RS锁存器2的输出保持之前的高电平状，加液电机保持运转。当液面低于下液位传感器时，Uup、Udown都为高电平，PA4变为高电平，使RS锁存器2输出低电平，加液电机停止;在此过程中补液电机一直保持停止状态，直到单片机通过Control1发送补液信号时再进入补液动作。通过采用主板信号控制动作启动、传感器检测电路直接控制动作结束的方式，可以有效避免药液的过量添加，保证了进液控制的稳定性。
2．4液晶触摸屏
液晶触摸屏采用广州微嵌计算机科技有限公司的WQT系列产品，它由400MHz的ARM9高速CPU、数字LED背光显示和高精度电阻式触摸屏等部分构成，有良好的兼容性和友好的人机操作界面。该液晶屏具备数据显示、数据监控和触摸控制等基本功能，并且采用双口独立通讯，可通过自定义的通讯协议实现与主板之间的信息传输。
2．5执行器控制板
执行器控制板采用与传感器信号采集板相同的STM32F103C6T6微控制器，通过设计继电器驱动电路，实现对加粉、门控等电机启停的开关量控制。开关量控制信号经由一阶RC低通滤波器和线性光电耦合器组成的电路后，可有效地滤除信号中的干扰成分。控制信号通过三极管进行放大，可驱动继电器的开合。
3检测控制系统软件设计
包衣机在开启电源并初始化完成后，通过液晶触摸屏设置包衣流程的总批次、种子质量以及种药混合时间等包衣参数。在包衣机控制主板系统平台上进行软件开发，每隔一定时间在485总线上采用轮询的方式与多传感器信号检测板和执行器控制板进行通信;系统参照用户设定的各项参数以及称重和液位传感器实际检测到的参数信息，发送电机控制命令，进行各批次的种子包衣处理动作;每个动作之间通过适当的延时衔接，可实现包衣机各工作部件的有机组合和包衣流程的有序进行。
