多点粮库温度测量显示系统
专业方向课程设计
课题：多点粮库温度测量显示系统
班级测控1082班
学生姓名学号
指导教师
淮阴工学院电子与电气工程学院
1.系统方案设计
1.1 概述
粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话：“常将有日思无日，莫待无时想有时”，居安思危，未雨绸缪，永远不会过时。随着粮食流通体制改革的不断深化、粮食市场全面放开已成定局,随着人民生活水平的提高，全社会对粮食质量问题提出了新的要求；加入世界贸易组织后粮食贸易的全球化，客观上也要求粮食质量工作与国际接轨。面对新形势，如何加强储粮工作，发挥粮食部门在粮食储存方面的优势，是摆在粮食储备工作面前的一个重要课题。目前我国地方各大型粮库都存在着不同程度的粮食储存变质的问题。大部分粮库还采取人工测量温度的方法，不仅增大了粮库工作人员的工作量，而且工作效率底，尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成，导致大面积坏粮的情况时有发生。据统计，我国每年因粮食储存不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成无法估量的的经济损失。
粮食的温度是影响粮食储藏的重要参数，两者之间是相互关联的，粮食在正常储藏条件下（即安全条件下），含水量一般在12％以下，不会使粮食温度发生突变，一旦粮食受潮含水量增加，超过20％以上时，就满足了粮粒发芽的条件，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮温升高，必然引起粮食发热和霉变，且极易产生连锁反应，从而造成难以挽回的损失因此，粮食温度监控技术在农业上的应用是十分重要的。
随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635等。相比较而言，传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻成本低，但需要后续信号处理电路，而且热敏电阻的可靠性相对较差，测量温度的准确度低，检测系统的精度差。数字式温度传感器的种类也不少，并且在实际工程设计中具有上述诸多优点。
本设计是基于温度传感器的温度检测系统中的温度检测、电路控制、报警系统及显示部分的实现。以智能温度传感器应用技术和单片机应用技术为核心进行
开发，并且以理论分析和该技术方案为基础，在不断地研究过程中进行不断的调整，完成了一个温度监测系统的设计。
1.2 系统方案框图
本系统采用单片机及外围电路完成。最重要的部分即测温电路将采用数字温度芯片测量温度，这样输出的信号为数字信号，可以直接由单片机来处理；按键输入电路用于进行调时和温度查询，以方便对系统各项参数的修改；时钟及复位电路将提供给单片机必不可少的时钟信号和复位信号以使单片机正常工作。报警电路用于当仓库温度超过额定范围时，及时报警通知。显示电路则是显示仓库温度。系统的原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图
2.工作原理
2.1 检测原理
电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89S51，温度传感器使用DS18B20，用液晶实现温度显示。
本温度计大体分三个工作过程。首先，由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然后，通过AT89S51单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入液晶显示模块。最后，SMC1602A芯片将送来的值显示于显示屏上。由图2可看到，本电路主要由DSl8B20温度传感器芯片、SMCl602A液晶显示模块芯片和AT89S51单片机芯片组成。其中，DSI8B20温度传感器芯片采用“一线制”与单片机相连，它独立地完成温度测量以及将温度测量结果送到单片机的工作。
图2 硬件设计电路图
2.2 温度传感器选择
用于粮仓温湿度监控系统的温度传感器主要是Dallas的DS18B20系列温度传感器。DS18B20是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干拢能力强、易配微处理器等优点,特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理,而且每片DS18B20都有唯一的产品号并可存入其ROM中,以便在构成温湿度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18B20芯片。从DS18B20读出或写入DS18B20信息仅需要一根口线,其读写及温度变换功率来源于数据总线,该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额处电源。DS18B20能提供九位温度读数,它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单.可靠性更高。
温度传感器选用一总线温度传感器DS18B20。DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器，与其它温度传感器相比，DS18B20具有以下特性：独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。DS18B20支持多点组网功能，多个DS1820可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感器元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。温度范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率±0.5℃；测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC效验码，具有极强的抗干扰纠错能力；测量结果以9位数字量方式串行传送。
DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优
点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题：
（1）系统的硬件虽然简单但需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。
（2）在DS18B20的有关资料中均未提及单总线上所挂DS18B20数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS18B20，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
