温度采集与控制系统设计

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基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计

基于单片机的电阻炉温度控制系统设计一、引言电阻炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备,其温度控制的准确性对于工艺过程的稳定和产品质量的保证至关重要。

本文将基于单片机设计一个电阻炉温度控制系统,通过采集温度传感器的信号,用单片机控制加热器的工作状态,实现对电阻炉温度的精确控制。

二、系统结构设计本系统由四个模块组成:温度采集模块、温度控制模块、显示模块和控制模块。

1.温度采集模块:使用一个高精度的温度传感器,如PT100,将电阻炉内部的温度转化为电压信号。

该信号经过模拟转数字转换器(ADC)转换为数字信号,传输给单片机。

2.温度控制模块:根据温度采集模块传输的信号,单片机通过PID算法计算出控制值,并输出PWM信号控制加热器的工作状态。

PID算法可根据实际情况进行参数调整,以达到系统稳定的控制效果。

3.显示模块:采用数码管或液晶显示器显示当前电阻炉的温度值,方便操作员实时监测电阻炉的运行状态。

4.控制模块:可以通过按钮或者触摸屏等方式进行设定和调整控制参数,例如设定温度范围、PID参数调节等。

三、系统工作原理1.系统初始化:单片机启动后,进行相应的外设初始化和参数设定,包括温度采集模块的配置、PID参数的设定、显示模块的显示等。

2.温度采集与转换:通过温度传感器采集电阻炉内部的温度信号,将其转化为模拟电压信号。

利用ADC将模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机进行处理。

3.PID算法计算:单片机根据采集到的温度值,通过PID算法计算出控制值。

PID控制算法通常包括比例系数(P)、积分系数(I)和微分系数(D)三个参数的调整,根据实际情况进行调节以达到控制精度和稳定性要求。

4.PWM输出控制:根据PID算法计算得到的控制值,单片机输出对应的PWM信号。

该信号通过驱动电路控制加热器的工作状态,调整和维持电阻炉的温度。

5.温度显示:单片机将当前的温度值通过显示模块进行显示,使操作员能够实时监测到电阻炉的温度。

基于以太网温度采集与控制系统的设计与实现

基于以太网温度采集与控制系统的设计与实现

脚相连接。
3软 件 设 计 . 系 统 大 致 可 分 为 以下 五 个 子 系 统 : 度 采 集 系统 ( 2 、 温 控 制 温 闻 )恒 系统 ( 3 、 图 ) 以太 网传输 系统 、 录调试 系统 和上 位机 显示 及控 制 系 记 统 。在 以太网传输 系统 中 , 由于 常规的 T PI 对 于单片机稀 缺的系统 C/ P 资 源来 说 显 得 过 于 庞大 , 是本 系统 采 用 移 植精 简 的 CPI 于 F / P—— uP . T PI 协议 栈 。uPT PI l09 C /P I C / P栈是 _ 于低 至 8 或 1 位 做处理 器 I _ } j 位 6 嵌入式 系统 、 可实现 的极小代码 占用量的 T PI 协 议栈 。同时 , l C/ P uP代 码的大小 和 R AM的需求 比其 它一 般的 T WI C P栈要小 。为 l 应片 程 『 将 j 序挂接到 uP中, 须将 宏 U P A P AL 0 I 必 I— P C L 定义成实 际的应用程序 函数 名, 这样 每 当某个 uP事件 发生 时 , l 内核 就会 调用 该应 用程 序进 行处 理。系统流程图如 图4 所示 。
同时 对接收 到的信息进 行协议解析 , 以获取发 给本模块相 关的命令 信 息, 从而实 现下 位机 与以太网的信息交的广泛普 及 、 nent 物联 网” 的新兴 、 以太 网[ 2 1 速 的快 接入及兼 容性 、 C / ̄作为事 实的互联 网的标 准 , T PI I 使得通 过在任意接 入互联 网的终 端上采集数据及通过互联 网进 行传输数据和控制成 为了 可能 。越 来越 多的 工业 测控 设备 已经将 网络接 入功能 作为其 默认 配 置, 以丈现设备 的远程监控和信息分布式处理 r 。而温度控制又是工业 叶 最常见 的控 制技 术手段 , 1 在冰箱 、 冷库m、 锅炉 、 生产车 间、 反应釜等 范同都有广泛 的应用 。 日 对于小 型传感器 组成 的系统 , 前 如超声 波感应 系统 和仓库 温度 感应 系统等 , 采用 C N总线成本 偏高 , A 而采用 R 2 2 8 通信 时 , 传 S 3/ 5 4 则 输有 效距离不 够 。这些 虽然都有温 度采集功 能 , 但不 能在 互联 网及 以 太网中传输 , 限制了使用范围。 机房 、 网络 中心 中的空调 等凋温设 备 , 在故障或断 电后不 能正 常启 动, 导致机 房温度异常升高 , 对各种 网络设备的正常稳定运行构成 了安 全 隐患、 因此 迫切需要 一种基于计算 机网络 的 、 可靠 的 、 低功耗 、 活 灵 的监测控制 系统解 决方案 , 来保证机房始终处于稳定的工作环境 。 1系统 总 体 设 计 . 系统 整体框架设 计 如图 1 所示 。数据采集部分 由温度传感器 和单 片机 构成 。 以实现对数 据的实时采 集。单 片机 与以太 网控 制器 的接 口 部分 连接 , 片将测控信 息进行协议 封装 , 制以太 网接 口发送数据包 , 控

