温度监控装置课程设计
东莞理工学院 模电课程设计 温度监测及控制电路
温度监测及控制电路一、实验目的1、 学习由双臂电桥和差动输入集成运放组成的桥式放大电路。
2、掌握滞回比较器的性能和调试方法。
3、 学会系统测量和调试。
二、实验原理1、 实验电路如图21－1所示， 它是由负温度系数电阻特性的热敏电阻（NTC 元件）R t 为一臂组成测温电桥， 其输出经测量放大器放大后由滞回比较器输出“加热”与“停止”信号，经三极管放大后控制加热器“加热”与“停止”。
改变滞回比较器的比较电压U R 即改变控温的范围，而控温的精度则由滞回比较器的滞回宽度确定。
图21－1 温度监测及控制实验电路(1)、测温电桥由R 1、R 2、R 3、R W1及R t 组成测温电桥，其中R t 是温度传感器。
其呈现出的阻值与温度成线性变化关系且具有负温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关。
为了稳定R t 的工作电流，达到稳定其温度系数的目的，设置了稳压管D 2。
R W1可决定测温电桥的平衡。
（2）、差动放大电路由A 1及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U 按比例放大。
其输出电压 B 6564W274A 4W2701)U R R R )(R R R R ()U R R R (U +++++-= 当R 4＝R 5，（R 7+R W2）=R 6时)U (U R R R U A B 4W2701-+=R W3用于差动放大器调零。
可见差动放大电路的输出电压U 01仅取决于二个输入电压之差和外部电阻的比值。
（3）、滞回比较器差动放大器的输出电压U 01输入由A 2组成的滞回比较器。
滞回比较器的单元电路如图21－2所示，设比较器输出高电平为U 0H ，输出低电平为U OL ，参考电压U R 加在反相输入端。
当输出为高电平U 0H 时，运放同相输入端电位 0H F22i F 2F H U R R R u R R R u +++=+当u i 减小到使u +H ＝U R ，即 OH F2R F F 2TL i U R RU R R R u u -+== 此后，u i 稍有减小，输出就从高电平跳变为低电平。
温度监控系统设计报告
数理与信息工程学院课程设计题目：温度监控系统设计报告专业：计算机科学与技术（专升本）班级：056姓名：学号：05191101实验地点：数理与信息工程学院指导老师：成绩：目录第1节引言 (1)第2节系统的硬件配置 (3)2.1硬件介绍 (3)第3节温度控制系统的组成框图 (6)第4节温度控制系统软件设计 (7)4.1M ICROCHIP PIC16F877A单片机温度控制系统软件结构图如图5.1.1所示。
(7)4.2单片机控制流程图 (8)4.3温度变换程序模块 (9)4.4温度非线性转换程序模块 (9)第5节通信协议的设计 (10)5.1软件设计 (10)5.1.1 通信协议概述 (10)5.2.1 通信协议处理流程 (11)5.3单片机软件设计 (14)5.3.1波特率 (14)5.4通信协议设计结论 (18)5.4.1通信可靠性分析 (18)5.4.2通信速度分析 (19)总结 (20)参考文献..................................................................................................... 错误!未定义书签。
温度监控系统设计报告数理与信息工程学院 05计算机专升本陈斌斌指导教师：余水宝第1节引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
优秀毕业设计 毕业论文 基于单片机的室内温度监控系统的设计
原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名：日期指导教师签名：日期确定了温度监控系统的总体设计方案，包括系统各组成硬件、系统电路设计及系统软件设计等方面。
利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。
对传感器理论单片机实际应用有机结合进行了研究，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。
电路及软件设计方面，利用Protel99软件对系统的电路原理图进行了设计，并生成了电路板。
对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控。
传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。
传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。
关键词：A/D转换模块；数据传输模块；温度；Protel99；传感器；Determine the temperature monitoring system design program, including system component hardware, system circuit design and system software design and so on. In this paper, microcomputer with the sensor technology development and design of the temperature monitoring system. Paper sensor combination of the practical application of theory of SCM in detail about the use of thermistor temperature as a thermal sensor to detect the process, and the realization of the principle of thermoelectric conversion process. Circuit and software design, use of software systems Protel99 circuit schematic for the design and build the circuit boards. Function of each part of the article, realize the process in detail. The core of the system for temperature monitoring.Sensors of various physical quantities can, chemical content and biomass signals into electrical signals so that people can use computers for automatic measurement, information processing and automatic control, but they have varying degrees of the influencing factors such as temperature drift and nonlinearity .Sensors are used to measure and control system, its performance directly affects the system performance. Therefore, not only to master the structure of various types of sensors, theory and performance, but