温度测控系统课程设计报告 摘要与前言

温度测控系统设计

摘要

摘要:随着电子技术的发展,集成电路器件的运用越来越广泛,许多场合的电子控制系统都会用到这些器件。本设计中对多种器件进行了综合运用,使设计达到可以测量并控制温度的目的。为了提高温度测量的精度和范围,本次设计采用了16位的AD7705芯片和Pt100铂热电阻来检测温度,再连接上单片机从而构成了数据采集处理模块。同时还有其他模块,包括提供电源的电源模块,控制加热的输出模块,键盘模块和显示模块共同构成了温度控制系统。

1前言

温度测量控制的应用十分广泛,在日常生活、工业生产工程各领域均具有广阔的应用前景。根据温度测控的需求和所运用到的领域,其实现方法也有多种。使用热敏电阻和A/D转换器件可以较容易地实现测温,但其测得的数据精度不高。如果要实现多点的温度测量,可能会使用到串行传输数据的数字式传感器,这种方案的成本会相对较高。本文中提到的方法是用于测量单个点的温度,为了提高测量范围和精度选用了性能较好的器件。

1.1设计背景

随着工业自动化的普及与发展,要求有更加先进、稳定、可靠的检测控制系统,以完成数据的采集并控制输出设备安全运行。一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内,才能保证所制造的产品的质量。因此,温度测量控制系统有了提高自动化设备性能的重要意义。

1.2设计目标

(1)能够进行一定范围的温度测量;

(2)能够使温度控制在预设的温度范围内。

1.2实施计划

(1) 先在草稿纸上画出主体及扩展电路的大体框图;

(2) 查阅资料并选择相关电子元件并查阅其参数;

(3) 通过软件画出电路原理图;并进行仿真。用protel软件画出PCB板。1.3必备条件

计算机、Keil软件、Protel软件、电子元器件、电路板、电烙铁、万用表、示波器、直流电压源。

温度检测系统设计报告.(DOC)

计算机硬件(嵌入式)综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作

一.系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度,采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容,是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分,该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括:系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52:1个 22uF电容:2个 电阻:1个 万能板:1个 杜邦线:若干 单排排针:若干

DS18B20温度传感器:2个 4位LED显示管:1个 二.软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下: 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图

4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);

温度测控系统课程设计报告 摘要与前言

温度测控系统设计 摘要 摘要:随着电子技术的发展,集成电路器件的运用越来越广泛,许多场合的电子控制系统都会用到这些器件。本设计中对多种器件进行了综合运用,使设计达到可以测量并控制温度的目的。为了提高温度测量的精度和范围,本次设计采用了16位的AD7705芯片和Pt100铂热电阻来检测温度,再连接上单片机从而构成了数据采集处理模块。同时还有其他模块,包括提供电源的电源模块,控制加热的输出模块,键盘模块和显示模块共同构成了温度控制系统。

1前言 温度测量控制的应用十分广泛,在日常生活、工业生产工程各领域均具有广阔的应用前景。根据温度测控的需求和所运用到的领域,其实现方法也有多种。使用热敏电阻和A/D转换器件可以较容易地实现测温,但其测得的数据精度不高。如果要实现多点的温度测量,可能会使用到串行传输数据的数字式传感器,这种方案的成本会相对较高。本文中提到的方法是用于测量单个点的温度,为了提高测量范围和精度选用了性能较好的器件。 1.1设计背景 随着工业自动化的普及与发展,要求有更加先进、稳定、可靠的检测控制系统,以完成数据的采集并控制输出设备安全运行。一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内,才能保证所制造的产品的质量。因此,温度测量控制系统有了提高自动化设备性能的重要意义。 1.2设计目标 (1)能够进行一定范围的温度测量; (2)能够使温度控制在预设的温度范围内。 1.2实施计划 (1) 先在草稿纸上画出主体及扩展电路的大体框图; (2) 查阅资料并选择相关电子元件并查阅其参数; (3) 通过软件画出电路原理图;并进行仿真。用protel软件画出PCB板。1.3必备条件 计算机、Keil软件、Protel软件、电子元器件、电路板、电烙铁、万用表、示波器、直流电压源。

