八路温度循环采集系统
8路模拟电压信号进行采集并循环显示
前言一直以来，科学都是人类文明不断进步的源泉，从最开始的原始人折树枝弄火，磨石头做各种器件，到现在的飞机大炮因特网，无一不彰示着我们的进步，无一不说明了科技在生活中的重要性。
而自从1840年，洋枪坚船利炮惊醒还在梦中的国人，经历了近100年的屈辱和血泪，终于看到了科技的重要性，明白了什么是落后就要挨打，只有科技进步了，国家才能强大！本次专业课程设计就是锻炼理论和实际结合的能力，提高科技能力和科学思想。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。
在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。
科学发展的今天，选择基于单片机八路数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。
第一章 设计要求1.1 设计要求（1） 对8路模拟电压信号进行采集并循环显示 （2） 模拟电压变换范围为：0 –5V （3） 测量精度小于±2%（4） 测量温度用3位LED 显示器显示，1位显示循环通道1.2 系统设计思路图1.1 八路数据采集系统方框图1.3 方案选择1.3.1模拟输入方案在试验中使用滑动变阻器改变输入电压，模拟数据采集。
此方案简单易懂，可操作性强，价格也比较便宜。
1.3.2 数据显示方案利用试验使所提供的7279最小功能版来实现数据的显示和按键等试验要求。
在试验中如果使用四个数码管来实现，要使用动态显示，且实现按键功能等比较复杂。
要在P 口接多个按键，这样使程序很复杂。
使用7279最小功能板在试验中使用命令字87H~80H,收到此指令后，按以下规则进行译码0000~1001显示数字0~9,1010显示—，1111显示空白。
只需利用两个P 口就能够实现所有功能。
具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计
具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程需要对温度进行检测和控制。
为了满足对温度采集和测量要求，实现对各个支路温度的检测，本系统就是采用了AT89S52为主控的8路温度检测的系统。
该系统可以实现多个点的温度检测和数值显示并且具有RS-485通信功能。
该系统包括的模块主要有温度的采集，单片机的控制，AD转换，温度值的显示，RS-485通信。
它主要使用的是热敏电阻Pt100温度传感器实现温度检测，并通过AD转换对采集到的数值进行转换，随后将温度显示在液晶屏上，并对温度设置上下阈值来实现温度报警功能。
论文首先简单介绍了该系统的基本原理及整体结构，接着分硬件、软件两部分对整个系统进行阐述，其中软件部分详细描述。
最后是系统的调试与分析，对系统的功能进行了验证。
关键词：AT89S52, RS-485，AD转换, PT100温度传感器ABSTRACTTemperature is one of the most common parameters in industrial production and automatic control of technological, there is the need of the detection and control in the productive process. In order to meet the requirement of temperature acquisition and measurement to detect eight-channel`s temperature, so we will design a simply temperature detection system which focus on the AT89S52.This system can detect the temperature, display the values of number with RS-485 communication function. This system includes the collection of temperature, the control of the single chip microcomputer, AD conversion, display the temperature value and RS-485 communication. It detect temperature and transfer the temperature which is mainly use a PT100 temperature sensor. Then display the temperature on the Liquid