also must understand the sensor interface circuit through the appropriate adjustments to meet the signal processing, display and control requirements, and only through the application examples of the principles of sensor and intelligence sensor instance of understanding, to the sensors and information communications and information processing combine to adapt to sensor production, research, development and application.Key words: A / D converter module; data transfer module; temperature ; Protel99; sensor;目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1温度监控技术的研究背景 (2)1.2温度监控技术的研究现状 (3)1.2.1国外研究现状 (3)1.2.2国内研究现状 (3)2 设计要求 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 研究对象的数学模型 (5)3 系统硬件的设计 (6)3.1 单片机和电路设备选择 (6)3.2温度监控系统的组成框图 (10)3.3温度监控系统的结构图 (11)3.4系统硬件的电路设计 (12)4 系统软件的设计 (17)4.1硬件系统分析 (17)4.1.1 温度变换程序模块 (17)4.1.2 温度非线性转换程序模块 (17)4.1.3单片机控制流程图 (19)4.2 软件设计 (20)4.3 程序调试 (22)4.3.1硬件调试 (22)4.3.2软件调试 (22)总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (32)基于单片机的室内温度监控系统的设计前言温度监控系统广泛应用于社会生活的各个领域,适用于家电、食品、汽车、材料和电力电子等行业.随着科技水平的提高,温度监控系统作为实现设备小型化,智能化和自主知识创新的重要元素,目前在国防、航空、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域,越来越发挥着极其重要的作用. 对传感器技术要求越来越高，需求越来越迫切。
温度测控器课程设计
吉林工商学院温度测控器课程设计设计名称: 温度测控器班级：电子信息10403班2012年12 月14 日一、温度测控器的原理及功能如图1－1所示此多点温度测量电路主要由以下几部分组成：两个温度传感器DS18B20择开关电路，控制器单片机AT89S52、扫描驱动电路、数码管LED 显示器、报警及电源电路等。
图1－1系统组成方框图温度传感器从测试点采集温度，然后把温度转换成电压（或电流），温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化，电压值的变化范围从几个微伏到几个毫伏，不同的温度传感器，输出电压的范围也差别很大。
单片机AT89S52是多点温度测量电路的控制核心，它将采集到的数字温度电压值，经过计算处理，得到相应的温度值，经扫描驱动送到LED 显示器以数字形式显示测量的温度。
LED 显示器用于显示预设温度和实际测量温度的结果。
二、系统硬件电路的设计2.1 温度测量电路多点温度测量电路由主控器单片机AT89S52作为多点温度测量电路的核心，温度传感器DS18B20负责从测量点采集温度，七位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
2.1.1 DS18B20单线智能温度传感器的工作原理(1) DS18B20单线智能温度传感器的性能特点DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最近推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；无须外接部件；可通过数据供电，电压范围为3.0—5.5V；零待机功耗；温度以9或12位数字量读出；用户可定义的非易失性温度报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧坏，但不能正常工作.(2) DS18B20的内部结构框图如图2—1 所示，它采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装其管脚封装如图2－2所示。
P8数字电子技术课程设计简易温度控制器
技术性能指标设计一个温度监控系统，用温度传感检测容器内的水的温度，。
具体要求如下：1：当水温小与50°C 时，H1.H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热； 2：当水温大于50°C,但小与60°C 时，H1热器打开，H2加热器关闭；3：当温大于60°C 时，H1.H2两个加热器同时关闭；4：当水温小于40°C,或者大于70°C 时，用红色发光二极管发出报警信号； 5：当水温在40~~70°C 之间时，用绿色发光二极管指示水温正常； 6：电源：220V/50HZ 的工平频交流电供电；温度控制电路的总体框图如图1所示，它是由温度信号采取电路、温度信号处理电路、控制温度电路、显示电路四部分构成的。
图1 温度控制总体框 第三章 方案选择方案一：此电路是一种数字温度控制器的参考设计方案图2 方案一原理框图原理：温度检测电路通过热敏电阻检测水温并将水温信号转化成电压信号，时钟发生器产生的脉冲启动A/D转换电路。
通过A/D转换电路将模拟信号转化成数字信号，利用4线——7段显示译码器/驱动器将得到的BCD码送至LED数码显示管显示。
在比较电路中将拨码盘输入的温度与求取得到的温度进行比较，条件成立后送入控制电路控制加热器。
方案二：使用555元件处理电压图3 方案二原理框图原理：使用感温效果较好的热敏电阻进行温度感应，当周围温度变化时，引起电阻阻值发生变化，进而导致输入到555元件的电压发生变化，式555输出电压发生变化，使相应的二极管发光，相应的设备进行工作。
方案三：把水温转换为电压进行控制图4 方案三原理框图原理：利用热敏电阻进行温度测量，当环境温度变化时，热敏电阻的阻值也发生变化，直接导致分压变化，进而使单限比较器的输入电压发生变化，经过比较之后产生两个大小不同的电压进入由三极管构成的开关，通过开关后就会有一个三极管导通，使发光二极管和继电器同时工作。
温度控制器课程设计书
目录1 前言 (1)2 总体方案 (2)3 单元模块设计 (3)3.1 DS18B20温度检测电路 (3)3.2单片机电路 (4)3.3显示电路 (5)3.4报警电路 (5)3.5 DS18B20温度传感器简介 (6)3.5.1 温度的采集和转换 (6)3.5.2 DS18B20的工作原理 (7)4 软件设计 (10)4.1 系统调试读出温度子程序 (11)4.1 系统调试写入子程序 (12)5 系统调试 (13)6 总结与体会 (14)7参考文献 (15)附录：设计程序 (16)1 前言社会在发展，科技在进步，测温仪器在各个领域的应用，各种温度控制系统迅速发展。
近年来，温度控制系统已广泛应用各个方面，然而温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是一个重要的物理量，它反映了物体的冷热程度，与自然界中的各种物理与化学过程相联系，再生产过程中，各个环节都与温度有紧密联系，因此人们非常重视温度的测量。