（3）连接DS18B20的总线电缆有长度限制。由于信号电缆本身存在电阻，距离过长时将导致信号衰减。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m 时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m。
DS18B20有PR-35和SOIC两种封装形式，管脚排列如表1所示。本系统选用PR-35封装形式。DS18B20返回温度值虽然只有9位，如图3所示。
表1DS1820管脚排列
管脚管脚定义说明8脚SOIC 3脚PR-35
2 1 GND 地
1 2 I|O 数据输入端
8 3 VCC 电源
3 4 5 6 7 NC 空脚
图3 DS18B20温度值表示方法
D9为符号位，0表示正，1表示负，高字节的其他位（D10～D15）是以符号位的扩展位表示的；D0～D8为数据位，以二进制补码表示。温度是以1/2℃LSB 形式表示的。表2为数值和温度的关系。
表2 DS18B20数值和温度的关系
温度数据（二进制）数据（十六进制）
+125 0000 0000 1111 1010 00FAH
+25 0000 0000 0011 0010 0032H
+0.5 0000 0000 0000 0001 0001H
0 0000 0000 0000 0000 0000H
+0.5 1111 1111 1111 1111 FFFFH
-25 1111 1111 1100 1110 FFCEH
-55 1111 1111 1001 0010 FF92H
因到粮仓内环境温度不能出现负温情况，因此本系统不考虑负温情况，这样，在硬件选取上可以考虑选用商业级器件，不必要选用工业级器件，可以大幅度降低成本。因此单片机读取温度信息后，只需将低字节（D0～D8）送入上位机和控制电路即可。
2.3 测量电路介绍
2.3.1 显示电路
显示电路采用SMCI602A液晶显示模块芯片该芯片可显示16×2个字符，比以前的七段数码管LED显示器在显示字符的数量上要多得多。另外，由于SMCl602芯片编程比较简单，界面直观，因此更加易于使用者操作和观测。SMCl602A芯片的接口信号说明如表3所列。驱动电路包含在SMCI602A液晶显示模块芯片，所以不必外加驱动电路。其控制由单片机来完成，亮度调节是通过变阻器R2完成。
表3 SMCl602A芯片的接口信号说明
2.3.2 温度检测电路
DS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式，DS18B20 的数据I/O 均由同一条线来完成。DS18B20 的电源供电方式有 2 种: 外部供电方式和寄生电源方式。工作于寄生电源方式时, VDD 和GND 均接地, 它在需要远程温度探测和空间受限的场合特别有用, 原理是当1 Wire 总线的信号线DQ 为高电平时, 窃取信号能量给DS18B20 供电, 同时一部分能量给内部电容充电, 当DQ为低电平时释放能量为DS18B20 供电。但寄生电源方式需要强上拉电路, 软件控制变得复杂(特别是在完成温度转换和拷贝数据到E2PROM 时) , 同时芯片的性能也有所降低。因此, 在条件允许的场合, 尽量采用外供电方式。无论是内部寄生电源还
是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。在这里采用前者方式供电。DS18B20与芯片连接电路如图4所示。
图4 DS18B20与单片机的连接
外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。在开发中使用外部电源供电方式，比寄生电源方式只多接一根VCC引线。在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC 降到3V 时，依然能够保证温度量精度。
2.3.3温度报警电路
本设计采软件处理报警，利用有源蜂鸣器进行报警输出，采用直流供电。当所测温度超过或者低于所预设的温度时，数据口相应拉高电平，报警输出。也可采用发光二级管报警电路，如果需要报警，则只需将相应位置1，当参数判断完毕后，再看报警模型单元ALARM 的内容是否与预设一样，如不一样，则发光报警。报警电路硬件连接见图5。
图5 蜂鸣器电路连接图
3.系统软件设计
3.1 软件设计方法
整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了。从软件的功能不同可分为两大类：一是监控软件（主程序），它是整个控制系统的核心，专门用来协调各执行模块和操作者的关系。二是执行软件（子程序），它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等。每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块。这里将各执行模块一一列出，并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好后，就可以规划监控程序了。首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的监控程序结构，然后根据实时性的要求，合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系。主程序需要调用4 个子程序，分别为液晶屏显示程序，温度测试及处理子程序，报警子程序，中断设定子程序。各模块程序功能如下：1）液晶屏显示程序：控制系统的显示部分。2）温度测试及处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示。3）报警子程序：进行温度上下限判断及报警输出。4）中断设定程序：实现设定上下限报警功能。
3.2 测试系统流程图
3.2.1初始化流程
初始化流程见图6。首先对AT89S51的寄存器初试化，并检测DS18B20是否存在，如果存在，开始检测温度，完成一系列的转化操作，做适当处理后，由显示电路显示，最后进入一个循环程序，不断检测温度是否超过设定范围，一旦超过，做报警处理。
在主机初始化过程，主机通过拉低单总线至少480us，来产生复位脉冲。接着，主机释放总线，并进入接收模式。当总线被释放后，上拉电阻将单总线拉高。在单总线器件检测到上升沿后，延时15～60us，接着通过拉低总线60～240us，以产生应答脉冲。其程序如下：
图6 初始化流程图
源程序: 其中TEM PD IN 定义为DS18B20 的数据管脚, 主机为AT89S51。N ITDS1820: SETB TEM PD N
NO P
NO P
CLR TEM PD N
MOV R6, # 0A 0H ; 延时640 Ls
DJN Z R6, ＄