基于单片机的温湿度测控系统设计(开题报告)

渭南师范学院本科毕业论文(设计)开题报告 基于单片机的温湿度测控系统设计 论文(设计)题目 毕业年份学号 指导教师职称 一、拟开展研究的价值、意义 随着人们的生活及其生产水平的不断提高,对生活环境和生产环境的要求就显的尤为重要,温湿度的控制就是一个典型的例子,因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统,特别是在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。如化工生产中对温度的检测不当就会导致生产效率的降低和产品质量的下降。而现在所使用的温湿度检测系统通常都是精度为1℃或0.1℃的水银、煤油或酒精温度计进行的温度检测和用传统的物理模拟量的方法进行的湿度检测。这些温湿度检测计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,并且很难读准,使用非常不方便。因此为了给现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施,对现有的温湿度控制器的设计、改良有着很大的现实意义。 要为现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。本设计是以单片机(51)为核心,配合温度传感器和湿度传感器,以及相关的外围电路组成的检测系统,可以接收所测环境的温度和湿度信号,检测人员可以通过lcd显示的数据,实时监控环境的温度和湿度情况。相比较常见的温湿度测量器,本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高,结构简单,实现了对温湿度的自动调节。在测量范围和精准度等方面都有了一定改良。

二、研究步骤、方法及措施 本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号,和A/D 模拟数字转换芯片的性能,此设计以51单片机基本系统为核心的一套检测系统,其中包括A/D 转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路等部分。该仪器具有测量精度高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试不同环境温湿度的特点。 整体电路框图如图: 研究目标:初步掌握基于单片机系统设计流程及相关技术,实现一个基于单片机控制的湿度测控系统设计。 研究内容:熟悉和掌握单片机的结构和工作原理,了解温湿度测控系统的工作原理;掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法,并通过实际程序的设计和调试,逐步掌握模块化程序的设计方法和调试技术;了解开发单片机应用系统的全过程;综合运用所学专业知识解决问题;学会自主完成研究论文的撰写方法和过程。 研究方法:本设计需要较强的动手能力,从硬件和软件两方面来完成温湿度测控系统的设计。 AT89S52电源电路按键电路 直流电机1602 液晶LED灯

温度控制系统课程设计

温度控制系统课程设计 一、引言 温度控制系统是一种常见的自动化控制系统,广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统,让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。 二、设计目标 本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统,具体包括以下方面: 1. 实现温度测量功能:通过传感器获取环境温度,并将数据转换为数字信号,供单片机处理。 2. 实现温度调节功能:根据设定温度和当前环境温度,通过单片机输出PWM信号调节加热器功率,从而实现对环境温度的调节。 3. 实现显示功能:将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。

4. 实现报警功能:当环境温度超过设定范围时,通过蜂鸣器发出警报 提示操作者。 三、硬件系统设计 1. 硬件平台选择 本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心,具有较高的性价比和丰富的外设资源,适合用于中小规模的自动化控制系统。 2. 温度传感器选择 本课程设计采用DS18B20数字温度传感器,具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点,适合用于工业自动化控制系统。 3. LCD显示屏选择 本课程设计采用1602A型液晶显示屏,具有低功耗、易于控制等优点,适合用于小型自动化控制系统。 4. 其他外设选择

本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。 四、软件系统设计 1. 系统架构设计 本课程设计采用分层结构设计,将整个软件系统分为数据采集层、控 制层和用户界面层三个部分。其中数据采集层负责获取环境温度数据;控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率;用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度,并实现报警功能。 2. 数据采集层设计 数据采集层主要负责获取环境温度数据,并将其转换为数字信号供单 片机处理。本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能,具体实现步骤如下: (1)初始化DS18B20传感器。 (2)发送读取温度命令。 (3)等待传感器响应,并读取温度数据。

