远程温度采集系统
基于STM32单片机的温度控制系统设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。
我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。
STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器，广泛应用于各类嵌入式系统中。
通过STM32单片机实现温度控制，不仅可以精确控制目标温度，而且能够实现系统的智能化和自动化。
本文将介绍如何通过STM32单片机，结合传感器、执行器等硬件设备，构建一套高效、稳定的温度控制系统，以满足不同应用场景的需求。
在本文中，我们将首先分析温度控制系统的基本需求，包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。
随后，我们将详细介绍系统的硬件设计，包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。
在软件编程方面，我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写，包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。
我们将对系统进行测试，以验证其性能和稳定性。
通过本文的阐述，读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程，掌握相关硬件和软件技术，为实际应用提供有力支持。
本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计，主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。
系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台，能够实时采集环境温度，并根据预设的温度阈值进行智能调节，以实现对环境温度的精确控制。
在系统总体设计中，我们采用了模块化设计的思想，将整个系统划分为多个功能模块，包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。
这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性，同时也便于后续的调试与优化。
温度采集模块是系统的感知层，负责实时采集环境温度数据。
我们选用高精度温度传感器作为采集元件，将其与STM32单片机相连，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，供后续处理使用。
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
基于Zigbee的多路温度数据无线采集系统设计
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ ５ １ ２ ０ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｔ ｅ ｍ ｅｒ ｐ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ａ ａ ｔ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｓ ｒ ｔ ｏ ｎ ｇ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ， ｅ ａ ｓ ｙ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
目 前， 温度数据采集 系统 大多是通过 串 口将 主控 制器采 集
到温度信 息传递到上位机 。然而 ， 在一些 不便于 布线或者 高危 作业 区域 （ 如对锅炉 温度 的监 测 ） ， 这 种有线 传输 的方 式 ， 可扩 展性较差 ， 安装和维护 比较 困难 ， 成本较高 １ Ｊ 。 针对 上述情 况 ， 提 出一种 以新 一代 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２嵌入式微处 理器 和Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ技 术 为核 心的 嵌入 式多 路 温度数 据无 线采 集 系统 。 该系统利 用 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ技术功耗极低 、 系统 简单 、 组 网方 式灵活 、 成 本低 、 等待时间短等性能 ， 可 以方便地 组建传感 器 网络 的特 点 ，