远程多路温度采集系统设计精选全文

远程多路温度采集系统设计精选全文
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毕业设计任务书
题 目
远程多路温度采集系统设计
学生姓名
学号
班级
专业
电子信息工程
承担指导任务单位
导师
姓名
导师
职称
一、主要内容
系统以STC89C53单片机作为主控芯片,主要包括:温度采集模块、中央处理模块、温度显示模块和无线传输模块。系统将当前多路温度值通过无线发送到接收端显示,实时远程监测工作环境温度。
5. 论文正文不少于1.5万字,查阅文献资料不少于15篇,其中外文文献2篇以上,翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献
C语言开发
关于STC89系列相关单片机开发文档。
相关传感和显示器件使用手册和接口电路
电机驱动模块。
五、进度计划
第1周——第2周 调研、收集材料,完成开题报告;
二、基本要求
1.系统硬件电路的设计,能实现温度巡回检测,并将温度通过无线传送到接收端;
2.单片机的程序设计,画出程序流程图,源代码编写;
3.提出系统设计框图,提出相应的解决方案。
三、主要技术指标(或研究方法)
1. 电压直流5V,工作电流小于500mA。
2、完成主要功能
3. 电路原理图
4. 使用说明书撰写
第3周----第4周 分析、确定周---第15周 撰写论文;
第16周完善论文,答辩。
教研室主任签字
时 间
年 月 日