Crystal Display. And set up the top and the bottom temperature value. If the temperature doesn`t reach the range of the top and bottom ,the system will give an alarm.This paper first introduces the basic principle and the massive structure of the system. Then it is divided into two parts to the whole system hard ware and software are described, the software part will give a detail description. Finally there is a need to debug and analyze the system to testify the system.KEY WORDS：AT89S52, RS-485 communication, AD conversion,Pt100 temperature sensor目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1基本原理 (3)1.1.1传感器部分 (3)1.1.2 主控制部分 (4)1.1.3 AD转换模块 (4)1.1.3.1 ADC0809简介 (4)1.1.3.2 ADC0809原理 (5)1.1.4 485通信模块 (6)1.2系统方案 (6)1.2.1系统的整体结构 (6)1.2.2 软件介绍 (7)1.3 章节安排 (8)第2章硬件设计 (9)2.1 总体设计 (9)2.2 系统主要器件的介绍 (10)2.2.1 单片机AT89S52 (10)2.2.2 A/D转换芯片 (11)2.2.3 温度传感器 (12)2.2.4 显示LCD 1602 (12)2.2.5 MAX485芯片 (12)2.3 总体电路图 (13)第3章软件设计 (15)3.1 主程序的设计 (15)3.2 AD转换子程序设计 (17)3.3 LCD温度显示程序设计 (19)3.4 报警子程序设计 (22)3.5 按键设置程序设计 (22)3.6 RS-485通信模块程序设计 (24)第4章调试与仿真 (26)4.1 软件仿真 (26)4.1.1 建立程序文件 (26)4.1.2 加载目标代码文件 (29)4.1.3 进行调试与仿真 (29)4.2 硬件调试 (31)4.3 产生的问题与分析 (33)第5章结论与展望 (34)5.1 结论 (34)5.2 展望 (34)参考文献 (35)附录系统程序 (38)前言在人类的生产生活之中，温度扮演着极其重要的角色，温度对工业的发展有着及其重要的影响，因此传感器也有着飞速的发展，来适应这种对温度的检测要求。
8路0-5V模拟量采集
→AI分辨率：12位；
→AI输入通道采取全差分输入；
→模拟量输入通道之间满量程隔离，隔离度5VDC；
→AI输入测量范围：0~ 5 V；
→采用Modbus RTU通信协议；
→RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护；
→电源具有过流过压保护和防反接功能；
→安装方便。
1.2
通信协议
Modbus RTU
串口保护
串口ESD保护
1.5KV
串口防雷
600W
串口过流，过压
小于240V，小于80mA
电源参数
电源规格
9-24VDC (推荐12VDC)
电流
60mA@12VDC
浪涌保护
1.5kW
电源过压，过流
60V，500mA
工作环境
工作温度、湿度
-25~85℃，5~95%RH，不凝露
RS485-
AI0- ~AI7-
模拟量信号输入端负
AI0+ ~AI7+
模拟量信号输入端正
数字量信号输入公共端
DI0~1
数字量信号输入端
COM
保留
第3章
3.1
3.2
3.3
3.4
第4章
4.1
4.2
4.3
4.4
第5章
在进行软件操作设置之前需要安装《IO设备管理软件》程序。根据安装向导的提示就可以完成程序的安装。安装完成后会在开始菜单创建一个快捷方式，链接到安装目录中的相应的可执行程序。
模拟量接口
AI
8路差分输入
AI分辨率
12bit（软件）
AI量程
0~ 5 V
AI通道隔离度
基于汇编语言的八路温度采集
2 仿真设计