温度控制系统(课程设计)

长安大学 《单片机原理及接口技术》 课程设计 (简易温度控制系统) 专业:电气工程及其自动化 学号: 2804060132 姓名:任晴利 指导老师:段晨东 时间: 2008.12.22~2009.01.03

目录 目录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。题目。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 需求分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 方案比较。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 硬件设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。硬件电路设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 总体电路设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 软件设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 调试及结果分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 附录1 电路程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。附录2 电路总图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

温湿度自动检测系统毕业设计开题报告

温湿度自动检测系统毕业设计开题报告 一、选题背景 在现代化建筑中,温湿度是一个必须要被严格控制的要素。过高的温湿度会影响房间内环境,导致居住者不舒适;太高的湿度会导致房间内潮湿,容易滋生霉菌;过低的温度则会影响人体身体健康。因此,对于现代化建筑和人们的居住环境,控制温湿度是至关重要的。 然而,人们并不能经常在房间内监测温湿度数据,来确保环境的健康和舒适。因此,本毕业设计计划通过设计一种温湿度自动检测系统,来帮助实现对于温湿度的自动监测,从而有效地解决这个问题。 二、选题意义 本系统将能够自动地感知房间内的温度和湿度,并利用传感器自动收集数据。同时,该系统还具备一定的处理能力,能够将收集到的数据进行整合和处理,从而输出温湿度的变化曲线和警报,让用户得以及时采取相应的措施,来调整和优化房间内的环境,以达到最佳的舒适度和健康度。 本毕业设计的其它意义和价值有: 1、提高房间环境的人性化设计,为居住者提供更为安全、舒适、健康的居住环境; 2、减轻居住者的负担,避免了居住者经常检测房间温湿度数据的麻烦; 3、为商场、酒店、医院、公众场所等需要对温湿度要求较高的场所提供一种极为简单实用的监测方案;

4、提高现代化建筑的智能化水平和便利性。 三、研究内容和研究方法 研究内容: 1、温湿度检测系统硬件设计:主要包括传感器、微控制器、通信模块等; 2、温湿度检测系统软件设计:主要包括数据采集、数据处理、数据存储、数据分析等模块。 研究方法: 1、理论研究:通过调研相关文献、手册等,了解现有温湿度监测系统的发展趋势、技术路线等,并根据实际需求进行适当的改进; 2、实验验证:先通过样机的研发来验证系统的可行性和性能,然后进行实际使用效果的测试和调整。 四、预期成果和应用前景 预期成果: 研制出一套基于温湿度传感器、微控制器、通信模块的温湿度自动检测系统,满足房间内温湿度自动检测和处理能力,同时还具备简单的安装和配置特点。 应用前景:

温度控制系统开题报告

温度控制系统开题报告 温度控制系统开题报告 一、引言 温度控制系统是一种常见的自动化控制系统,广泛应用于工业、农业、医疗等 领域。随着科技的发展和人们对生活质量的要求不断提高,对温度控制系统的 需求也日益增加。本开题报告旨在探讨温度控制系统的设计、原理和应用,以 期为相关领域的研究和实践提供参考。 二、温度控制系统的设计原理 温度控制系统的设计原理主要包括传感器、执行器、控制算法和人机界面四个 方面。传感器用于感知环境温度,并将其转化为电信号;执行器根据控制算法 的指令,调节加热或制冷设备的工作状态,以达到设定的温度;控制算法根据 传感器反馈的温度信号,计算出执行器的控制指令;人机界面则提供了用户与 温度控制系统进行交互的接口,方便用户设置温度设定值和监控系统运行状态。 三、温度控制系统的应用领域 1. 工业领域 在工业生产过程中,许多生产设备需要在特定的温度范围内运行,以确保产品 的质量和生产效率。温度控制系统可以实时监测和调节设备的温度,提高生产 过程的稳定性和可控性。 2. 农业领域 温度对于农作物的生长和发育有着重要的影响。温度控制系统可以在温室、大 棚等农业环境中,调节温度,为农作物提供适宜的生长条件,提高产量和品质。 3. 医疗领域

