烘炉温度无线检测系统设计
烘烤箱温度测控系统的设计
5.模拟信号调理电路设计
放大电路 信号调理 电路 滤波电路
5.1 放大电路
热电偶信号的放大单元由低温漂、低偏臵电流、高共 模抑制比、低噪的精密仪用放大器AD620为核心,加上 激励电源电路、零位调整电阻、增益调整电阻、输出 限幅保护电路等组成。
C6 07 R6 05 2 2k U1 2 8 6 SENSOR3 5 AD6 20 AN (8)
3.烘烤箱的对象特性分析
被控对象的机理法建模 被控对象为电烤箱,将电烤箱箱内的温度作为唯一变 量。通过机理法建模,我们可以知道电烤箱为纯滞后的一 阶对象,而且可以求得被控对象的传递函数的形式为:
K G(S ) e s 1 TS
K:对象放大系数;
T:对象时间常数;
τ:对象纯滞后。
实验法建模
+3V~+5.5V
DS18B20 GND VDD MCU
+3V~+5.5V
DS18B20 GND VDD 外接电源 +3V~+5.5V
MCU 4.7K P1.0
4.7K P1.0
工作于寄生电源方式时,VDD和GND均接地,它在需要远程 温度探测和空间受限的场合特别有用,原理是当1-Wire总线 的信号线DQ为高电平时,窃取信号能量给DS18B20供电,同时 一部分能量给内部电容充电,当DQ为低电平时释放能量为 DS18B20供电。但寄生电源方式需要强上拉电路,软件控制变 得复杂(特别是在完成温度转换和拷贝数据到E2PROM时),同 时芯片的性能也有所降低。因此,在条件允许的场合,尽量 采用外供电方式。
VC C -1 2 V C 6 15
4
C 6 06 2 uF VO R 6 10 1 0K R 6 11 1 0K C 6 05 1 uF
电力设备的智能无线温度检测系统
电力设备的智能无线温度检测系统随着科技的发展,电力设备的智能化越来越受到重视。
无线温度检测系统作为电力设备智能化的重要组成部分,扮演着关键的角色。
本文将介绍电力设备智能无线温度检测系统的制作及应用。
一、系统概述智能无线温度检测系统是一种基于无线通信技术的电力设备温度监测系统。
它通过传感器实时监测电力设备的温度变化,并利用无线通信技术把数据传输到监控中心,从而实现对电力设备温度的实时监测和远程管理。
该系统具有实时性强、安全可靠、自动化程度高等优点,能够有效地保护电力设备的安全运行并提高设备的使用寿命。
二、系统制作1. 传感器选择:传感器是智能无线温度检测系统的核心部件,负责实时监测电力设备的温度变化。
在选择传感器时,需考虑其精度、响应速度、工作环境适应能力等因素,并保证其可靠性和稳定性。
2. 通信模块选型:无线通信模块是该系统实现远程监测的关键部件。
目前,常用的无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等,需要根据实际情况选择适合的通信模块。
3. 数据处理与传输:系统中需要配备相应的数据处理和传输模块,用于处理传感器采集的温度数据,并通过无线通信技术将数据传输到监控中心。
4. 监控中心:监控中心通常是一个配备有数据接收与处理设备的控制台,用于接收和处理来自各个电力设备的温度数据,实现对电力设备温度的实时监测和远程管理。
5. 系统集成与调试:在制作完各个部件后,需要对系统进行集成与调试,确保各个部件的正常工作并进行系统整体的功能测试。
三、系统应用1. 电力设备远程监测:智能无线温度检测系统能够实现电力设备的远程监测,无需人工实时巡检即可实时获取设备的温度数据,大大提高了监测效率和精度。