MOV R6, # 0A 0H
DJN Z R6, ＄
SETB TEM PD N ; 释放总线
MOV R6, # 32H ; 延时100 Ls, 等待回应DJN Z R6, ＄
MOV R6, # 3CH
LOO P1820: MOV C, TEM PD N ; 采样总线信号
JC N ITDS1820OU T
DJN Z R6,LOO P1820
MOV R6, # 064H
DJN Z R6, ＄
SJM P N ITDS1820
RET
IN ITDS1820OU T: SETB TEM PD N
RET
3.2.2 读DS18B20流程
读DS18B20流程见图7。首先设置循环次数为8次，通过总线延迟将8位数据读入单片机内。
当从DS18B20 读数据时，主机生成读时间隙。当主机把数据从高电平拉到低电平时，写时间隙开始，数据线必须保持至少1μs；从DS18B20输出的数据在读时间隙的下降沿出现后15μs 内有效。
因此，主机在读时间隙开始后必须把I/O 脚驱动拉为的电平保持15μs，以读取I/O 脚状态。在读时间隙的结尾，I/O 引脚将被外部上拉电阻拉到高电平。所有读时间隙必须最少60μs，包括两个读周期至少1μs的恢复时间。
源程序: 假设要读1B 的数据, 且数据放在A 中。
READDS1820:MOV R7, # 08H ; 1 个字节8 位
SETB TEM PD IN
NO P
NO P
READDS1820LOO P: CLR TEM PD IN
NO P
SETB TEM PD IN ; 释放总线
MOV R6, # 05H ; 延时10 Ls
DJN Z R6, ＄
MOV C, TEM PD N ; 采样总线数据
MOV R6, # 14H ; 延时40 Ls
DJN Z R6, ＄
RRC A ; 采样数据存入A
SETB TEM PD IN ; 释放总线
DJN Z R7, READDS1820LOO P ; 采样下一位
MOV R6, # 14H ; 延时40 Ls
DJN Z R6, ＄
RET
图7 读DS18B20流程图
3.2.3 写18B20流程
写18B20流程见图8。同样，先设置循环次数为8次，通过总线延迟将8位数据写入单片机内。
图8 写DS18B20流程图
当主机把数据从逻辑高电平拉到逻辑低电平的时候，写时间隙开始。有两种写时间隙，写1 时间隙和写0 时间隙。所有写时间隙必须最少持续60μs，包括两个写周期至少1μs 的恢复时间。I/O线电平变低后，DS18B20 在一个15μs 到60μs 的窗口内对I/O 线采样。如果线上事高电平，就是写1，如果是低电平，就是写0。主机要生成一个写时间隙，必须把数据线拉到低电平然后释放，在写时间隙开始后的15μs 内允许数据线拉到高电平。主机要生成一个写0 时间隙，必须把数据线拉到低电平并保存60μs。
每个读时隙都由主机发起，至少拉低总线1us，在主机发起读时序之后，单总线器件才开始在总线上发送0 或1。所有读时序至少需要60us。
源程序: 假设要写1 B 的数据, 且数据放在A 中。
SETB TEM PDN
NOP
NOP
WRITEDS1820LOP: CLR TEM PD IN
MOV R6, # 08H ; 延时15 Ls
DJN Z R6, ＄
RRC A ; 将要写数据存入C
MOV TEM PD IN , C ; 将数据写入总线
MOV R6, # 14H ; 延时40 Ls
DJN Z R6, ＄
SETB TEM PD IN ; 释放总线
DJN Z R7,WR ITEDS1820LO P ; 写8 位
RET
3.2.4 报警模块流程
报警流程图如图9所示。首先将标志位全部清除，以避免之前程序的影响。取出温度，判断温度是否大于设定值，大于上限，置位上限报警标志，小于下限值同样操作。最后执行报警程序。
3.2.5 中断设定流程
中断模块采用了外中断和内中断套用方法。当设计需要实现上下限报警时，利用INT0口进行中断，set 键进行上下限报警温度设定，进入温度设定状态后（按一下温度设定键），首先会提示显示“UP”字母，表示要用户设定高温报警温度，按S3 键，表示本位数字+1，按S4 表示移向下一位，如果4 位高温设定完毕，则显示“DO”，表示要用户设定低温报警温度。4位低温设定完毕，如果用户设置的高温比设定的低温高的话则显示“ERRO”表示错误提示，同时会有蜂鸣器及时报警提示，然后自动显示“UP”，让用户重新进行温度设定。中断设定子程序流程图见图10。
图9 报警流程图
图10 中断设定子程序流程图
4.系统安装与调试
系统软硬件调试的目的是通过控制程序和硬件电路的配合工作，进行一些操作，以验证系统的软、硬件是否能够完成设计的功能。调试的过程是按照系统的设计功能来划分的。
硬件电路系统测试首先是保证各个元件之间以及各个模块之间的连接正确并且接触良好，这是整个硬件电路系统正常工作的前提。接着分别测试各个硬件模块的性能。按照测试性质的不同可分为电压测试和信号测试两种。单片机输入输出接口主要是信号测试。根据理论计算和软件仿真的预期结果，再通过对响应的信号进行测试。测试结果与预期结果基本一致，保证了系统按照设计的思路正常运行。通过测试硬件电路系统中的几个测试点，确保关键的电压信号满足要求，确保各个引脚连接正确，确保系统正常运行。
系统的软件调试借助于PROTEL DXP99型仿真软件，在进行系统软件的连续调试之前要先进行软件的初调，就是要使各个子程序模块运行正确，程序的运行流程正确。
(1) 原理图连线设计
确定起始点和终止点，Protel99就会自动地在原理图上连线，从菜单上选择"Place/Wir e"后，按空格键切换连线方式，自动连线、任意角度、45°连线、90°连线，使得设计者在设计时更加轻松自如。只要简单地定义AutoWire方式。自动连线可以从原理图的任何一点进行，不一定要从管脚到管脚。
(2) 检查原理图电性能可靠性
检查原理图电性能可靠性主要是查看程序运行的步骤是否正确，在某时刻程序运行所处的位置是否正确，是否能正确运行各个中断服务程序。打开LCD Controller.ddb 设计数据库，点取LCD Controller 文件夹下的LCD Cont roller.prj原理图设计窗口，Protel99可以帮助我们进行电气规则检查．选择Tools下面的ERC，在"Rule Matrix"种选择要进行电气检查的项目，设置好各项后，在"Setup Ele ctrical Rlues Check"对话框上选择"OK"即可运行电气规则检查，检查结果将被显示到界面上。
5.课程设计体会与总结