医疗设备和药品的存储、运输和使用都需要在特定的温度条件下进行。温度控制系统可以确保医疗设备和药品的质量和安全性,提高医疗服务的可靠性和效果。 四、温度控制系统的设计考虑因素 在设计温度控制系统时,需要考虑以下因素: 1. 精度要求:不同应用领域对温度控制的精度要求不同,需要根据实际需求选择合适的传感器和控制算法。 2. 响应速度:某些应用场景对温度变化的响应速度要求较高,需要选择响应速度较快的传感器和执行器。 3. 稳定性:温度控制系统需要具备较好的稳定性,能够在外界环境变化的情况下保持温度的稳定性。 4. 能耗和成本:温度控制系统的能耗和成本也是设计考虑的重要因素,需要在满足性能要求的前提下,尽可能降低能耗和成本。 五、温度控制系统的发展趋势 随着科技的不断进步,温度控制系统也在不断发展。未来的温度控制系统可能会出现以下趋势: 1. 智能化:温度控制系统将更加智能化,能够根据实时数据和学习算法,自动调节温度,提高控制的准确性和效率。 2. 无线化:传感器和执行器的无线化将成为趋势,减少布线和连接的复杂性,提高系统的灵活性和可扩展性。 3. 节能环保:温度控制系统将更加注重节能和环保,采用高效的能源利用和回收技术,降低能耗和对环境的影响。

数字温度计课程设计论文

摘要 在日常生活及工农业生产中经常要检测温度,传统的方式是采用热电偶或热电阻。其硬件电路和软件调试比较复杂,制作成本较高。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正不断走向深入。所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生,用单片机本生的优势节约成本,使电路更简单。温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。在这里介绍了一种基于STC89C51单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及C语言程序设计,该系统设计和布线简单,结构紧凑,体积小,重量轻,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便,在大型仓库,工厂,智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。 关键词:DS18B20 STC89C51 温度测量

目录 摘要.................................................................................................................... I 第1章绪论.. (1) 1.1 课题的研究意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.3 水平和发展趋势 (2) 第2章系统方案设计及论证 (3) 2.1 课题的基本内容 (3) 2.2 课题拟采用的研究途径和可行性分析 (3) 2.3 总体初步方案 (4) 2.4 方案分析 (4) 第3章硬件电路设计 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1仿真与调试 (12) 4.2程序方案 (12) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录I 仿真结果 (16) 附录II 实物图 (16) 附录III 主程序 (17) 附录IV PCB仿真图 (21)

基于单片机温度测量系统的设计【开题报告】

毕业设计开题报告 电子信息工程 基于单片机温度测量系统的设计 一、选题的背景、意义 在工业生产过程中,控制对象五花八门,温度控制在生产过程中占有很大的比例。测量和控制缺一不可。由于要控制的对象越来越复杂,温度测量控制方面还有着许许多多的问题。如何更好地提高测量和控制性能,满足不同的场合的测量控制要求,是大家研究的一个重要课题。 随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度、高速度、低功耗以及高性能方面取得了很大的进展,电子技术有了更好的飞跃,我们现在完全可以运用单片机和温度传感器进行温度测量和控制。 温度是日常生活、冶金、化工、医学、建筑、机械等领域最常遇到的一个物理量。随着经济的发展和科学技术的进步,对于温度的测量和控制有了更高要求。采用单片机温度测量系统,能大大的提高温度测量的精度,降低产品的成本,简化操作,节省劳动力,提高生产效率[1]0 在现实生活和工农业生产及科学研究中,温度的测量非常的重要。在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。由于我国的自动化长期以来一直都比较落后,各类农业、工业有相当一部分还停留在常规仪表测量控制,有的甚至还处在 人工加常规仪表的半自动测量控制状态。这个不仅安全生产没有保障,效率低下,工人的劳动强度也大大的提高。 在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达 到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。因此,在温度测量系统中,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案,新型数字温度传感器DS18B2QM有体积更小、精度更高、适用电压更宽、

