实验一温度数据采集系统
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。
zigBee无线温度数据采集系统设计
zigBee无线温度数据采集系统设计于博;丁高林;郑宾【摘要】在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地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，在温度采集系统中，采用抗干扰能力强的新型数字传感器和新兴的ZigBee无线传输技术桐结合的方案是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DSl8820具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用～总线、可组网等优点，在实际应用中得到了良好的测温效果，另外通过为系统添加新的测量手段，无线技术能够帮助其改进流程。
%In the traditional analog signal distance temperature measuring system, we need to solve the problem of load error compensation, multimetering cut error and amplifying circuit of zero drift and so on, get higher measurement accuracy. In addition, electromagnetic environmentof ordinary local monitoring, there are stronger interference signal, analog temperature signal is easy to be interferenceed so that produce measurement error ,so affect the measurement accuracy. Therefore, in the temperature acquisition system, the most effective scheme is taking use of the scheme which combines the higher antijamming capability of new type of digital sensor with burgeoning ZigBee wireless transmission. The new type digital temperature sensor volume, higher accuracy, applying to further voltage, adopting to one-wire bus, in practical application we obtain favorable effect of temperature measuring. On measurment means,wireless technology is able to improve the technological process. DS18B20 possesses smaller and Network Connection, the side through add new 【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P38-41)【关键词】ZigBee;无线传输;新型数字温度传感器;DS18820【作者】于博;丁高林;郑宾【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言工业无线技术被称为工业控制领域的革命性技术，是继现场总线之后的又一个热点技术，是降低自动化成本、提高自动化系统应用范围的最有潜力的技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点。
温度通信系统实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解温度通信系统的基本组成和工作原理。
2. 掌握温度传感器的使用方法和信号采集技术。
3. 熟悉温度信号的传输和通信协议。
4. 分析温度通信系统的性能，优化系统设计。
二、实验原理温度通信系统主要由温度传感器、信号采集电路、通信模块和数据终端组成。
温度传感器用于测量环境温度，信号采集电路将温度信号转换为标准信号，通信模块负责将信号传输到数据终端，数据终端则对温度数据进行处理和分析。
三、实验仪器与设备1. 温度传感器：DS18B202. 信号采集电路：包括电阻、电容、运算放大器等3. 通信模块：ESP8266 Wi-Fi模块4. 数据终端：PC或智能手机5. 连接线、电源等四、实验步骤1. 搭建实验平台：将温度传感器、信号采集电路和ESP8266 Wi-Fi模块连接到PC 或开发板上。
2. 编程：使用C语言编写程序，实现以下功能：- 温度传感器数据采集- 信号处理与转换- Wi-Fi模块连接与数据传输3. 测试：- 连接Wi-Fi模块到路由器，测试通信是否正常。
- 通过数据终端接收温度数据，观察数据是否准确。
4. 性能分析：- 分析温度通信系统的延迟、带宽和稳定性。
- 优化系统设计，提高通信效率和可靠性。
五、实验结果与分析1. 数据采集：通过实验，成功采集到温度传感器数据，并将其转换为标准信号。
2. 通信测试：通过Wi-Fi模块，成功将温度数据传输到数据终端，通信稳定可靠。
3. 性能分析：- 延迟：实验中温度数据传输延迟约为1秒，满足实际应用需求。
- 带宽：根据实验条件，通信带宽约为500kbps，可满足数据传输需求。
- 稳定性：在测试过程中，通信系统表现出良好的稳定性，未出现中断或数据丢失现象。
六、实验结论1. 温度通信系统可以有效地将温度数据传输到数据终端，实现远程监控和控制。
2. 实验中使用的DS18B20温度传感器具有高精度、低功耗等优点，适用于温度监测领域。
3. ESP8266 Wi-Fi模块具有良好的通信性能，可满足实际应用需求。
温度监测系统实验报告
一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统，并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号，数据采集器对电信号进行采集和处理，控制器根据设定的温度范围进行控制，显示屏显示温度信息，报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机（如STC89C52）作为核心控制器，通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路，包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序，实现以下功能：（1）初始化单片机系统；（2）读取温度传感器数据；（3）将温度数据转换为摄氏度；（4）显示温度数据；（5）判断温度是否超出设定范围，若超出则触发报警。