本设计利用AT89S51 芯片控制温度传感器DS18B20，再辅之以部分外围电路实现对环境温度的测控，性能稳定，精度教高，而且扩展性能很强大。由于DS18B20 支持单总线协议，我们还可以将多个DS18B20 可以并联到3 根或2 根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用较少的微处理器的端口就可以实现多点测温监控系统。由于DS18B20的测量精度只有±0.5 度，往往很多场合需要更加精确的温度，在所测温度精度不变的基础上必须对数据进行校正。由于DS18B20 是基于带隙结构的数字式温度传感器，PN 结增量电压正比于IC 绝对温度（PTAT），它的测温精度较高,但存在着一定的误差.不过,其误差在时间和外部环境变化的条件下,保持相当高的稳定性。
通过这次课程设计我学到了很多，这阶段我查过很多资料，查阅到很多关于温度控制电路的知识。以前对课程设计只停留在理论的基础上，通过此次课程设计感受理论与实际的差别，看着很简单，但在实际操作的过程中会遇到很多的问题。首先，我们需要考虑如何去设计一个合理的方案，通过我们查询资料，请教老师，学会如何去独立思考问题。在这个过程中我锻炼了自学能力并培养了坚持的信念。非常感谢这次的课程设计，在此向我的指导教师致以深深的谢意，感谢老师的耐心指导。在课程设计的过程中也看到了我自身的不足，如原理知识掌握不实，曾经学过的知识如今却不会应用，希望日后学校能够为我们创造更多这样自己动手实践的课程，提供给我们更多的锻炼机会来培养实践能力，对我们今后的发展，将产生很大的影响。
附录：
参考文献
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JJF(浙)1041-2009 黑体空腔式钢水连续测温仪校准规范
浙江省地方计量技术规范 JJF（浙）1041-2009 黑体空腔式钢水连续测温仪 The Continuous Temperature Measurement of Black body cavity of Molten Steel 2010-01-04发布2010-01-18实施浙江省质量技术监督局 发布
黑体空腔式钢水连续测温仪校准规范 Specification of Calibration for The Continuous Temperature Measurement Of Black body cavity of Molten Steel 本校准规范经浙江省质量技术监督局于2010年01月04日批准，并自2010年01月18XX日起施行。 归 口 单 位：浙江省质量技术监督局 主要起草单位：杭州市质量技术监督检测院 聚光科技（杭州）有限公司 参加起草单位：中国方圆标志认证委员会浙江审核中心 杭州市正和热能计量校准有限公司 本校准规范由主要起草单位负责解释。
本规范主要起草人： 蒋雪萍 （杭州市质量技术监督检测院） 张艳辉 （聚光科技（杭州）有限公司） 石 诚 （杭州市质量技术监督检测院） 孙世勃 （中国方圆标志认证委员会浙江审核中心） 郭晓维 （聚光科技（杭州）有限公司） 参加起草人： 陈伟琪 （杭州市正和热能计量校准有限公司） 孙 麒 （聚光科技（杭州）有限公司） 邹姝文 （杭州市质量技术监督检测院）
目 录 1 范围 (1) 2 引用文献 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1黑体 (1) 3.2测温管 (1) 3.3有效长径比 (1) 4 概述 (1) 5 计量特性 (1) 5.1 示值误差 (1) 5.2 重复性 (2) 5.3 模拟量输出误差 (2) 5.4 开关量输出 (2) 5.5 温度变化影响量 (2) 6 校准条件 (2) 6.1 环境条件 (2) 6.2 测量标准及其他设备 (2) 7 校准项目和校准方法 (3) 7.1 外观及工作正常性检查 (3) 7.2 示值误差校准 (3) 7.3 重复性校准 (4) 7.4 模拟量输出误差校准 (4) 7.5开关量输出校准 (4) 7.6 温度变化影响量校准 (4) 8 校准结果表达 (5) 9 复校时间间隔 (5) 附录A (6) 附录B (8)
智能型温度测量控制系统
河北农业大学 毕业论文﹙设计﹚开题报告 题目智能型温度测量控制系统-开题报告 学生姓名学号 所在院(系)信息工程学院 专业班级通信工程2010140 指导教师 2014年02月23日
题目基于单片机的温度控制系统设计 一、选题的目的及研究意义 温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用，是工业对象中主要的被控参数之一。在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度。在日常生活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到工业冶炼，物质分离，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。 ②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。温度是一种最基本的环
一种新型多点测温系统的设计
一种新型多点测温系统的设计 一种新型多点测温系统的设计 1温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”，它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃；通过编程可实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号，存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节，前2字节为测得的温度信息，第1个字节为温度的低8位，第2个字节为温度的高8位。高8位中，前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝；第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复位时被刷新；第6、7、8个字节用于内部计算；第9个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是，下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集温度采集部分采用8051单片机作为中
多点温度检测系统
辽宁工业大学 电子综合设计与制作（论文） 题目：多点温度检测系统 院（系）：电子与信息工程学院 专业班级：电子092班 学号： 090404051 学生姓名：胡贺强 指导教师： 教师职称： 起止时间：2012.12.29—2013.1.11