Proteus 是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟 模型仿真软件三合一的设计平台，本设计基于 Proteus 仿真软件使用 8051 单片机处理。原理图如图 1： 参考文献： [1] 李桢桢 . 浅谈单片机汇编程序的编写技巧 [J]. 华章 ,2014(16). [2] 赵义强 , 康静 , 郭向亮 .Proteus 仿真软件在单片机设计中的应用 [J]. 济南职业学院学报 ,2007(01):58-61. [3] 刘文光 , 张铭铭 . 单片机扩展 8255 控制 LED 数码管动态显示仿真 教学 [J]. 济南职业学院学报 ,2013(01):82-84.
1 程序设计
主 程 序 代 码 如 下：MAIN: MOV P1,#0FFH MOV WHZ,#0FFH MOV WLZ,#00H ; 最高最低温度值初始值设置 MOV CLOCK,#0; 定 时初值设置 MOV DPTR,#7FFFH ;8255A 控制口地址 MOV A,#89H ;8255 控 制 字，PA 为 输 出，PB 为 输 出，PC 口 为 输 入 MOVX @ DPTR,A MOV TMOD,#01H; 定时器 0 工作于方式 1MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH; 设 定 时 时 间 为 0.05 秒， 定 时 20 次 则 一 秒 MOV TCON,#15H; 对中断进行设置 MOV IE,#87H MOV R1,#RESD MOV R2,#2H MOV R7,#8H MOV 52H,#0F7H MOV 53H,#0BFH。 1.1 测温功能设计 本设计的测量分辨率为 0.5℃，温度由 0-5V 电压信号模拟，每个 通道每隔 1S 采集 1 次。为了达到对应的分辨率，我们采用相应的数 据转化模块，主要程序代码如下：D_1: CLR C MOV A,R4 SUBB A,#255 MOV R4,A MOV A,R6 SUBB A,#0 MOV R6,A JC D_RET INC R3 SJMP D_1 双字节除单字节循环转化。模拟电压信号的采集 主要包括两部分代码如下：MOV DPL,52H MOV DPH,53H MOVX @ DPTR,A RET ;AD 采集模块 MOV DPL,52H MOV DPH,53H MOVX A,@DPTR MOV @R1,A ; 送转化结果。时间的间隔采用定时器处理， 中断采用软时钟。 1.2 显示功能 可以循环显示每一路的温度值，每一路显示 1S；可以固定显示 某一路的温度值。本设计是基于 8255 的动态显示程序，数码管显示 需要显示三位数据，主要包括 BCD 码转化和双字节减法算法和循环 显示。MOV ZHE,R3 MOV A,ZHE MOV B,#100 DIV AB MOV GA,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB MOV ZHO,A; 对 应 十 位 MOV DI,B; 对应个位 MOV A,ZHE MOV B,#255 MUL AB MOV ZHGO,B MOV ZHDI,A ;BCD 码转化程序设计 CLR C MOV A,CHAO SUBB A,ZHGO MOV A,CHDI SUBB A,ZHDI MOV B,#25 DIV AB MOV XIA,A; 对应小 数 RET; 双字节减法求余数。XIAOSHUXIANSHI: MOV DPTR,#TAB1 MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#7FFCH MOVX @
八通道热电偶采集模块(热电偶,电压,电流)说明书
FLEX4011八通道模拟量(热电偶/电压/电流)采集模块用户手册目 录1 产品介绍 (3)2 电气连接及安装 (5)3 通讯协议 (9)3.1 Modbus RTU/ASCII通信协议 (9)3.1.1 Modbus寄存器地址映射 (9)3.1.2 读取数据以及处理 (13)3.2 ADAM研华通信协议 (16)3.2.1 研华通信协议命令 (16)3.2.1.1 读取单通道的数据命令 (16)3.2.1.2 读取所有通道的数据命令 (18)3.3 ASCII码对照表 (20)4 设置软件使用说明 (20)4.1 设置软件与处于设置状态的模块通信 (20)4.2 串口通信参数如何设置 (23)5 使用串口调试软件读取数据 (24)5.1 Modbus-RTU通信协议 (24)5.2 ADAM研华通信协议 (24)附录A (26)A.1 模拟量数据格式 (26)A.2 模拟量输入范围 (26)1 产品介绍FLEX-4011热电阻采集模块是FLEX-4000系列智能测控模块之一，广泛应用于温度测量的工业场合，提供了多种热电偶信号的采集以及转换，线性处理并转换成线性化的数据值，经RS-485 总线传送到控制器。
FLEX-4011具有八个测量通道，可连接J, K, T, E, R, S, B, N, C, D, G, L, U等多种规格热电偶进行测量。
模块内部各处理单元之间提供了高于1500V 的电气隔离，有效的防止模块因外界高压冲击而损坏，为工厂自动化以及楼宇自动化提供了高效的解决方案。