3. 连接电源，启动系统，观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功，能够稳定运行，实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确，显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时，系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统，实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验，加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中，学会了如何编写程序，实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中，注意电路连接的准确性，避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时，注意代码的简洁性和可读性，便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合，如数据存储、远程传输等，提高系统的实用性和功能。
单片机 数据采集系统 实验报告
单片机数据采集系统实验报告1、被测量温度范围：0-120℃，温度分辨率为0.5℃。
2、被测温度点：2个，每5秒测量一次。
3、显示器要求：通道号2位，温度4位（精度到小数点后一位）。
显示方式为定点显示和轮流显示。
4、键盘要求：（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。
设计内容：1、单片机及电源模块设计：单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源模块可以选用7805等稳压组件，本机输入电压范围9-12v。
2、存储器设计：扩展串行I2C存储器AT24C02。
要求：AT24C02的SCK接P3.2AT24C02的SDA接P3.42、传感器及信号转换电路：温度传感器可以选用PTC热敏电阻，信号转换电路将PTC输出阻值转换为0-5V。
3、A/D转换器设计：A/D选用ADC0832。
要求：ADC0832的CS端接P3.5ADC0832的DI端接P3.6ADC0832的DO端接P3.7ADC0832的CLK端接P2.14、显示器设计：6位共阳极LED显示器，段选（a-h）由P0口控制，位选由P2.2-P2.7控制。
数码管由2N5401驱动。
5、键盘电路设计：6个按键，P2.2-P2.7接6个按键，P3.4接公共端，采用动态扫描方式检测键盘。
6、系统软件设计：系统初始化模块，键盘扫描模块，数据采集模块，标度变换模块、显示模块等。
设计报告要求：设计报告应按以下格式书写：（1）封面；（2）设计任务书；（3）目录；（4）正文；（5）参考文献。
其中正文应包含以下内容：（1）系统总体功能及技术指标描述；（2）各模块电路原理描述；（3）系统各部分电路图及总体电路图（用PROTEL绘制）；（4）软件流程图及软件清单；（5）设计总结及体会。
实验1模拟数据采集
用于检测光信号并将其转换为电信号，常见类型有光电二 极管、光敏电阻等。选择时需要考虑光谱响应、灵敏度、 噪声等性能参数。
信号调理电路设计
放大电路
用于将传感器输出的微弱信号放 大到合适的幅度，以便后续处理。 设计时需要考虑放大倍数、带宽、
噪声等性能指标。
滤波电路
用于滤除信号中的噪声和干扰，提 高信噪比。设计时需要考虑滤波器 类型、截止频率、阻带衰减等参数。
采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的 一个特征值。要准确反映客观事物，必须有一个 量化过程。量化处理是将样本连续变化的模拟量 转换成离散的数字信号的过程。
被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量， 如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量， 也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一 定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。
的预处理和分析，如数据滤波、去噪和统计分析等。
05
数据分析与处理
数据预处理
数据清洗
去除重复、无效和异常数据，保证数据质量。
数据转换
将数据转换为适合分析的格式，如数值型、分类 型等。
数据标准化
消除数据间的量纲差异，使数据具有可比性。
特征提取方法
01
02
03
时域特征
提取数据的统计特征，如 均值、方差、峰度等。
多源数据融合
随着物联网、大数据等技术的发展，未来实验方法将更加注重多源数据融合，实现不同类 型、不同来源数据的整合和分析，为实验提供更加全面、准确的数据支持。
改进方向建议
提升数据采集精度
加强实时性处理
增强方法适应性
通过改进数据采集设备、优化 数据采集算法等方式，提高数 据采集的精度和稳定性。
通过采用实时计算框架、优化 数据传输协议等方式，减少数 据传输和处理延迟，提高实验 方法的实时性。
实验一温度数据采集系统
实验一温度数据采集系统一、 实验目的 1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。
二、 实验内容1、实验方案的设计； 2、数据采集程序设计与开发； 3、 系统调试与运行。
三、 实验设备1、微型计算机 一台2、ADAM4019温度数据采集模块 一个3、ADAM4520串行协议转换模块 一个4、K 型热电偶 一个5、电加热水杯 一个6、Visual Basic 6.0软件 一套7、工业温度计 一个8、ADAM-4000 Utility 应用程序 一套四、 实验要求1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发 2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试； 3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。
五、 实验原理与方法步骤1、 实验原理温度数据采集系统的构成原理图，如图1—1所示。
图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K 型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。
为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号，然后通热电偶 ADAM4019 ADAM4520 PC 机 COM1 端口电热水杯电源过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。
可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采集。
为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。
软件冷端温度补偿技术的原理思想：误差的绝对值＝|采集到的测量值－真实温度值|；if 实际测量值－真实温度值>0;then 温度量＝实际测量值－误差的绝对值；else if 实际测量值－真实温度值<0;then 温度量＝实际测量值+误差的绝对值；else温度量＝实际测量值;end2、ADAM4019指令的学习（见附件材料）3、VB知识的准备和参考程序设计在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。
温度技术测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法；2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围；3. 学会使用温度传感器进行实际测量；4. 分析实验数据，提高对温度测量技术的理解。