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息教研室 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。本课题以AT89C51单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时巡检。DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。 关键词：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机 目录
第1章方案论证比较与选择 (1) 1.1引言 (1) 1.2方案论证 (1) 1.3方案的比较与选择 (2) 1.4方案的阐述与论证 (2) 第2章硬件电路设计 (4) 2.1温度传感器 (4) 2.2单片机系统设计 (8) 2.3显示电路设计 (10) 2.4键盘电路设计 (11) 2.5报警电路设计 (13) 2.6通信模块设计 (13) 第3章软件设计 (14) 3.1系统主程序流程图 (14) 3.2传感器程序设计 (15) 3.3显示程序设计 (17) 3.4键盘程序设计 (18) 3.5报警程序设计 (20) 3.6通信模块程序设计 (20) 第4章设计总结 (21) 参考文献 (22) 附录Ⅰ：元器件清单 (23) 附录Ⅱ：主电路图 (24) 附录Ⅲ：程序清单 (25)
粮仓温湿度在线监测系统
粮仓温湿度在线监测系统 本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录，并将温湿度数据实时传输到PC机上，利用系统监测软件进行数据存储与分析，并输出打印历史数据和曲线图，在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，节省了大量人力和物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率。 系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体，按照分布式原则设计，以全数字信号进行传输，提高了系统的可靠性和可维护性。。通过我们（优度科技）的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测，从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。是一套可无人值所，能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。 方案为分布式智能网络型监控系统（优度科技），采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类，增加监控点数量，监控软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强。 本系统（优度科技）能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。监控电脑软件采用图形界面实时显示，界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。
基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计(论文)
题目名称：基于NTC热敏电阻的温度测量与控 制系统设计 摘要：本系统由TL431精密基准电压，NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集，A/D和D/A转换，单片机STC89C51为核心的最小控制系统，LCD1602的显示电路等构成。温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。该系统能够测量范围为0~100℃，测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值，并能够回调选定时刻的温度值，能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差，且有越限报警功能。由于采用两个水泥电阻作为控温元件，更有效的增加了温度控制功能。 关键词： NTC TL431 温度线性转换 Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D and D/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy + 1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function. Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion
粮仓温度控制系统
辽宁工业大学《组态软件》实训（论文）题目：粮仓温度监控系统 院（系）：软件学院 专业班级：软件工程111班 学号： 学生姓名： 指导教师：任国臣 教师职称：副教授 起止时间：2012-06-11至2012-06-25
课程设计（论文）任务及评语
目录 第1章课程设计的方案4 1.1 概述4 1.2 系统组成总体结构5 第2章课程设计内容6 2.1 确定系统I/O点参数6 2.2 用户界面窗体层次规划7 2.3主窗口组态10 2.4其他操作窗口组态11 2.5系统脚本程序编辑12 第3章课程设计总结16 参考文献17
第1章课程设计的方案 1.1 概述 题目的意义: 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中的粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。 针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度和湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。 系统功能介绍: 在本系统中，温湿度监测点主要为仓库内环境的温湿度值和粮食的温湿度值，分布在各个测点的温湿度控制器将采集到的温度和湿度的信息进行处理，利用RS454总线将温湿度的信息送给485转232的转换器，接到上位计算机服务器上进行显示，报警，查询。 监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其设定的报警值想比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 与此同时，监控中心可向现场检测仪发出控制指令，检测仪根据指令控制风扇等设备进行降温除湿，以保证粮食存储质量。 监控中心也可以通过报警指令来启动现场检测仪上的声光报警装置，通知粮库管理人员采取相应的措施来确保粮食存储安全。系统可24小时运行，长期稳定检测温湿度的变化，实现无人职守智能化管理。
多点测温