基于GPRS的环境温度监测系统设计
基于GPRS的环境温度监测系统设计摘要:本文根据远程温度监测的需要,提出了基于GPRS的环境温度监测系统的设计方案。
采集器以单片机作为核心控制器件,通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度数据,后经由GPRS无线传输模块将采集的数据传输到服务器,监控中心计算机通过监测软件对数据实时显示和存储。
关键词:温度监测数字温度传感器GPRS DTU我们的日常生活、生产常常和环境的温度息息相关,在某些生产领域对温度的实时监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术,比如:能源,化工等行业。
近年来,随着计算机技术和通信技术的不断发展,数据的传输从有线发展到采用无线方式进行实时传输。
GPRS通信技术就以其不需要架设通信线路、组网灵活方便、资源利用率高等独特的优势使其在无线数据传输系统中越来越被重视。
本文根据远程温度监测的需要,提出了一种基于GPRS的环境温度监测系统,采用单片机作为核心控制器件对数据进行采集,利用GPRS DTU无线通信模块远程无线数据传输,控制中心服务器接收GPRS传输过来的数据,客户端计算机利用监测软件实现温度数据的显示、查询。
1 监测系统总体结构监测系统由数据采集终端和控制中心两部分构成。
数据采集终端负责温度数据的采集,通过GPRS模块发送数据到控制中心服务器,客户端计算机通过软件分析处理,实现采集数据的实时显示、曲线显示、数据存储等功能。
采集终端由温度传感器和单片机构成,温度传感器采集温度,由单片机对温度数据进行处理并通过RS232串口发送至GPRS模块,GPRS 模块将数据无线传输到控制中心服务器上,客户端计算机通过Internet 利用监测软件对数据进行显示,处理和保存。
2 系统采集终端硬件设计数据采集终端的硬件组成以51系列单片机为核心,包括一个数字温度传感器DS18B20,电源模块,串口模块,GPRS DTU通信模块PTD5000等。
51系列单片机由I／O口采集数字温度传感器DS18B20的信号,经分析处理,再通过RS-232串口将温度数据发送给PTD5000无线模块由其通过GPRS网络发送至监控中心服务器。
AI智慧测温管理系统设计方案 (2)
AI智慧测温管理系统设计方案设计方案：1. 引言随着人工智能的发展和应用普及，AI智慧测温管理系统成为了现代温度管理的有效工具。
本文将介绍一种基于AI技术的智慧测温管理系统的设计方案。
2. 系统架构该系统的整体架构包括：- 温度采集模块：通过温度传感器获取温度数据。
- 数据处理模块：对采集的温度数据进行处理和分析。
- AI模型训练模块：利用机器学习和深度学习算法对历史温度数据进行训练，建立预测模型。
- 预测与告警模块：根据预测模型对当前温度进行预测，并根据预警规则触发相应的告警机制，对异常温度进行预警。
- 数据存储和展示模块：将处理后的数据和预警记录存储到数据库中，并通过可视化界面展示给用户。
3. 功能设计- 温度采集：系统通过温度传感器对不同区域的温度进行采集。
- 数据处理：对采集到的温度数据进行滤波和处理，去除信号噪声和异常值。
- 历史数据分析：对历史温度数据进行统计和分析，找出温度变化的规律。
- AI模型训练：将历史数据输入到AI模型中，使用机器学习和深度学习算法进行训练，建立温度预测模型。
- 温度预测：利用预测模型对当前温度进行预测，并与设定的阈值进行比较，判断是否异常。
- 预警机制：当温度异常时，触发相应的预警机制，如发送短信或邮件通知相关人员。
- 数据存储和展示：将处理后的温度数据和预警记录存储到数据库中，并通过可视化界面展示给用户，以便用户查看历史数据和分析温度趋势。
4. 技术实现- 温度采集模块可以使用传感器技术实现，如热敏电阻或红外线传感器，通过串口或无线协议将采集的温度数据传输给数据处理模块。
- 数据处理模块可以使用常见的数据处理算法，如滑动窗口平均或加权平均算法，对采集的温度数据进行平滑处理。
- AI模型训练模块可以使用机器学习和深度学习框架，如TensorFlow或PyTorch，通过构建适当的神经网络模型对历史温度数据进行训练。
- 预测与告警模块可以使用训练好的AI模型对当前温度进行预测，并根据设定的预警规则进行异常判断。
一种多路温度无线采集系统的设计
单 ，操作 灵 活 ，无须外 接 电路的 的优点 。在 使 用 过 程 中 ，可 由 一根 Ｉ ／Ｏ数 据 线 既 供 电 又 传 输 数 据 ，并 可 由用 户 设 置 温 度报 警 界