2. 温度异常预警:系统能够根据预设的温度阈值进行温度异常预警,一旦检测到设备温度异常,系统会自动发送报警信息给相关人员,及时进行处理,保障电力设备的安全运行。
3. 数据分析与预测:系统能够对电力设备温度数据进行实时分析和长期积累,为电力设备的维护和管理提供参考依据,同时还能利用数据进行预测,提前发现设备故障风险,提高电力设备的使用寿命。
无线测温系统技术方案
无线测温系统技术方案一、项目背景随着物联网、5G等技术的迅速发展,智能生产在工业领域中受到了越来越多的重视。
在现代化工业中,监控生产过程中各种物理量的变化,保持生产过程的稳定,是十分关键的一环。
其中,温度是生产过程中最为关键的监测参数之一。
在一些特殊的工业领域中,温度甚至关系到工艺的成功与否。
因此,温度监测技术在工业生产中的作用愈加重要。
传统的温度检测设备需要对被监测的物体进行接触式测温,甚至需要人工对工控机进行温度读数,存在设备使用不便、精度低、安全隐患等问题。
针对这些问题,我们提出了一种无线测温系统技术方案,从而解决接触式测温、低精度、可靠性差等问题,实现对工业生产中的温度进行快速、准确、稳定的监测。
二、方案简介无线测温系统方案主要由无线温度传感器、数据采集器、通信模块、服务器端软件等组成。
传感器负责测量被监测物体的温度,并将数据通过无线网络传输给数据采集器。
数据采集器将传感器采集到的数据进行处理,包括数据分析、存储和传输。
通信模块主要完成数据的无线传输工作。
服务器端软件则负责对温度数据进行管理和分析,同时提供可视化的界面给用户查看数据。
1. 无线温度传感器无线温度传感器是无线测温系统中最核心的部件。
本方案采用了高精度的数字温度传感器宋景远_SHT30 ,广泛应用于冷链物流、数码产品、医疗监护、气象气象、绿植种植、仓储物流、智能家居等领域,精度可达到±0.2℃,并且具有抗干扰性和稳定性强、精度高、使用寿命长等优点。
该传感器采用I2C总线协议与数据采集器通信,结合微处理器的控制技术,可以实现无线传递温度采集数据。
2. 数据采集器数据采集器负责收集、处理和传输传感器采集到的数据。
在本方案中,数据采集器采用树莓派3B+作为控制模块,树莓派配备了实时时钟、以太网与WiFi通信模块、4个USB接口、HDMI接口等,能够满足日常工业生产上的数据存储、网络通讯等需要。
同时,采用Linux操作系统能够实现定时采集、数据传输、数据存储等操作。
基于无线Wi_Fi的温度检测控制系统设计_郗艳华
[J].控制工程,2010(S3):141-143. [9] 曾祥林.基于 WINCC 的煤矿综合自动化系统设计与应用[J]. 自动化
与仪器仪表,2013(5):73-75. [10] 简 辉,熊 文,王保兴等.贮叶时间对卷烟化学成分及感官质量的影响
MSP430G2553 单片机与上位机终端间的数据传输,采用数字温度传感器和单片机实现温度的检测、调控和显示。通过上位机
终端,该系统可以实现控制区温度范围的设定,能实时显示控制区温度,并且当控制区温度超过预警温度或调控系统出现故障
时,系统会发出报警。结果显示,该设计具有低功耗,低成本、运行可靠和可移植性强的特点,具有很好的实用价值和应用
acteristics of low power consumption, low cost, reliable running and strong portability.It has good practical value and application.