二、实验仪器与材料1. 温度传感器：热电偶、热敏电阻、PT100等；2. 温度测量仪器：数字温度计、温度测试仪等；3. 实验装置：电加热炉、万用表、连接电缆等；4. 待测物体：不同材质、不同形状的物体。
三、实验原理1. 热电偶测温原理：利用两种不同金属导体的热电效应，即当两种导体在两端接触时，若两端温度不同，则会在回路中产生电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
2. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，根据电阻值的变化，可以计算出温度。
3. PT100测温原理：PT100是一种铂电阻温度传感器，其电阻值随温度变化而线性变化，通过测量电阻值，可以计算出温度。
四、实验步骤1. 实验一：热电偶测温实验（1）将热电偶插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热电偶冷端温度；（3）根据热电偶分度表，计算热电偶热端温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
2. 实验二：热敏电阻测温实验（1）将热敏电阻插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热敏电阻温度；（3）根据热敏电阻温度-电阻关系曲线，计算热敏电阻温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
3. 实验三：PT100测温实验（1）将PT100插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量PT100温度；（3）根据PT100温度-电阻关系曲线，计算PT100温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
五、实验结果与分析1. 实验一：热电偶测温实验实验结果显示，热电偶测温具有较高的准确性，误差在±0.5℃以内。
分析误差原因，可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。
2. 实验二：热敏电阻测温实验实验结果显示，热敏电阻测温具有较高的准确性，误差在±1℃以内。
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实验一温度数据采集系统
一、实验目的
1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；
2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；
3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司
ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。
二、实验内容
1、实验方案的设计；
2、数据采集程序设计与开发；
3、系统调试与运行。
三、实验设备
1、微型计算机一台
2、ADAM4019温度数据采集模块一个
3、ADAM4520串行协议转换模块一个
4、K型热电偶一个
5、电加热水杯一个
6、Visual Basic 6.0软件一套
7、工业温度计一个
8、ADAM-4000 Utility应用程序一套
四、实验要求
1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发
2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试；
3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。
五、实验原理与方法步骤
1、实验原理
温度数据采集系统的构成原理图，如图1—1所示。
图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。
为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号，然后通
过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。
可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采集。
为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。
软件冷端温度补偿技术的原理思想：
误差的绝对值＝|采集到的测量值－真实温度值|；
if 实际测量值－真实温度值>0;
then 温度量＝实际测量值－误差的绝对值；
else if 实际测量值－真实温度值<0;
then 温度量＝实际测量值+误差的绝对值；
else温度量＝实际测量值;
end
2、ADAM4019指令的学习（见附件材料）
3、VB知识的准备和参考程序设计
在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。
图1—2 参考程序设计流程图
程序中可能用到的用户函数：
(1) 等待返回字符串函数：WaitRs(comm As MSComm, Rs As String, dt As
Long)
Function WaitRs(comm As MSComm, Rs As String, dt As Long) As String
Dim Buf As String
Dim TT As Long
Buf = ""
TT = GetTickCount
Do
Buf = Buf & comm.Input
Loop Until InStr(1, Buf, Rs) > 0 Or GetTickCount - TT >= dt
If InStr(1, Buf, Rs) > 0 Then
WaitRs = Buf
Else
WaitRs = ""
End If
End Function
(2) 延迟函数
Sub timedelay(t As Long)
Dim TT As Long
TT = GetTickCount()
Do
DoEvents
Loop Until GetTickCount() - TT >= t
End Sub
(3) 用户函数中的API函数声明：
Public Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" () As Long
4、实验步骤
(1) 正确连接计算机、ADAM4019模块、ADAM4520模块、热电偶和电
源等设备，搭建温度数据采集系统的硬件系统；
(2) 用ADAM-4000 Utility检测模块连接是否正确，并对4019模块进行初
始化设定；
(3) 打开VB6.0软件进行界面设计与程序编写（自学MSComm控件）；
(4) 程序调试与运行；
(5) 进行温度采集，记录相关实验数据。
六、思考题
1、计算机温度数据采集系统的基本构成和特点有哪些？
2、在编程设计中，用到了哪些主要的ADAM4019的操作命令，这些命
令的含义和作用分别是什么？
3、数据采集系统所采用的数据读取方式是中断方式，还是查询方式？
七、实验报告
1、写出实验名称、目的及其内容；
2、记录实验所用到的仪器和设备，画出实验中数据采集系统的电路连接
示意图；
3、给出VB程序设计流程图和部分主要源代码；
4、给出并分析实验结果和数据曲线；
5、回答思考题；。