和 系统 复 杂 度 ，还 可 以 大 大 地 降 低 成 本 。 本 系 统 正 是 基 于 短 距 离 无 线 通 信 技 术 而 开
本 系统 采 用 单 片 机 作 为 主 控 制器 ，温
上位帆 １
上位机 ２
上芷胡 １ ＇ ４
度 传 感 器 采 用 数 字 式 温 度 传 感 器
标 ：
无线通信距离大于 ５ ０米 ， 温 精 度 ± ０． 测 １
图 １ 系统 总体 方案 框 图
。 Ｃ， 温 路 数 Ｎ ≥ ２ 测 。
３系统硬件设计
如 图 ２所 示 系 统 包 括 ｎ 个 的 温 度 采 集
端 和 一 个 数 据 接 受 端 。 温 度 采 集端 包 括 温 度 传 感 器 ＤＳｌ Ｂ２ ０、单 片 机 ＡＴ８ Ｓ ｌ ８ ９ ５ 、无 线发 射 模 块 和 无 线 接 受 模 块 几 部 分 。 当温 度 采 集端 接 收 到 数 据 接 受 端 发 送 来 的 采 集 命 令 时 ，就 将 温 度 传 感 器 采 集 到 的温 度 数 据 传 输 给 单 片 机 ， 然 后 单 片 机 再 将 数 据 经
ＤＳｌ Ｂ２ ８ ０， 显 示 采 用 低 功 耗 的 ＬＣＤ 液 晶 ｌ０ ６ ２。 本 系 统 的 无 线 模 块 没 有 采 用 现 成 的
无 线 收 发 芯 片 ， 而 采 用 了 低 成 本 的 ＤＦ无 线 收 发 模 块 。 ＤＦ 无 线 收 发 模 块 的 缺 点 是 无 编 码 解 码 ， 外 加 编 码 解 码 功 能 ， 这 部 ＋须 分 功 能 采 用 单 片 机 来 进 行 ， 实 行 软 件 编 码
基于ZigBee的温湿度采集系统设计
基于ZigBee的温湿度采集系统设计近年来，随着无线通信网络技术的飞速发展，人们不需要花费高成本和进行复杂的布线，就能实现系统组网和数据通信。
而ZigBee无线传感器网络因其低功率、低成本的特性，受到了科学爱好者和人们的广泛的关注。
它作为ZigBee 技术和传感器技术相结合的产物，能组建ZigBee无线传感器网络，实现点与点之间的通信。
本设计采用符合ZigBee标准的CC2530作为传感器节点的数据采集和处理单元，并采用了温湿度复合传感器芯片DHT11进行温湿度进行数据采集。
在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写，实现无线传感器网络对温湿度信号的采集，并实现传感器节点之间的数据传输功能。
标签：ZigBee DHT11 CC2530 无线传感网络温湿度数据采集一、温湿度采集系统的总体设计协调器上电后，能够建立ZigBee无线网络，接着终端节点能查找并自动加入该ZigBee无线网络中，这时就建立起了协调器和终端节点的通信。
终端节点能够定时的采集温湿度数据，并将其通过网络发送给协调器，协调器收到温湿度数据后，通过RS232通信串口传输上到PC机。
系统设计原理图如图3-1：图1-1 系统设计原理图1.无线传感器网络节点设计针对ZigBee无线传感器网络的功能和组成，将传感器节点大致分成如下几个部分：采集单元、处理单元、通讯单元、电源单元。
无线传感器网络节点的模块如图1-2：图1-2 无线传感器网络节点的模块2.系统设计的主要任务2.1硬件平台的搭建：基于符合ZigBee标准的CC2530和温湿度传感器DHT11相结合，实现系统对温湿度的采集、存储和收集功能，并通过RS232与PC机相联，把收集到的温湿度数据传输到PC机中进行分析处理。
2.2软件平台的搭建：在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写和编译，实现无线传感器网络对温湿度数据的采集，还能实现传感器节点之间的数据传输功能。
二、温湿度采集系统的硬件设计1.系统采集单元设计鉴于本实验测量环境的特殊要求，需要对温湿度高精确度的测量和长期的保持工作。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断发展，温度控制系统在现代生活中应用广泛，例如空调、冰箱、温室等。
本文基于51单片机设计一个简单的温度控制系统，用于控制温度在一些合适的范围内。
一、系统功能设计本系统主要包括以下功能：1.温度采集：通过温度传感器实时采集环境温度数据；2.温度显示：将采集到的温度数据显示在液晶屏上，方便用户查看；3.温度控制：当环境温度超过设定的范围时，系统将自动启动风扇或制冷装置来降低温度；4.温度报警：当环境温度超过设定范围时，系统将通过报警器发出警报。
二、系统硬件设计1.51单片机2.LM35温度传感器：用于采集环境温度数据；3.ADC0804模数转换芯片：将LM35传感器输出的模拟电压转换为数字信号；4.LCD1602液晶屏：用于显示温度数据和系统状态；5. Buzzer报警器：用于发出警报；6.风扇或制冷装置：用于降低温度。