Key words:Wi—Fi;Temperature measurement;MSP430G2553; Control
3 软件设计 通过在本系统上位机中安装有人公司提供的软件,通过
Wi-Fi 模块,可以实现对控制区温度控制。单片机程序流程图 如图 4 所示。当 DS18B20 采集的温度大于设定温度,则开启降 温系统,当采集温度小于设定温度,则开启升温系统。温度调 节系统将会在开启一定时间后关闭,重新判断温度,进行温度 调节。当温度符合设定范围时,则返回温度设定,如此往复。
4 系统测试 该系统对一个实验室的温度数据进行处理,测试数据的结果和 实验室温度计结果接近,系统工作稳定,上位机对该系统控制 距离达到 150m 左右。图 5 为该系统实物图和上位机测试结果 图,实物图中加热和降温设备分别用红色和绿色的发光二极管
无线温度监测系统设计-nRF2401
宁夏师范学院基于nRF24L01模块的无线通信系统设计姓名:杜伟专业:电子科学与技术专业指导教师:张俊芳职称:讲师摘要温度是一个非常重要的参数。
在工业、医疗、军事和生活等许多地方,都需要用到测温装置来检测温度。
传统直接布线测量不满足要求,特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境,通过直接布线测量不现实。
因此采用无线传输温度检测尤为必要。
目前有些设计能够实现无线温度采集,但价格过高是其最大的缺点。
在实际温度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性又需要降低功耗。
因此设计一种低功耗的无线温度检测系统很有意义。
本文提出一种采用单片机SCT89C52控制DS18B20实现的无线温度测量系统。
通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡,该系统能实现对温度的检测,能够同时进行温度检测,是可以实现远程控制的无线温度检测系统。
低功耗、实时性的无线温度检测是该设计的最大特点。
无线传输采用nRF24L01模块传输。
该系统结构简单,可靠,功耗较低,成本低,是一种无线传感器的解决方案。
关键字:单片机 STC89C52 无线传输 nRF24l01 DS18B20AbstractTemperature is a very important parameters. In the industrial, medical and military and life and many other place, it needs to use the temperature measurement device to detect temperature. The traditional direct measurement wiring does not meet the requirements, especially in some environmental bad industrial environment and outdoor environment, through the direct wiring measurement is not practical. So using wireless transmission temperature testing is necessary.At present some design can realize the wireless temperature gathering, but the price is too high, its biggest weakness. In the actual temperature control process requires both system has stability, real-time and the need to reduce power consumption. So the design of a kind of low power consumption wireless temperature detection system is very meaningful. This paper presents a USES the monolithic integrated circuit AT89S52 control DS18B20 of the realization of the wireless temperature measuring system. Through the simple wireless communication protocol, realize the reliability and power balance, the system can realize to the temperature detection, can simultaneously determine the temperature, can be realized the wireless remote control temperature detection system. Low power consumption, real-time wireless temperature detection is the biggest