温度采集电子系统设计报告

温度采集电子系统设计报告

温度采集电子系统设计报告1. 简介本报告介绍了一个温度采集电子系统的设计。

该系统可以实时采集环境温度,并将数据传输到计算机进行处理和显示。

本报告将详细介绍系统的硬件设计和软件实现。

2. 硬件设计2.1 传感器选择为了实时采集温度数据,我们选择了一款精度高、响应快的温度传感器。

该传感器具有数字输出和I2C接口,能够方便地与单片机进行通信。

2.2 单片机选择我们选用了一款功能强大的单片机作为系统的主控芯片。

该单片机具有丰富的外设接口和强大的计算能力,能够满足系统的需求。

同时,该单片机还有丰富的开发资源和社区支持,使得开发过程更加便捷。

2.3 电路设计系统的电路设计主要包括传感器和单片机之间的连接电路和稳压电路。

传感器与单片机的连接采用了I2C接口,通过外部电阻进行电平转换和保护。

稳压电路采用了线性稳压芯片,确保供电电压的稳定性。

3. 软件实现3.1 硬件驱动为了与传感器进行通信,我们编写了相应的硬件驱动程序。

该驱动程序通过配置单片机的I2C接口,实现了与传感器的数据交换和控制。

3.2 数据采集与处理在软件实现中,我们使用了单片机的定时器和ADC模块来定期采集温度数据。

通过ADC转换,我们可以将模拟温度信号转换成数字信号。

随后,我们对这些数据进行滤波和校准,以获取准确的温度值。

3.3 数据传输与显示为了将采集到的温度数据传输到计算机,我们使用了串口通信。

通过配置单片机的UART模块和计算机的串口接口,我们可以实现数据的传输。

在计算机端,我们编写了相应的数据接收和显示程序,实现了温度数据的实时显示。

4. 实验结果与分析经过实验测试,系统能够准确、稳定地采集温度数据,并进行实时显示。

通过与其他温度计的比较,我们发现系统的测量误差在可接受范围内。

系统的响应速度也非常快,能够在短时间内实时更新温度数据。

5. 总结通过设计和实现温度采集电子系统,我们成功地实现了温度数据的实时采集和显示。

该系统具有稳定性高、响应速度快的特点,可以满足实际应用的需求。

基于单片机的温度控制系统设计方案

基于单片机的温度控制系统设计方案

基于单片机的温度控制系统设计方案设计方案:1. 系统概述:本温度控制系统采用单片机作为核心控制器,通过对温度传感器的采集并对温度进行处理,控制继电器的开关状态,实现对温度的精确控制。

系统可广泛应用于家庭、工业、医疗等领域中的温度控制需求。

2. 硬件设计:a. 单片机选择:根据系统需求,我们选择适用于温度控制的单片机,如8051、PIC、STM32等,具备较高的性能和稳定性。

b. 传感器:采用温度传感器(如DS18B20)进行温度的精确测量,传感器将温度值转化为数字信号进行输出,供单片机进行处理。

c. 屏幕显示:选用LCD液晶屏幕,实时显示当前温度值和设定的目标温度值。

3. 软件设计:a. 数据采集:单片机通过GPIO口连接温度传感器,采集传感器输出的数字信号,并进行AD转换,将模拟信号转化为数字信号。

b. 控制策略:单片机通过比较当前温度值和设定的目标温度值,根据控制算法判断是否需要开启或关闭继电器,从而实现对温度的控制。

c. 温度显示:单片机通过串口通信或I2C通信与LCD屏幕进行数据传输和显示,使用户能够随时了解当前温度和设定的目标温度。

4. 控制算法设计:a. ON/OFF控制:当当前温度值超过设定的目标温度值时,继电器闭合,使制冷或加热设备开始工作;当当前温度值低于设定的目标温度值时,继电器断开,使制冷或加热设备停止工作,实现温度的维持控制。