模块主要特点如下：· 八通道模拟量(热电偶/电压/电流)输入· 可由软件设置传感器的类型以及模块参数· 支持多种标准的热电偶· 宽电压范围输入(18-36V DC)，功耗低· RS-485网络连接，支持Modbus RTU/ASCII协议· 内置看门狗，运行稳定可靠· 外部供电/RS485通讯/模拟量输入之间3000V电气隔离· 宽温度范围运行· 安装方便，标准导轨卡装或螺钉固定2 电气连接及安装端子说明图2 接线端子拨码开关模块具有一个10位的拨码开关，说明如下。
数字化远程温度监控系统
度 传感器 ＤＳ ８ ２ １ Ｂ ０进行 温度 采集 。 系统利 用单 片机 （ Ｔ８ Ｃ １作 为 下位机 ， 算机作 上位 机 ， 时控 制 Ａ ９ ５） 计 同 八 路 位于不 同 地址 的空 调开关 ， 而 实 现对 现场 的温 度进 行监 测 。系统 不 仅适 用 于 家居 空调 的集 中调 从
维普资讯
第 ３期
林德 彬 等 ： 字化远 程 温度监 控 系统 数
２ ７
２ 硬 件 电路
系统 的硬 件 电路 主要 由 Ｃ Ｕ、 度检 测 、 口和 温 度控 制 四部 分组 成 ， 中 Ｃ Ｕ 电路 以 ＡＴ８ Ｃ １ Ｐ 温 接 其 Ｐ ９ ５
为 核心 ， ０口为温 度 检测 口， １口为 温度 控制 口 ； 度 检 测 电路 采 用 ＤＳ ８ ２ Ｐ Ｐ 温 １ Ｂ ０数字 式 温 度 传 感 器 ， 以
数 字形 式 直 接输 出 被 测温 度 值 ； １ 接： ３电路 采用 Ｒ 一 ３ Ｓ ２ ２串行 接 １通 信 ； 度 控 制 电路 主要 选 用 ４ ６ ： ３ 温 ０ ６双 向模 拟 开关 ，２ — ５ １２光 电耦 合 器 和小 型 电磁 继 电器 组 成 。 系统 的工作 流 程如 下 ： 片机 利用 Ｒ 一 ３ 该 单 Ｓ ２ ２通 信方 式 ， 通过 自身具有 的 串行 通信 口 ， 接 接 收 Ｐ 直 Ｃ机传 送 下来 的串行 数 据 。串行 数 据 分别 有 控 制设 备 电源 开关 设值 ， 、 限温 度设 定值 ， 路温 度进 行 自动 循环 实时 监控 设值 。然后 将所 接 收 的 上 下 八 各组 数据 进行 处 理变 为控 制 信号 ， 再通 过并 行 口输
多路温度采集器的工作原理
多路温度采集器的工作原理
多路温度采集器的工作原理是通过使用多个温度传感器同时测量不同位置或设备的温度，然后将采集到的温度数据传输到数据采集设备或监控系统中进行处理。
具体的工作原理如下：
1. 传感器布置：多路温度采集器通常具有多个温度传感器通道，可以分别连接到不同位置或设备上。
传感器布置时需要根据实际需求选择合适的传感器数量和位置。
2. 传感器测量：每个传感器会定期或根据设定的采样频率测量所连接位置或设备的温度。
传感器可以是接触或非接触式的，接触式传感器需要与被测物体直接接触来获取温度信息，非接触式传感器则通过红外辐射或其他方式来测量温度。
3. 数据采集：传感器测量到的温度数据会被传输到数据采集设备中。
这可以通过有线或无线方式进行，例如使用传感器信号线连接或通过无线传输技术（如Wi-Fi或蓝牙）传输。
4. 数据处理与分析：接收到温度数据的数据采集设备会对数据进行处理与分析。
这包括将数据转换为数字信号、校准数据以消除测量误差、存储数据等。
采集设备通常还会提供界面供用户查看温度数据并进行必要的操作。
5. 数据传输与存储：处理后的温度数据可以通过网络传输到远程监控系统或云服务器进行存储和分析。
这样可以实现远程监控、报警和数据分析等功能。
总的来说，多路温度采集器通过多个温度传感器同时测量不同位置或设备的温度，然后将采集到的温度数据传输到数据采集设备进行处理和存储，从而实现对多个温度值的监测和管理。
多路温度控制器说明书
多路温度控制器说明书一、功能概述采用高性能单片监控芯片为核心，确保了产品测控的精确性、稳定性。
是一款高精密度、高集成性的控制器。
该产品可以同时配接多路传感器，可以同时对一个环境进行多重控制，或独立监测、控制多个环境的温度。
产品分为4路温度控制；8路温度控制；12路温度控制。
可以分别数字显示12路（最多12路）环境测量的温度值。
产品带有独立的自整定模式和独立的PID参数，且具有计算机通讯功能。
二、机种构成及规格1、面板说明a、显示框（4位数字）：显示测温点温度。
b、PRG键：设定选择。
连续按3秒：进入或退出设定模式。
c: SET键：设置/移位键。
连续按1.5秒：进入或退出设置状态点动按键：移动设定数据位置。
d、点动∧和∨键（增/减）键。
按一次，设定时间数据增/减“1”若按下不放，则连续增/减。
2、技术参数表二、控制器接线方式三、控制器外形及按装尺寸可以采用平底导轨或螺栓固定方式安装。