characteristic of the design. Wireless transmission using nRF24L01 module transmission.The system structure is simple, reliable, low power consumption, low cost, it is a kind of wireless sensor solutions.Key word: MCU AT89S52 wireless transmission nRF24l01 DS18B20目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................... I II 前言 (1)1系统方案分析与选择论证 (3)1.1 系统方案设计 (3)1.1.1 主控芯片方案 (3)1.1.2 无线通信模块方案 (3)1.1.3 温度传感方案 (4)1.1.4 显示模块方案 (4)1.2 系统最终方案 (5)2 主要芯片介绍和系统模块硬件设计 (7)2.1 AT89S52 (7)2.1.1单片机控制模块 (11)2.2 单片2.4GHz nRF24L01无线模块 (12)2.2.1 nRF24L01芯片概述 (12)2.2.2 引脚功能及描述 (12)2.2.3 工作模式 (13)2.2.4 工作原理 (14)2.2.5 配置字 (15)2.2.6 nRF24L01模块原理图 (17)2.3温度传感器 DS18B20 (17)2.3.1 DS18B20管脚配置和内部结构 (18)2.3.2 DS18B20的工作原理 (20)2.3.3 DS18B20的硬件设计 (22)2.4显示模块 (23)2.4.1 接收端显示模块 (23)2.4.2 发送端显示模块 (24)2.5报警电路 (25)2.6接收端与PC机通信 (25)2.7电源电路设计 (26)2.8其他外围电路 (27)3 系统软件设计 (28)3.1单片机软件设计 (28)3.1.1 发送端软件设计 (28)3.1.2 接收端软件设计 (29)4 系统仿真 (30)4.1电源电路的仿真 (30)4.1.1 +5V电源电路仿真 (30)4.2发送端温度采集与显示仿真 (30)4.3 接收端LCD1602显示温度仿真 (31)5 硬件电路板设计 (33)5.1 系统硬件原理图 (33)5.1.1 发送端原理图 (33)5.1.2 接收端原理图 (34)5.2 系统PCB图 (36)5.2.1 发送端PCB图 (36)5.2.2 接收端PCB图 (37)5.3 硬件制作 (37)5.4 硬件调试 (39)5.5 硬件调试结果 (39)6 nRF24L01应用于无线组网 (41)6.1 无线组网的意义及研究价值 (41)6.2 通信模型及协议设计 (41)总结 (43)致谢 (45)参考文献 (46)前言随着社会的进步和生产的需要,利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。
无线部署温度感测施工方案设计
无线部署温度感测施工方案设计1. 背景随着科技的发展,温度感测在很多领域中都起到了重要的作用。
为了监测和控制环境温度,无线部署温度感测系统成为了一种常用的解决方案。
本文档旨在设计一个无线部署温度感测施工方案,以满足客户需求并确保施工过程中的高效和简单。
2. 方案设计为了实现无线部署温度感测系统,我们将采用以下步骤和策略:2.1 确定感测点位置根据客户需求和实际情况,确定感测点的位置。
这些位置应该能够充分覆盖需要监测的区域,并且方便安装和维护。
2.2 选择感测设备选择适合的无线温度感测设备。
这些设备应具备以下特点:- 支持无线通信,能够与监测中心实现数据传输;- 具备高精度的温度感测能力;- 具有长时间的电池续航能力;- 具备稳定的信号传输能力。
2.3 设计通信网络设计一个稳定可靠的无线通信网络,以实现感测设备与监测中心之间的数据传输。
这个网络应该具备以下特点:- 能够覆盖感测点的通信范围;- 具备高速传输能力,以确保实时监测数据的及时传输;- 具备一定的安全性,以保护数据的机密性和完整性。
2.4 安装和调试感测设备按照所确定的感测点位置,安装和调试感测设备。
在安装过程中,需要注意以下几点:- 确保设备固定可靠,避免因外力干扰导致设备移位或损坏;- 确保设备与通信网络的连接正常,并进行必要的调试和测试;- 确保设备的供电稳定,以确保长时间的工作。
2.5 监测和维护在感测设备安装完毕后,进行监测和维护工作。
这包括:- 定期对感测设备进行检查和维护,确保其正常工作;- 定期对通信网络进行检查和维护,确保其稳定可靠;- 及时处理感测设备或通信网络出现的故障和问题。
3. 结论本文档设计了一个简单而高效的无线部署温度感测施工方案。
通过准确定位感测点位置、选择适合的感测设备、设计稳定可靠的通信网络、安装和调试设备,以及进行监测和维护工作,可以实现温度感测的有效监控和控制。
这个方案可根据具体需求进行调整和优化,以满足不同场景的要求。
无线测温系统是如何设计的呢?
无线测温系统是如何设计的呢?随着科技的发展,无线测温系统得到越来越广泛的应用。
无线测温系统是指通过无线通信技术来收集温度数据的一种技术。
它采用传感器进行采集,通过信号的传输,将采集到的数据传递给数据接收端进行处理和分析,以达到对环境温度实时监测的目的。