温度检测系统设计单片机报告

电气工程学院 单片机课程设计报告 班级: 姓名: 学号: 设计题目:温度检测系统设计 设计时间: 评定成绩: 评定教师:

摘要 以51单片机为核心,设计一个温度检测系统。该系统基于8051核心的单片机 AT89S51,通过串行AD转换芯片PCF8591将基于NTC热敏电阻的测温电路输出的模拟信号转换成数字信号,并根据电路特性曲线计算出目标温度值,还具有通过lcd1602液晶显示目标温度和超过设定阈值报警功能。该系统面向普通的要求不高的测温场景,并尽可能提高测量精度、减小测量误差。 Proteus仿真、keil与proteus联调是此次设计该系统的主要手段,即过程中,通过软件对系统各个模块功能的调试。该系统的核心有以下几个部分:lcd控制、i²c通信协议,以及NTC热敏电阻特性曲线和补偿算法。 由于该系统功能简单,元器件数量较少,最终可以在单片机学习板上实现。由于仿真和实际学习板的条件不同,使用软件仿真是时采用AT89S51单片机,实际调试时使用STC89C52RC单片机,其功能完全兼容AT89S52单片机。 关键词:温度检测、51单片机、i²c通讯、NTC热敏电阻、仿真

目录 一、设计要求 (2) 1.1 设计要求分析 (2) 二、方案设计和选定 (3) 2.1文献综述 (3) 2.1.1 单片机模块 (3) 2.1.2 AD转换模块 (3) 2.1.3 显示模块 (4) 2.1.4 报警模块 (4) 2.1.5 测温模块 (5) 2.1.6 输入模块 (5) 2.2 最终方案选定 (5) 2.3硬件成本计算 (6) 三、硬件设计(基于proteus) (8) 3.1 仿真原理图设计 (8) 3.2 仿真器件选择及参数设定 (11) 四、程序设计 (12) 4.1程序流程图 (12) 4.2 LCD显示程序 (13) 4.3 PCF 8591控制程序 (16) 4.3 测温电路算法设计 (16) 4.5 报警模块和按键模块程序设计 (26) 五、调试过程 (29) 5.1 软硬件调试 (29) 5.2 运行效果展示 (30) 六、设计总结.......................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献. (34) 附录:源程序 (35)

单片机温湿度控制的课程设计报告书

目录 摘要 (4) 文字 (5) 1 设计思维 (5) 2 硬件设计 2.1 硬件设计要求 (6) 2.2 具体硬件要求 (6) 3 软件设计 (10) 4 附录 (14) 5 个人经历 (15) 摘要: 设计了一种基于单片机和AT89S52温湿度传感器的温室温湿度控制系统。该系统性能可靠,结构简单,可自动调节温室温湿度。温室种植技术突破了传统农作物种植受地理自然环境等诸多因素的限制,对农业生产具有重要意义。但是,目前我国温室大棚的温湿度测量和设备操作大多是人工完成的。温室大时,操作人员的劳动强度很大。温湿度控制系统基于单片机控制,与DHT11集成。温湿度传感器作为温湿度检测元件,初步实现了温室的自动化管理,大大降低了工人的劳动强度。 关键词:温室;单片机;温度和湿度传感器。 文本 近年来,我国设施农业得到很大发展,温室钟罩种植技术突破了传统农作物种植受地理自然环境等诸多因素的限制,对农业生产具有重要意义。但是,目前我国温室大棚的温湿度测量和设备操作大多是人工完成的。温室大时,操作人员的劳动强度很大。温湿度控制系统基于单片机控制,与DHT11集成。温湿度传感器用作温湿度检测元件。从硬件和软件两个方面介绍了单片机温度控制系统的设计思想,系统地描述了硬件原理图和程序流程图。系统具有键盘调节温湿度上下限,LCD液晶显示温湿度功能,实现温湿度自动测量和自动控制,可随时控制温室内的温室温度。适宜蔬菜生长的温度和湿度范围。自动化管理大大降低了工人的劳动强度。 1 设计思维 随着科学技术的飞速发展,我国农业逐渐从传统农业向现代农业转型,以高产、优质、高效为