b. PID控制:根据温度的测量值和设定值,通过比例、积分、微分三个环节的控制,精确调节控制设备的工作状态,使温度尽可能接近设定值。

5. 系统实现和调试:a. 硬件连接:根据设计制作电路板,并连接单片机、温度传感器、继电器、液晶显示器等组件。

b. 程序编写:按照软件设计进行程序编写,并进行单片机的初始化设置、温度数据的采集和处理、继电器的控制等功能的实现。

c. 系统调试:通过实际应用场景中的温度测试数据,验证系统的稳定性和准确性,并根据实际情况进行调试和优化,确保系统达到要求的温度控制效果。

智能温湿度监测与控制系统设计与实现

智能温湿度监测与控制系统设计与实现

智能温湿度监测与控制系统设计与实现近年来,人们对于室内空气质量的关注度越来越高。

不仅是因为随着现代生活的快节奏,大部分时间都在室内,健康的室内环境对人们的身体健康非常重要,而且也因为人们越来越意识到,空气污染不只在室外,也存在于室内。

为了解决室内环境的问题,智能温湿度监测与控制系统得以应运而生。

该系统主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。

传感器采集室内温湿度等参数,将数据传递给控制器,控制器通过分析数据,自动启动或停止执行器,以达到调节室内环境的效果。

在本文中,我们将探讨智能温湿度监测与控制系统的设计与实现,具体包括系统结构、传感器的选择、控制器的程序设计和执行器的选择等方面。

1. 系统结构智能温湿度监测与控制系统主要包括以下部分:1.1 传感器常见的温湿度传感器有电阻式、电容式和半导体式传感器。

其中,半导体式传感器是最为常见的,因为它精度高、响应速度快、价格便宜。

此外,还可以考虑使用一些辅助传感器,如二氧化碳传感器、PM2.5传感器等,以对室内环境进行更全面的监测。

1.2 控制器控制器是智能温湿度监测与控制系统的核心部分,其作用是根据传感器采集到的数据,控制执行器的启停。

可以使用单片机、微处理器、PLC等现有的控制器来完成这个任务。

1.3 执行器算,可以选择不同品牌和型号的空调或新风系统。

2. 传感器的选择如上所述,半导体式传感器是一种比较常用的温湿度传感器。

其原理是,当传感器表面的薄膜吸收水分,会改变薄膜材料的电阻,从而反映出相对湿度的变化。

另外,需要注意的是,传感器要具有一定的线性和温度补偿能力,以保证数据的准确性。

3. 控制器的程序设计控制器的程序设计需要考虑的因素也比较多。

一般而言,控制程序的设计应该具备以下特点:3.1 安全性室内环境对人类的健康有着直接的影响,控制程序在运行过程中需要考虑到人体的安全。

例如,在设定温湿度范围时,应该避免出现极端的设定值,以保证人员的舒适度和安全性。

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备,可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。

本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。

2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中,传感器的选择十分重要。

常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

在本系统中,我们选择了DS18B20温度传感器,这是一种数字温度传感器,具有精确度高、精度稳定等特点,适合于实时温度采集系统的应用。

2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并通过接口与上位机进行通信。

在本系统中,我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块,它不仅具有良好的性能和稳定性,而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。

2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理,以提高系统的稳定性和准确性。

常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。

2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。

在本系统中,我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。

3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境,可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。

在本系统中,我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。

3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中,数据处理和算法设计是十分重要的部分。

根据采集到的温度数据,我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。

通过结合LabVIEW的图形化编程特点,我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。

4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案,我们可以开始进行系统的实施和测试工作。

首先,按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接,然后进行LabVIEW程序的开发和调试。

单片机控制温度采集系统设计

单片机控制温度采集系统设计
( ) 源 单 元 4电
功 能需求 采取模块化方法进行设计 , 开发工具 采用 V B语 言和 C语言 , B语 言简单易用 、 发速度 快 , V 开 用来 编写友 好的人 机
界 面和数据库维护操作 ; 语 言执行效 率高 、 以操作 硬件 , C 可 用
来 编写对底 层 硬件 进行 访 问 的 函数 , 这些 函数 由 V B按 需 调 用 。软 件实现 的功能 主要 有用户 管理 、 系统设置 、 轴温数据 查 看、 曲线 图显示 、 报警记录查询和报表打 印等 。
据进行处理 , 并负责整 个系统 的管理。
控制台节点 的组成 与轴 温监测 节点类 似 , 同时 , 制 台节 控
点通过 R 2 2接 口实现 与 上位 机通 信 。上位 机 由 C U、 S一 3 P 存
储 区、 盘 、 键 显示器 、 口等单元 组成 , 户可 以通 过上位机 进 接 用 行轴温数据 监测 和系统管理 。
MA 17 X 6 8中有一 内置 电压 比较 器 , 电池 电压低 于设 定 的 电 当
压值时 , 模块通过 P O引脚 向 MS 4 0 2 7 F P3 F 24发送报警信 号 2 2 轴 温监 测控 制 台 设 计 . 轴温监测控 制 台设 在 机 车 中, 由控制 台节 点 与上位 机 组 成 。控 制 台节 点 与 轴 温 监 测 节 点 进 行 无 线 通 信 , 收 各 节 车 接 辆的轴温数据 , 然后传给上 位机 ; 位机 负责对 收集 的轴温 数
TX PW R UP、
— —
3 2 轴温监测控制 台管理软件设计 . 轴 温监 测控制 台管理 软件是 系统管 理 的核 心。软件按 照
E N接 通 用 1 口 , C AM、 R接 中 断 口 , 样 0 而 D、 D 这
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精选资料.第一章绪论本章介绍了温度采集与控制系统设计的背景与意义,通过本章,可以了解温度传感器和单片机的发展状况以及相关技术的发展状况。

1.1 课题背景与意义温度控制无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,而在当今,我国农村锅炉取暖,农业大棚等多数都没有实时的温度监测和控制系统,还有部分厂矿,企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪,无法实现温度数据的实时监测与控制。

随着社会经济的高速发展,越来越多的生产部门和生产环节对温度控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求,传统的温度控制器的控制精度普遍不高,不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节。

人们对于温度监测技术的要求日益提高,促进了温度传感器技术的不断发展进步。

温度传感器主要经历了三个发展阶段:模拟集成温度传感器、模拟集成温度控制器、智能温度传感器。

温度传感器的发展趋势:进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等高科技的方向迅速发展。

自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,80年代的单片机技术进入了快速发展的时期。

近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝着快速,高性能的方向发展,从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。