温度概念的产生及温度的测量都是以热平衡为基础，当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热,换热，换热结束后两物体处于平衡状态，因此他们具有最本质的性质。
温度控制系统对温度进行检测和控制，任何工厂在生产过程中如果没有合适的温度环境，很多的器件甚至是电子设备都不能正常的工作，从而多生产的产品质量有很大的影响，所以各行各业对温度的要求的愈来愈高，所以，温度控制系统的作用非常重要。
温度控制系统的控制系统是温度，在我们日常生活中，温度控制使非常重要的，在温室、水池、电源等场所不能对温度有效的控制，则会出现很多事故，所以为了避免此类事故的发生，温度控制应当受到重视。
本设计不仅实现了对温度的检测，还实现了温度控制、显示功能，当温度大于设定的温度时，报警器报警；当温度小于设定的值时，报警器不报警，从而实现对温度的控制，并且还可以实现按键复位功能。
嵌入式系统课程设计(温度检测报警系统)
嵌入式系统课程设计姓名：班级：学号：目录：一．系统要求二．设计方案三．程序流程图四．软件设计五．课程总结与个人体会一、系统要求使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统，具体要求：1、使用热敏电阻或者内部集成的温度传感器检测环境温度，每0.1秒检测一次温度，对检测到的温度进行数字滤波（可以使用平均法）。
记录当前的温度值和时间。
2、使用计算机，通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。
3、使用计算机进行时间的设定。
4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。
5、若超过上限值或者低于下限值，则STM32进行报警提示。
二、设计方案本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多的片上资源，功能十分强大，我使用了以下部分来完成课程设计的要求：1、STM32F103内置了3个12位A/D转换模块，最快转换时间为1us。
本次课程设计要求进行温度测定，于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的内部信号源进行转换。
当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，本设计只采集一个通道的信号，所以不使用扫描转换模式。
本设计需要循环采集电压值，所以使用连续转换模式。
2、本次课程设计还使用到了DMA。
DMA是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据，不需要微处理器干预。
使能ADC的DMA接口后，DMA控制器把转换值从ADC 数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量ADC_ConvertedValue中，当DMA 传输完成后，在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的内容就是ADC转换值了。
3、STM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。
STM内部的温度传感器支持的温度范围：-40到125摄氏度。
利用下列公式得出温度温度(°C) = {(V25 - VSENSE) / Avg_Slope} + 25式中V25是 VSENSE在25摄氏度时的数值（典型值为1.42V）Avg_Slope是温度与VSENSE曲线的平均斜率（典型值为4.3mV/C）利用均值法对转换后的温度进行滤波，将得到的温度通过串口输出。
温度监控系统的设计-毕业设计论文
引言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。
传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。
因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。
另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。
温度传感器是其中重要的一类传感器。
其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。
文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。
本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。
课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。
设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。
本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路六个部分。
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目 录 1绪论 .............................................................................................................................................. 1 1.1背景 ................................................................................................................................. 1 1.2简介 ................................................................................................................................. 1 1.3应用前景 ......................................................................................................................... 1 2系统方案设计 .............................................................................................................................. 2 2.1设计任务及要求 ............................................................................................................. 2 2.1.1设计任务 ...................................................................................................................... 2 2.1.2 设计要求 ............................................................................................................. 