四、程序设定表程序序号功能设定数值说明Cd00 PID自整定设定101~112 按顺序1-12路分别自整定Cd01-12 1-12路温度设定0-999.9度按顺序分别设定温度Cd13 温度超偏差 5.0度超过5度报警Cd14 Pid工作范围30.0 范围外输出为100%Cd15 温度超偏差停机 2.0度Cd16 滤波系数80 0-99%Cd18 Pid工作周期3秒0-导通角，其它-脉宽Cd19 热电偶型号0-K,1-JCd20 1-12开关控制111111111111(bit) 0-关，1-开Cd21 显示最小值0 0-11 显示实际温度12-23显示设定温度Cd22 显示最大值23Cd23 循环显示时间 3.0秒循环显示12路温度Cd24 温度显示方式0 带一位小数 1不带小数Cd27 比例系数36 群体修改比例系数Cd0=5Cd28 积分时间80s 群体修改积分时间Cd0=5Cd29 微分时间10s 群体修改微分时间Cd0=5Cd31-Cd66 PID使用Cd31 比例系数1 36Cd32 积分时间1 80s五、故障报警：CD13 温度超偏差功能，温度控制器输出端Y12报警输出。
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LED显示模块电路图
从左到右依次代表百位（或 负号）、十位、个位及小数 点后第一位
V1
百位/负号
V2
十位
V3
个位
V4
十分位
数码管采用共阳极接法
放置大器件 放置小器件 选择‚自动布线‛
布局合理， 空间利用充分
焊接贴片元件 焊接大器件
万用表检测： 防止短路、虚焊
最高位为0时: 0xff 数码管不显示 负温度： 0xbf 数码管显示‘-’
截取0~4位字符串，判断当前通道
截取5~9位字符串，获取当前温度
a. 此部分使用条件语句，先将串口传进来 的12位字符截取前4位（即通道编号）， 判断当前通道编号与预置的通道编号中 的哪一个相等，则执行该分支。 b. 将截取到的当前温度与通道号在前面板 进行显示。同时判断当前温度所处的范 围，控制指示灯的亮灭，其中温度的范 围可由用户通过前面板进行输入。 c. 将数值转换后的温度接入“波形图表” 器件，即可观测各路波形。
低11位的二进制数转化为十进制数后, 再乘以0.0625便为所测的实际温度。
若前5位为1时，读取温度为负值， 所得数据需取反加1再做运算。
单片机电路
P0.0-P0.7用来驱动数码 管a-h的显示。 P2.4-P2.7用来对数码管 中的四位显示进行选择。 P0和P2口分配给显示模块 数码管的段选和位选。 P1.0-P1.7口与温度传感 器DS18B20进行连接，完 成数据收发功能； P3.0与P3.1口用作第二功 能即串口数据收发；
百位 If(!ack) else a -
十位 b -
个位 c -
十分位 d -
Sendstring( ) If(!ack) If(ack)
0 C C
1 H H
2 -
3 ch ch
4 : :
5 a -
6 b -
7 c -
8 . .
9 d -
10 \r \r
11 \n \n
程 序 面 板
串口模块： 主要包括配置、读取串口。 通过前面板配置好相应的串口号、波特率、数据位等 信息，数据从串口读入。 根据串口发送程序将每次读入的位数设为12。
电 路 故 障 记 录 表
焊接故障
程序问题
串口设置问题
LabView显示问题
Thank You
技术指标
温度显示精确0.1℃；
数码管需循环显示当前的测温通道及相应温度；
电路布局整体美观、合理； 电路焊接工艺较好，不能出现虚焊、短路等问题； LabView显示系统界面美观、功能完整。
初始化：设置标志位ack:
ack=1 ack=0 初始化失败； 初始化成功； 屏幕显示‚----‛ 屏幕显示当前温度
ห้องสมุดไป่ตู้
CH-1 CH-0 通道（低温）显示图 CH-2 通道（正常）显示图 通道（高温）显示图
主 要 功 能
LabView温度显示系统主要包括CH-0~CH-7八路温度显示选项卡及左侧 的基本信息设置与显示。其中各部分具体功能如下： 八路温度显示及预警：以温度计及具体数值的方式显示八路温度传感 器所测得的数值，并且每一路均有高温、低温及正常指示灯来指示这 一路温度是否超过规定的温度上限或下限。 参数设置：主要用于设置串口号、数据位以及温度的上限、下限。 基本信息：主要显示个人信息、当前通道与当前通道的温度数据。
姓名： 学号：
目录
1 2 3
实习任务 DS18B20简介 电路设计
4
5
单片机程序
LabView系统设计 实习总结
6
设计任务
制作一个八路温度采集循环显示系统，循环显示每路信号的温度值。同时将 结果发送到计算机，利用labview设计计算机显示系统，对温度进行显示。
步骤
利用Altium Designer软件完成八路温度采集系统硬件电 路的设计，包括画原理图和PCB板； 完成电路的焊接； 编写单片机程序，实现温度读取，数据转换，数码显示， 计算机显示；