摘要：多点测温广泛应用于工业自动化控制、农业生产温度测量等领域。本文介绍了智能集成数字温度传感器 DS18B20 的特点和工作原理，对基于DS18B20 多点测温的二种方法进行了分析与探讨。 1．前言 多点测温在粮食仓库存储的温度监控，禽蛋孵化箱自动温度控制，机柜仪器设备的温度监控，电力、电讯设备的过热故障预知检测，交通工具温度监视，医疗与保健诊断的温度测试，以及智能家居的室温自动调节等领域有着广泛的应用。 传统的温度检测大多以热敏电阻 为传感器，但利用热敏电阻 测量温度精度较低、可靠较差，且必须经过A/D 转换等接口电路转换成数字信号后才能送给微处理器进行处理，这样就使得测温装置的电路结构较复杂，降低了系统的安全可靠性。 2．DS18B20 数字温度传感器 简介 DS18B20 是美国DALLAS 公司生产的单线数字温度传感器，它是一款性能优异的智能集成数字式传感器，具有体积小、功耗低、性能高、抗干扰能力强、使用简单等优点。其独特的单总线 技术使用户可轻松地组建传感器网络，特别适合于构成多点温度测控系统。每个DS18B20 都有一个唯一的64 位ROM 序列号，通过查询此序列号，就可以区分不同的器件，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20 的目的，确保在应用时能被唯一标识，以实现对对象的准确控制。DS18B20 的温度测量范围为-55°C～+125°C，在-10°C～+85°C 范围内，精度为±0.5°C。与传统的分立式温度传感器不同的是，它是将被测量的温度值直接转化成串行数字信号，通过微处理器即可直接读出被测量的温度数据。因而把DS18B20 应用于温度测控系统中，将大大简化线路结构和减少硬件开销，使系统结构更加简单，工作稳定，测温精度高，维护方便，安全可靠性更高。 3．DS18B20 的测温原理和工作过程 DS18B20 测温原理如图1 所示。图中的低温度系数振荡器 用来为计数器 1 产生稳定频率的脉冲信号，它是一个受温度变化影响很小振荡器，其振荡频率不随温度的变化而改变。而高温度系数振荡器是一个对温度敏感的振荡器，其振荡频率受温度变化将发生明显改变，所产生的脉冲信号作为减法计数器 2 的脉冲输入。初始时，计数器1 和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1 对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1 的预置值减少到0 时，温度寄存器的值将加1，计数器1 的预置值就会重新被装入，计数器1 重新开始对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2 计数减少到0 时，才停止对温度寄存器的值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度的数据。图1 中的累加器用于补偿和修正测温过程中产生的非线性误差，对计数器1 的预置值进行修正。 DS18B20 仅使用一根数据线 与主机进行通信，用于接受控制信号和回传数据信号， 其上传输的是一系列的脉冲信号。使用DS18B20 进行温度测量的步骤为：初始化DS18B20→跳过ROM 操作命令→启动温度转换命令→等待转换完成→初始化→跳过ROM 操作命令→读取温度寄存器命令，这样就可以读出被测温度的数据了。
多点温度检测系统设计
摘要 环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。 本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。 关键词:单片机;多点检测;串口通信
Abstract Environmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、 The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、 Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun- -ication
中间包钢水的连续测温技术
中间包钢水的连续测温技术 徐红茅洪祥张旺洲周汉香 摘要介绍中间包连续测温系统的结构,详述该系统与传统的定点测温系统相比在安全性、操作控制及提高铸坯质量和产量等方面所具有的优越性,指出该系统具有广阔的应用前景。 关键词中间包连续测温 Technique of Continuous Measurement of Liquid Steel Temperature in Tundish Xu Hong Mao Hongxiang Zhang Wangzhou (Wuhan University of Science & Technology) Zhou Hanxiang (Wuhan Iron & Steel Corp.) Abstract This paper mainly introduces the construction of continuous measurement system of liquid steel temperature in tundish,and shows the advantages of this system in safety ,operation control and improvement of slab quality ,which demonstrates that the system possesses a very extensive prospect. Keywords tundish continuous measurement of temperature of liquid steel 1 前言 过去采用光学高温计测量钢包中钢水的温度,后来改进用双铂铑热电偶温度计。热电偶在每次插入钢液前都要更换石英保护套管。60年代前后一次性使用的快速微型热电偶探头逐渐完善并成为测量中间包钢水温度的标准技术。但是该测量方法需要人工每5～10min就得往中间包内插入一支热电偶,因此采用该方法存在如下不足:［1～3］ (1)劳动强度大,工作环境恶劣,操作人员容易因钢水飞溅而受伤。 (2)快速偶头的制作质量和插入深浅不同会使测量结果波动较大,影响测温的准确性和稳定性。 (3)每次只能测定2～3g时间内的温度,无法给出温度连续变化的数据。为求接近地测量温度连续变化的过程只能频繁地利用快速热电偶进行多次测量,这样不但测温费用高,劳动强度大,即便是多次测量也不能真正达到“连续变化”。 由于中间包钢水的温度对稳定连铸操作、提高铸坯质量、减少拉漏事故等都有直接影响,尤其是近年来快速发展的中间包等离子加热技术更需要对钢水进行连续测温监控。因此开发费用低、使用方便的中间包钢水连续测温技术更有利于提高连铸技术水平。
温度测量控制系统的设计与制作实验报告(汇编)