单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各个行业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。

单片机在国内的主要的应用领域有三个:第一是家用电器业,例如全自动洗衣机、智能玩具;第二是通讯业,包括手机、电话和BP机等等;第三是仪器仪表和计算机外设制造,例如键盘、收银机、电表等。

除了上述应用领域外,汽车、电子行业在外国也是单片机应用很广泛的一个领域。

它成本低、集成度高、功耗低、控制可修改编辑1 / 60功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置,由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪表中的误差的修正、线性处理等问题。

1.2 本课题的研究内容与目标设计以STC89C52单片机为系统控制核心,结合DS18B20温度传感器、12864液晶显示、BM100无线模块、报警、升温和降温指示灯几部分电路,构成了一整套温度检测,报警及控制系统。

DS18B20进行温度采集,然后将温度数据送入单片机进行处理通过串口和无线模块发送出去,另一边单片机串口和无线模块接收然后在12864液晶上显示出来,达到了实时监控的目的,具有巡检速度快,扩展性好,成本低的特点。

在报警系统中,对于超过此限的温度数据将产生报警信号并进行相应的升温或降温操作。

本设计采用两片STC89C52单片机实现,单片机软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现较简单,方便。

设计温度采集系统充分发挥了STC89C52单片机的特点,结合现有技术,大大降低了电路的设计复杂度,该系统具有温控准确、操控界面良好、稳定性高、抗干扰能力强等优点。

温度采集系统的设计必将给生产生活带来一定的飞跃,大大促进了生产的需要,在以后的发展中更进一步提高效率。

本设计的实现目标如下:(1).温度实时监测本系统在接收端用到了中文点阵式液晶显示器,显示清晰,能够把温度传感器采集来的温度实时显示在屏幕上,达到实时监测的目的。

(2)温度远程无线可靠传输BM100模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块,嵌入高速单片机和高性能射频芯片。

BM100模块采用高效交织纠错算法,具有抗干扰和高灵敏度等特点。

BM100模块提供了多个频道的选择,可在线修改串口速率,发射功率,通信速率等各精选资料.种参数。

BM100模块能够透明传输任何大小数据,而用户无须编写复杂的设置与传输程序,同时体积小、传输距离较远,丰富便捷的配置功能,能够应用非常广泛的智能化通信领域。

(3)各种附加功能及控制功能完善由单片机分别设置温度报警上下限,超过预定的温度值时报警灯就会亮,相应的给出升温或降温的控制信号。

1.3 论文的详细内容安排本文共分5章。

第一章绪论,首先介绍了本文设计的课题背景,然后介绍了温度传感器和单片机的发展状况,最后介绍了论文的内容安排。

第二章首先是对温度采集与控制系统的任务分析,对任务明确之后,才能更加准确的进行设计。

接着阐述了系统方案的设计,对方案进行了详细分析。

第三章介绍了温度采集与控制系统的硬件设计,这些硬件设计是软件编程的基础。

第四章阐述了软件的设计过程,也是本毕设所要做的关键性工作。

包括软件结构说明,主程序与子程序的设计。

第五章则是对软件和硬件进行调试、分析,解决出现的各种问题。

之后,对本次毕业设计做出了总结并给出了重要结论,最后做出了社会经济效益分析。

可修改编辑3 / 60精选资料.第二章系统方案设计本章主要内容是对设计任务书进行分析和为完成任务所需要掌握的知识,之后就要从成本、设计周期、等方面进行方案设计。

2.1 任务分析1. 主要内容:设计一个基于单片机的远程无线温度采集与监控系统。

该系统硬件设计主要包括:主控单元、温度数据采集单元、数据传输单元、电源单元等。

软件部分包括:温度数据的采集收发存储与处理、温度控制指令的处理等。

2. 主要功能:完成远程温度的数据监测与传输,并能进行报警和相应的温度控制操作。

3. 主体思路:熟悉科研课题的环境及毕业设计的具体要求,收集相关资料和调研,熟悉硬件和软件设计环境并完成硬件和软件的设计,完成远程温度采集与控制系统的软硬件设计和调试,最后是工作总结和撰写论文。