三、系统软件设计1.初始化：设置各个硬件模块的工作模式和初始化参数；2.温度采集：通过ADC0804芯片将LM35传感器输出的模拟信号转换为数字信号；3.温度显示：将采集到的数字信号转换为温度值，并通过LCD1602液晶屏显示；4.温度控制：根据设定的温度上下限值，判断当前温度是否超过范围，若超过则启动风扇或制冷装置进行温度控制；5. 温度报警：当温度超过设定范围时，通过Buzzer报警器发出声音警报；6.系统循环：以上功能通过循环执行，实现实时监控和控制。
四、系统流程图软件设计流程如下所示:```开始初始化系统循环执行以下步骤：采集温度数据显示温度数据温度控制判断温度报警判断结束```五、系统总结本文基于51单片机设计了一个简单的温度控制系统，通过温度采集、显示、控制和报警功能，实现了温度的实时监控和控制。
该系统可以广泛应用于家庭、办公室、温室等环境的温度控制，提高生活质量和工作效率。
六、系统展望本系统可以进行进一步的优化和扩展，例如添加温度传感器的校准功能，提高温度采集的精度；增加温度曲线图显示功能，方便用户了解温度变化趋势；引入无线通信模块，使用户可以通过手机或电脑远程监控和控制温度等。
基于AT89S51单片机控制的新型温室温度采集监测系统
结构 电路原理如 图 所示 。
质、 调节生长周期 、 高经济效益 的 目的。在 目前众 提 多的单 片机测温 电路中， 对温度采集信号 的处理多采
用 Ａ Ｄ转换 器模 数转 换 为 数 字 信 号 后 再 交 由单 片 机 ／
处理 、 执行… 。但是传 统 的 Ａ Ｄ转换器 在数据 长距 ／
的方 波信 号 ， 后 再 利 用 单 片 机 的两 个 ｌ 然 ６位定 时／ 计 数 器进 行 数 据处 理 ｊ 。具 体 过 程 是 ， 频 率 信 号 接 到 把 单 片机 的 Ｐ ． Ｔ 脚 ， 时 使 Ｔ 工 作 在 计 数 器 状 ３ ４（ Ｕ） 同 Ｄ
机内部 的两个定 时器／ 计数器 的协调 工作 ， 使用 测量
能 ：ｋ字节 Ｆａ ４ ｌ ｈ闪速存储器 ， ８字节 内部 Ｒ Ｍ，２ ｓ １ ２ Ａ ３ 个 ＩＯ 口， ／ 两个 １ ６位定时／ 计数 器 ， 一个 ５向量两级
中断 结构 ， 个 全 双 工 串行 通 信 口 ， 内 振 荡 器 及 时 一 片 钟 电路 ， 门狗 选 用 ＭＡ ８ ３ 。 同 时 ， Ｔ ９ ５ 看 Ｘ １Ｌ Ａ ８ Ｓ １可 降
２１ ０ ０年 ９月
农 机 化 研 究
第 ９期
基 于 Ａ ９Ｓ５１单 片 机 控 制 的 新 型 温 室 温 度 采 集 监 测 系 统 Ｔ８
王兴 宇 ，袁 伟青
（ 西农 业 大 学 计 算机 与 信 息 工 程学 院 ，南 昌 ３ ０ ４ 江 ３ ０ ５）
摘
要 ｉ 介 绍 了一 种 具有 高 精 度 、 量 程 的 智能 温 度 采 集 监 测 系统 。系 统 的 Ｃ Ｕ采 用 目前 低价 位 但 技 术 十 分 成 宽 Ｐ
离传 输 、 度要 求 高 、 金 有 限 的场 合 下 明显 受 限 ， 精 资 而
基于FPGA的温度数据实时采集系统
滤 波 隔 离 后 可 大 大 减 弱 ，增 强 了 系 统 的 可 靠
性 。 如 图 １ 。
Ｐ ＬＣ供 电 系 统 可 采 用 如 下 方 式 ， 控 制 器 和 ＩＯ 系统 分 别 由各 自的隔 离变 压 器 供 电 ， ／
图 ２
温 度 数 据 接 收 模 块 拟 量 输 入 信 号 ， 由 于 噪 声 、 干 扰 、 开 关 的 误 动 作 、 模 拟 信 号 误 差 等 因 素 的 影 响 ， 不 可 避
的 数 字 温 度 信 号 输 出 。 其 中 ， ｄ 端 口 向 响 ，保 证 系 统 的 可 靠 运 行 。 Ｐ ＬＣ控 制 系统 中
显 示 。 系 统 采 用 模 块 化 设 计 ， 通 过 固 化 在 模 块 内 部 的 程 序 ， 自动 对 外 界 温 度 进 行 采 集 和 控 制 ， 并 通 过 数 码 管 实 时 显 示 。 经 测 试 ， 系 统 运 行 稳 定 ， 维 护 简 便 ， 参 数 误 差 为 ０． ％ ， 非 常 适 用 于 多 路 及 多 点 ２ 温度 实时采 集。 【 键词 ］ 关 ＦＰＧＡ 温 度 数 据 采 集
度 的 采 集 ，Ｆ ＧＡ 将 在 ６ Ｐ ０个 计 数 周 期 内 将 控 制 信 号 传 送 至 温 度 传 感 器 中 ， 使 温 度 传 感 器 将 温 度信号 送 出。通过 Ｆ ＰＧＡ 编 程 实 现 实 时 采 集 温 度 传 感 器 的 温 度 数 据 ， 并 实 时 处 理 采 集到 的 数 据 ， 并 将 其 转 换 为 ＢＣ 码 通 过 数 码 Ｄ
读 取 数 据 时 ， 只 用 取 ＤＳＩＢ２ ８ ０传 感 器 的 低 ｌ ２