北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2010 – 2011年度第一学期) 名称：模拟电子技术课程设计 题目：温度测量控制系统的设计与制作 学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩： 日期：2010年11月17日
目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、总体设计思想 (3) 四、系统框图及简要说明 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (5) 七、仿真结果 (8) 八、实测结果分析 (9) 九、心得体会 (9) 附录I：元器件清单 (11) 附录II：multisim仿真图 (11) 附录III：参考文献 (11)
一、电子技术课程设计的目的与要求 （一）电子技术课程设计的目的 课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 （二）电子技术课程设计的要求 1．教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2．能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 （一）课程设计名称 设计题目：温度测量控制系统的设计与制作 （二）课程设计要求 1、设计任务 要求设计制作一个可以测量温度的测量控制系统，测量温度范围：室温0～50℃，测量精度±1℃。 2、技术指标及要求： （1）当温度在室温0℃～50℃之间变化时，系统输出端1相应在0～5V之间变化。 （2）当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。 输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。 三、总体设计思想 使用温度传感器完成系统设计中将实现温度信号转化为电压信号这一要求，该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。因此，我们可以利用它的这些特性，实现从温度到电流的转化；但是，又考虑到温度传感器应用在电路中后，相当于电流源的作用，产生的是电流信号，所以，应用一个接地电阻使电流信号在传输过程中转化为电压信号。接下来应该是对产生电压信号的传输与调整，这里要用到电压跟随器、加减运算电路，这些电路的实现都离不开集成运放对信号进行运算以及电位器对电压调节，所以选用了集成运放LM324和电位器；最后为实现技术指标（当输出端1电压大于3V时，输出端2为低电平；当输出端1小于2V时，输出端2为高电平。输出端1电压小于3V并大于2V时，输出端2保持不变。）中的要求，选用了555定时器LM555CM。 通过以上分析，电路的总体设计思想就明确了，即我们使用温度传感器AD590将温度转化成电压信号，然后通过一系列的集成运放电路，使表示温度的电压放大，从而线性地落在0～5V这个区间里。最后通过一个555设计的电路实现当输出电压在2与3V这两点上实现输出高低电平的变化。
单片机的粮仓多点测温系统设计方案
. . . 目录 第1章绪论 (1) 1.1背景 (1) 1.2设计的目的和意义 (1) 1.3相关领域国外技术和发展趋势 (2) 第2章粮仓多点测温系统硬件设计 (4) 2.2硬件总体方案设计与论证 (4) 2.2.1方案设计 (4) 2.2.2方案论证 (5) 2.3软件总体方案设计 (5) 第3章单片机AT89S52介绍 (7) 3.1单片机AT89S52基本知识 (7) 3.2单片机AT89S52产品特点 (7) 3.3单片机AT89S52的使用 (8) 3.4单片机AT89S52的特性 (9) 3.5 AT89S52引脚功能与封装 (9) 第4章粮仓多点测温系统硬件设计 (14) 4.1 温度传感器的选则 (14) 4.1.1 传感器的选择原则 (14) 4.1.2 温度传感器的选择 (14) 4.1.3 温度上限值的设定原理 (15) 4.2 DS18B20与单片机接口电路设计 (16) 4.2.1 DS18B20简介 (16) 4.2.2 DS18B20 的性能特点 (17) 4.2.3 DS18B20的外形和部结构 (18) 4.2.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (21) 4.3 1602LCD液晶显示屏 (23) 4.3.1 LCD1602主要技术参数 (23) 4.3.2 LCD1602的引脚说明 (23) 4.3.3控制指令说明 (24) 4.3.4 LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (25)
. . . 4.4 键盘电路设计 (26) 4.5 报警电路设计 (27) 第5章粮仓多点测温系统软件设计 (29) 5.1 温度处理子程序设计 (29) 5.2 按键处理子程序设计 (29) 5.3 系统温度阈值设定子程序设计 (29) 5.4 温度显示子程序设计 (29) 5.5显示数据刷新程序子程序设计 (29) 第6章系统软硬件的调试 (35) 6.1 系统仿真 (35) 6.2 系统硬件调试 (35) 6.3 系统软件调试 (36) 总结 (38) 参考文献 (40) 致 (42) 附录Ⅰ程序清单 (43) 附录Ⅱ系统原理图 (55)
基于DS18B20的多点温度测量系统设计
一、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。
基于单片机的多点温度监测系统设计
基于单片机的多点温度监测系统设计 摘要：DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步窜行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了A TMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机；转换器 Based on SCM more temperature monitoring system design Abstract：DS18B20 is a network of high precision digital temperature sensor, since it has the unique advantages single bus, users can easily set up sensor network, and can make more temperature measurement circuit become simple and