可修改编辑5 / 60为完成以上任务,首先要学习51单片机的相关知识:I/O口的输入输出操作、单个I/O的操作、定时器中断、外部中断、串口等。

然后是DS18b20的工作原理、管脚意义,如何初始化、读数据、数据处理等。

还有对12864液晶的学习,如何写指令、写数据、初始化、设定显示位置等。

学会了单个器件的使用还要将他们整合到一起,由于整个系统使用C语言编程,所以要学习并掌握单片机C语言的基本知识。

2.2 设计方案本系统设计方案主要包括硬件和软件两个部分。

硬件部分包含两个子系统,温度采集系统和温度监测与控制系统,其整体框图如图2.1所示。

其中在温度采集模块中有STC89C52单片机、DS18B20温度传感器、以及无线模块BM100。

其工作方式是DS18B20将采集的温度通过一个I/O口送到单片机进行数据处理,然后将处理好的数据通过串口和无线模块BM100发送出去。

温度监控与控制系统的核心同样是一个STC89C52单片机,它将通过无线模块BM100和串口接收到的温度值在12864液晶屏上显示出来,达到实时监控的目的。

另外通过单片机设置温度报警阀值,超过报警阀值时则进行报警提示并进行相应的升温和降温控制信号输出,达到控制的目的。

精选资料.可修改编辑7 / 60图2.1 整体结构软件设计是驱动这些硬件正常工作的关键。

软件部分要分为温度采集程序设计和温度监测与控制程序设计。

温度采集子系统程序中包含串口的初始化,即设定好波特率(本系统选用的是9600b/s ),然后调用温度处理子程序,在温度处理子程序中系统会用到读温度子程序将温度按位处理,读温度子程序包含DS18B20的初始化、读写子程序等,其流程图如图2.2所示。

温度监测与控制子系统程序中要设定相同的波特率,这样才能够接收到数据且不丢失。

在接收数据时,系统采用串口中断的方式进行接收,当进入串口中断后,判断起始标志位数据,当判断起始标志位数据成功后,开始按顺序接收数据,并送入存储数组,然后送入显示子程序进行送显,如果判断起始标志位数据失败,则等待并继续进行起始标志位数据判断直至判断成功。

报警装置使用的是LED 灯,当超过所设定的32℃,LED 将被点亮,并发出降温操作信号;如果低于所设定的30℃,报警灯也会亮起,并发出升温操作信号,其流程图如图2.3所示。

图2.2 温度采集流程图图2.3 温度监测与控制流程图精选资料.论证该方案的可行性,主要从成本、设计周期等方面进行考虑,分析如下:1、成本分析本设计的核心是2片STC89C52单片机、12864液晶、DS18B20温度传感器、2个BM100无线模块等。

经过市场调研,STC89C52单片机单价在4元左右,12864液晶大约40元,DS18B20价位在5元左右,BM100无线模块单价是70元,其他电阻、电容、晶振等也都比较便宜。

所以本硬件设计成本相对合理。

2、设计周期该设计方案的硬件部分是在学习各单个器件的工作原理后设计出来的,时间主要放在资料的理解和应用上,硬件设计以及制作的时间会随着所收集的资料的理解来进行调整。

软件工作的设计重点是C语言的学习,以及时序图的理解和读写操作。

设计周期的长短取决于软件的理解及掌握程度。

经过分析,此方案成本较低,设计周期合理,并且能较好的达到任务指标,因此设计执行此方案。

可修改编辑9 / 60第三章硬件设计本章主要阐述了两部分内容,温度采集子系统的设计和温度监测及控制子系统的设计,同时对各个单元进行了详细说明。

在温度采集子系统中,DS18B20将采集的温度通过一个I/O口送到STC89C52单片机进行数据处理,然后将处理好的数据通过串口和无线模块BM100发送出去。

温度监测与控制子系统的核心同样是一个STC89C52单片机,它将通过无线模块BM100和串口接收到的温度值在12864液晶屏上显示出来,达到实时监测的目的。

另外通过单片机分别设置温度报警上下限,超过预定的温度阀值时进行报警,并发出相应的升温或降温控制信号,达到温度控制的目的。

单片机的最小系统与其他单元分开设计,以便进行实验和修改。

3.1 温度采集传输子系统3.1.1 STC89C52单片机最小系统的设计STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash存储器。

STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O精选资料.口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。

另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

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