目的。作为家乡的蔬菜大棚,自然离不开现代科技。国外大量的科学实验和生产实践证明,环境控制在蔬菜生产中发挥着重要作用。蔬菜只有在适宜的生长条件下才能充分发挥其高产潜力。蔬菜大棚环境的控制主要是对环境温度、土壤湿度等进行测控。以AT89S52单片机为控制器通过该系统可自动控制和及时检测环境温度、湿度等观测值,并通过声光进行超限报警及相应处理。 1*-++*-*+ 2 硬件设计 2.1 硬件要求 根据设计要求,确定系统的总体方案。整个系统由6部分组成:单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器、温湿度调节系统和键盘。系统功能示意图如图1所示。用户预先在程序中输入温湿度报警值,该值作为系统阈值。温湿度传感器的监测值传送到单片机。当单片机监测到的值超过设定阈值时,驱动蜂鸣器报警,并为温湿度调节系统提供控制信号,实现自动控制。温湿度调节系统包括加湿模块、除湿模块、加热模块和制冷模块。 图1 温湿度监测系统功能原理图 2.2 具体硬件设计 单片机是整个系统的控制中心。它指导外围设备协调工作以完成特定的功能。硬件实现采用模块化设计,每个模块只实现一个特定的功能,最后将各个模块搭接在一起。这种设计方法可以降低系统设计的复杂性。系统电路原理图如图2所示。本系统主要硬件设计包括蜂鸣器电路、晶振电路、复位电路、液晶显示电路和温湿度传感器电路。 2.2.1 单片机简介 控制电路的核心器件是美国爱特梅尔公司生产的AT89S52单片机,属于MCS-51系列。 AT89S52 是一款低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器,具有 8K 在系统可编程闪存。采用的技术是爱特梅尔的高密度非易失性存储器技术;片上闪存允许程序存储器在系统中进行编程。,也适合常规程序员;在单芯片上,它具有智能 8 位 CPU 和系统内可编程 Flash,使 AT89S52 成为许多嵌入式控制应用系统的高度灵活和超有效的解决方案;价格低廉,性能可靠,抗干扰能力强。因此,它被广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。 主要业绩 •兼容 MCS-51 微控制器产品 • 8K 字节系统内可编程闪存

基于单片机的温度控制系统课设报告

基于单片机的温度控制系统 摘要:该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台,根据实验任务要求,完成了水温自动控制系统的设计,该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定,测量温度经过A/D转换由数码管显示,通过PID控制算法对温度进行调节,使温度输出值在给定值上下波动,控制该系统的静态误差为1℃,用LED灯模拟加热强度,并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。 关键字:飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG128 1、设计题目与设计任务 σ≤;3.温度误要求:1温度连续可调范围是30-150摄氏度;2 超调量20% <±;4尝试使用能预估大滞后的方法,如史密斯预估,或大林算法;也可差0.5 用PID及改进算法。 内容:1.根据题目的技术要求,画出系统组成的原理框图;2. 给出系统硬件电路图;3.确定温度控制方案;4. 给出控制方法及控制程序;5.整理设计数据资料,课程设计总结,撰写设计计算说明书。 2、前言: 随着电子技术和计算机的迅速发展,计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点,从而得到了广泛的应用。单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制,因此,单片机广泛应用于现代工业控制中。利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。 该设计实验是在实验室完成,实验任务是设计制作一个水温自动控制系统,控制对象为1L净水,容器为搪瓷器皿。水温由人工通过4*4的键盘设定,并能