reliable. PL2303 Prolific company is the production of a highly integrated RS232-USB interface converter, can provide a RS232 full-duplex asynchronous channeling line of communication equipment and the USB interface convenient connection function of the solution. The system consists of PC and a machine under two main components. A machine to implement the temperature detection and provide standard RS232 communication interface, ATMEL company used chip AT89S52 SCM and DALLAS company DS18B20 digital temperature sensor. PC parts used the general PC. This system can be used in storage temperature measurement, building the air conditioning control and production process monitoring, etc。 Key words：temperature measurement; Single bus; Digital temperature sensors; Single chip microcomputer; converter
BCT-V黑体空腔钢水连续测温维护使用说明书
一公司简介 东北大学自动化仪器仪表中心与沈阳泰合冶金测控技术有限公司(前身为沈 阳市泰合仪表有限公司长期密切合作,优势互补,主要从事钢铁生产过程参数的 检测技术研究和测温仪器仪表的开发、研制和生产。 中心和公司拥有一支以博士生导师、教授、博士、硕士和高级工程师为主体的高素质、高技术、结构合理的员工队伍。是集科、工、贸于一体的高新技术产业实体。在科研方面,自78年起,主要从事红外辐射测温理论和技术的研究,尤其是在黑体辐射源和黑体空腔理论研究方面居世界前沿。近年来又解决了不等温黑体空腔的理论问题。在产品方面, 公司致力于将理论创新成果转化为技术产品, 并不断地把新技术、新材料溶于产品之中, 使产品具有优良的质量及可靠的性能。中心和公司的主要产品有BCT 黑体空腔辐射测温仪系列产品。这些产品主要应用在连铸 中间包钢水连续测温和均热炉、加热炉、热风炉、焦化厂克劳斯炉等领域, 尤其 是BCT-Ⅴ型黑体空腔钢水连续测温系统, 填补了国内空白, 跨入了国际先进行列, 多次获得行业及部委的各种奖项, 成为国内唯一一家供应连铸中间包钢水连续测温系统的企业,经过在包钢、宝钢、首钢、太钢、南钢、石钢、唐钢、湘钢、萍钢、八一、昆钢等28家钢铁企业多年的生产应用,证明了产品的可靠性和运行的稳定性,是替代快速热电偶间断测温的新技术产品。 中心和公司的研究领域还包括连铸拉速和二冷区配水优化控制系统的研究, 二冷区铸坯表面温度测量和转炉连续测温与定碳的研究开发。 中心和公司注重创新、注重质量、注重信誉、注重与企业的合作。 二产品介绍 (一产品原理 钢水连续测温系统是“BCT型黑体空腔辐射测温仪”系列产品之一。该产 品基于国家自然科学基金项目和发明者谢植教授的博士论文《黑体辐射源理 论研究》的成果,经二十多年的技术开发而研制成功的新型测温装置。其测
简单多点温度测量系统课程设计
课程设计报告（2010 —2011 年度第2学期） 题目：基于DS18B20的多点温度测量系统 院系： 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 2011年5 月22 日
目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………
基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统，要求如下： （1）．测量点为两点。 （2）．测量的温度为-40~+40°C （3）．温度测量的精度为±0.5°C （4）．测量系统的响应时间要小于1S。 （5）．温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法，尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力，增长学生动手实践经验，激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成，它负责测量温度后将温度量转化为数字信号，传输到数据处理模块；核心处理模块由AT89S52单片机组成，它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制；控制模块由几个按键组成，实现对测量点的选择以及电路复位的操作；显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成，它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图：
基于单片机的多点温度检测系统的设计.外文翻译
基于单片机的多点温度检测系统的设计 一、引言 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。 二、系统方案 本系统采用 AT89C51 作为该系统的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。报警电路可以在被测温度不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音。温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89C51 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。温度控制器的原理图 三、系统硬件设计 1.单片机AT89C51 的介绍 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS8位单片机，片内含4Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 主要性能参数： ·与MCS-51产品指令系统完全兼容 ·4K字节可重擦写Flash闪速存储器 ·1000次擦写周期 ·全静态操作：0Hz—24MHz ·三级加密程序存储器