2 2.2设计思想 ......................................................................................................................... 2 3 选定方案的论证及整体电路的工作原理 ................................................................................. 3 3.1设计方案选择 ................................................................................................................. 3 3.1.1可行方案： .......................................................................................................... 3 方案一： ....................................................................................................................... 3 方案二： . …………………………………………………………………………..…3 方案三： ....................................................................................................................... 3 3.1.2方案的讨论与选择： .......................................................................................... 3 3.2 选定方案的论证 ........................................................................................................ 3 3.2.1选定温度传感器的论证 ...................................................................................... 3 3.3 整体电路的工作原理 .................................................................................................. 4 4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图 .......................................................................... 5 4.1 测温单元 ...................................................................................................................... 5 4.2 信号处理单元 .............................................................................................................. 5 4.3 温度显示单元 .............................................................................................................. 7 4.4 控制单元 ...................................................................................................................... 8 5 整体电路图、元件及器件明细 ................................................................................................. 9 5.1 整体电路图 .................................................................................................................. 9 5.2元件及器件明细 ........................................................................................................... 9 6 设计小结 ................................................................................................................................... 10 6.1 成果的评价 ................................................................................................................ 10 6.2 本设计的特点 ............................................................................................................ 10 6.3 存在的问题和改进的意义 ........................................................................................ 10 总结 ............................................................................................................................................... 11 附录 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。 参考文献 ............................................................................................................................... 12 1
1绪论 1.1背景 冬暖夏凉是人们对温度的第一感觉，而如果要对温度进行精确的测量，则要进行利用仪器进行测量，这就要用到温度测量和控制系统。而现今很多的温度控制系统大多数都有很多的缺点，最主要的就是价格昂贵，反应速度慢或者是精度不高等。这些缺点使得温度控制部分成为整个系统中的一个污点。本设计通过本人自身的所学知识，以及所考虑到的问题，尽量设计比较完美的温度控制系统，希望通过设计这样一个简单而价格便宜的温度控制系统达到抛砖引玉的目的。当然，现今应该是存在比我的系统更加完美的设计，如果可能，仅希望提供另外一种设计思路，也许会有某些火花的碰撞。具有体积小，可靠性能高，对温度进行精确的测量功能等特点，温度控制系统在工业生产，生活娱乐，仪器运行等很多方面都有着广泛的应用。