在环境温度改变时实现对水温的自动控制,采用PWM技术控制电阻丝的加热,加热强度由8个LED小灯模拟,以保持设定的温度基本不变,测量温度经过A/D 转换在4位数码管上显示(保留一位小数),并将温度每秒钟向计算机发送一次。 一、系统设计的功能 该系统的闭环控制系统框图如图所示。 图水温控制系统结构框图 单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。在闭环过程控制系统中,过程的实时参数由传感器和A/D转换器来进行实时采集,并由单片机自动记录、处理并控制执行机构来进行调节和控制。

基于单片机实现的温度监控系统设计课程设计报告

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。

温度检测及控制电路课程设计

模拟电路课程设计 指导老师: 学生姓名: 专业班级: 学号:

一、设计课题:温度监测及控制电路的设计 二、主要内容 1、设计由双臂电桥和差动输入集成运放组成的桥式放大电路。 2、掌握滞回比较器的性能和调试方法。 3、学会系统仿真、测量和调试。 。 三、设计要求 1、撰写设计说明书一份(3000字左右) 2、仿真 四、课程设计说明书的主要内容及撰写顺序 1、课题名称 2、设计任务书 3、中英文摘要和关键词 4、目录 5、绪论 6、正文(分章、节、小节三级标题撰写) 1)方案选择与论证; 2)方案的原理框图,总体电路图及原理说明; 3)单元电路设计与原理说明,元器件选择和电路参数计算说明; 4)电路仿真。对仿真中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;测试、记录、整理与结果分析。 7、收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 8、参考文献 9、谢词 10、附录A:总电路图和PCB图 附录B:元器件清单 附录C:集成模块的管脚排列与管脚功能 五、参考文献

摘要 随着数字化时代的到来,用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们的要求。于是提出,测温电路利用铂热电阻桥式温度传感器监测外界温度的变化,通过三运放差分放大电路将温度传感器的阻值变化转换的电压信号的变化放大,然后利用A/D转换实现模拟信号到数字信号的转换,,根据模拟电路部分电路原理计算得出最后输出电压与温度值的关系, 并通过数码管显示当前值,使其与温度数值上相等,从而实现温度的测量;并利用单限比较器来实现对温度的控制,通过设定温度上下限可使整个系统工作于一个限定的温度范围内;再者还加载了报警装置,当被测温度超出设定温度范围时,声光报警装置工作,使它的功能更加完善,使用方便起来。本设计是采用了温度的测量、温度的显示、温度的控制和报警装置三部分来具体实现上述目的的。 关键字:热电阻,三运放差分电路,,A/D转换器,LED显示电路Abstract With the advent of the digital age, with the mercury or alcohol thermometer to measure temperature, not only to measure a long time, reading is not convenient, and a single function, can not meet people demands. Therefore proposed that the temperature measurement circuit uses platinum thermistor bridge temperature sensor to monitor the outside temperature changes, and three op amp differential amplifier circuit resistance change of the temperature sensor to convert the voltage signal changes enlarge, then use the A / D converter for analog signal to digital signal conversion, the relationship of the final output voltage and temperature values, calculated according to the part of the circuit schematic of the analog circuit and digital display current value equal to the temperature value, enabling the measurement of the temperature; and use single limit to the temperature control by setting the temperature of the upper and lower limits to bring the whole system in a limited temperature range; Furthermore, the alarm device is loaded, when the measured temperature exceeds the set temperature range, sound and light alarm device, so that its function is more complete and easy to use up. The design is the measurement of temperature, temperature display, temperature control and alarm device three parts to concrete realization of these purposes.

温度测控仪设计-毕业设计

温度测控仪设计 学生:XXX 指导教师:XXX 内容摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。总体来说,该设计是切实可行的。 关键词:温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器

Design of and control instrument Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor .

《测控系统原理与设计》课程设计报告-温度检测系统

测控系统原理与设计》课程设计报告课题:温度检测系统 班级测控1 班学号学生姓名 指导教师 学院 电子与电气工程学院 2011 年 12 月

绪论 1.1课题来源 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一,同时它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温度息息相关,物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中,在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测,并根据实际的要求对环境温度进行控制。比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品;没有合适的温度环境,许多电子设备不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。可见,研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。 随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日益突出,成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。 本设计要求系统测量的温度的点数为 4 个,测量精度为0.5 ℃,测温范围为-20 ℃~+80℃。采用液晶显示温度值和路数,显示格式为:温度的符号位, 整数部分,小数部分,最后一位显示℃。显示数据每一秒刷新一次。 1.2课题研究的意义 21 世纪科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化,我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的主流之一,被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计,其目的在于: (1)掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法,利用 C51对系统进行编程 (2)本课题综合了现代测控、电子信息、计算机技术专业领域方方面面的知

基于单片机的DS18B20温度控制系统课程毕业设计报告

目录 引言 ...................................................................................................................................................... - 3 - 第一章系统设计任务及要求............................................................................................................. - 3 - 1.1系统设计任务......................................................................................................................... - 3 - 1.2系统设计的基本要求............................................................................................................. - 3 - 第二章系统总体设计......................................................................................................................... - 4 - 2.1系统设计方案论证................................................................................................................. - 4 - 2.1.1电源选择...................................................................................................................... - 4 - 2.1.2环境参数采集.............................................................................................................. - 4 - 2.1.3 控制模块选择........................................................................................................... - 4 - 2.1.4执行动作模块.............................................................................................................. - 4 - 2.2整体设计方案的确定............................................................................................................. - 5 - 第三章硬件电路设计及工作原理..................................................................................................... - 6 - 3.1参数采集模块设计................................................................................................................. - 6 - 3.2执行动作模块设计与MOC3081的简介.............................................................................. - 9 - 3.3 用户自行控制温度和显示温度模块介绍.......................................................................... - 10 - 3.3.1 当前温度显示部分介绍........................................................................................... - 10 - 3.3.2 按键控制调节上下限报警限温度说明..................................................................- 11 - 3.4具体硬件电路原理分析........................................................................................................- 11 - 3.4.1 单片机模块................................................................................................................- 11 - 3.4.2 按键模块................................................................................................................... - 12 - 3.4.3 后级驱动模块......................................................................................................... - 12 - 第四章软件设计 .............................................................................................................................. - 13 - 4.1主程序流程图....................................................................................................................... - 13 - 4.2 DS18B20温度传感器初始化.............................................................................................. - 14 - 4.2.1读出温度子程序........................................................................................................ - 15 - 4.2.2 DS18B20的写读时序............................................................................................... - 16 - 第五章电路调试及各主要技术指标的测量................................................................................... - 17 - 5.1 测试仪器 ............................................................................................................................. - 17 - 5.2测试检验 .............................................................................................................................. - 17 - 5.2.1测量方法.................................................................................................................... - 17 - 5.2.2单片机对采集数据的转换运算................................................................................ - 17 - 5.2.3时间误差分析............................................................................................................ - 18 - 5.3 硬件整体测试...................................................................................................................... - 18 - 5.3.1 电路问题分析......................................................................................................... - 18 - 5.3.2 DS18B20的防水处理............................................................................................... - 18 - 5.3.3 参数校准................................................................................................................... - 18 - 5.3.4 功能实现分析......................................................................................................... - 19 - 第六章结论 ...................................................................................................................................... - 19 - 使用仪器设备及元件清单................................................................................................................. - 20 - 结束语 ................................................................................................................................................ - 21 - 参考文献 ............................................................................................................................................ - 22 - 附录 .................................................................................................................................................... - 22 -

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