那么无线测温系统的设计到底有哪些方面需要考虑呢?接下来,我们就来一一分析。
传感器选择首先是传感器的选择。
传感器是无线测温系统最重要的组成部分之一,它是温度数据采集的基础。
传感器的重要性在于准确度和稳定性,因此在选择传感器的时候,需要注意以下几点:1.准确度:传感器的准确度决定了数据采集的质量,在选择时需要认真考虑。
2.稳定性:传感器的稳定性能影响数据的可靠性和有效性,需要选择品质优良的产品。
3.通信方式:可以有多种通信方式,例如蓝牙、Wi-Fi等,需要根据实际情况选择。
硬件设计传感器选择完成后,接下来就是硬件设计。
无线温度测量系统硬件设计具有一定的难度,主要是由于测量摆放的位置和测量距离的问题。
硬件设计包括以下几个方面:1.确定测量距离:在实际应用中,对于不同的环境,需要根据实际情况确定测量距离,以满足应用需求。
2.电源设计:电池寿命直接影响设备的使用寿命,因此电源设计不能忽视。
3.信号处理与传输:除了传感器,无线测温系统还包括信号处理与传输功能,需要考虑如何进行信号处理和数据传输。
软件设计无线测温系统的软件设计也是十分重要的。
软件的设计不仅影响数据处理和分析,还能够影响系统的响应速度、稳定性等因素。
软件设计需要注意以下几个方面:1.界面设计:无线测温系统软件需要提供直观、易用的界面,方便用户操作。
2.数据处理与分析:无线测温系统软件需要具备数据处理和分析功能,以满足用户的多样化需求。
3.响应速度:无线测温系统的软件设计需要保证响应速度,保证数据的及时性。
安全性设计无线测温系统的安全性设计必不可少。
主要包括如下几个方面:1.传输安全:传输的数据需要进行加密处理,防止敏感数据被非法获取。
无线温度监测系统的设计
无线温度监测系统的设计简介无线温度监测系统是一种基于物联网技术的智能设备,用于实时监测环境温度并将数据传输到监测中心。
该系统由传感器、无线通信模块和监测中心组成,具备实时监测、高精度测量和远程控制等功能。
系统组成传感器传感器是无线温度监测系统的核心组件之一。
它能够感知周围的环境温度,并将温度数据转换为电信号。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
传感器需要具备高精度、快速响应和低功耗等特点。
无线通信模块无线通信模块用于将传感器采集到的温度数据传输到监测中心。
目前,常用的无线通信技术包括Wi-Fi、Zigbee、LoRa 和NB-IoT等。
选择适合的无线通信技术需要考虑传输距离、传输速率、功耗和成本等因素。
监测中心监测中心是无线温度监测系统的数据处理和控制中心。
它接收传感器传输过来的温度数据,并进行实时处理和分析。
监测中心还可以根据温度数据发出报警信号,进行远程控制,实现对温度的监控和调控。
监测中心可以是一个服务器、电脑或移动设备等。
系统工作流程1.传感器采集环境温度数据,并将其转换为电信号。
2.无线通信模块接收传感器的温度数据,并将其通过无线信号传输到监测中心。
3.监测中心接收并解析无线信号,获取温度数据。
4.监测中心对温度数据进行处理和分析,并根据设定的阈值进行判断。
5.如果温度超过设定的阈值,监测中心将触发报警信号。
6.监测中心可以通过远程控制方式,在必要时控制温度调节设备进行调控。
系统优势实时监测无线温度监测系统能够实时监测环境温度,及时了解温度变化。
高精度测量传感器具备高精度测量功能,可以准确地采集环境温度数据。
远程控制监测中心可以通过远程控制方式对温度进行调控,实现自动化控制。
降低人力成本无线温度监测系统能够实现自动化监控,减少了人力成本和人为错误的可能性。
应用场景无线温度监测系统可以广泛应用于以下场景:•仓库和物流:用于监测货物存储环境温度,保证货物质量和安全。
•医疗机构:用于监测医药品存储环境温度,保证药品质量。
无线WiFi通信温度监测系统设计
48 | 电子制作 2018年4月本较高,且长时间运行随着线路老化致使温度数据传输不稳定。
诸如实现温度大棚跨空间对点位的温度监测,北方采暖期各室内的温度监测,智能生态鱼缸的温度监测,从成本、美观及实用程度上很难达到平衡。
本文基于无线WiFi 技术通讯提出了一种温度监测系统设计,解决了较远距离,跨空间传递温度信号及布线成本较高,且不能实时监测温度数据并保存的问题。
1 系统总设计综合以上对系统的需求,总体结构框图如图1所示。
该温度监测系统主要由新力维WiFi 模块,单片机,数字温度传感器及上位机构成。
图1 控制系统硬件方框图本系统中的数字温度传感器与无线通讯模块扩展性强,可增设硬件电路实现多路信号的实时监控,本文以监测一处温度进行说明。
2 系统功能的实现WiFi 是一种无线连接技术,确切的说本质是一种商业认证,它允许电子装置被连接到一个无线局域网络(WLAN),一般使用的UHF2.4G 或SHF 的ISM5G 射频频带。
通常是密码保护连接到无线局域网,有时它也可以是开放的,以使任何设备可以连接到局域网范围。
无线网络的主要优点是节省了网络布线,不拘束布线条综述对WiFi 模块的这些考量,本系统中的温度采集调温部分采用香港新力维公司的XLW-210A WiFi 模块。
该模块实现串口透明传输,进而支持串口的即插即用,使用户使用的复杂度大大降低。
直接将成本模块取代连接的串口线,用户轻松实现数据的无线传输,无需作任何设置。
本文中需要用到一对WiFi 模块进行关联,主机WiFi 电路与从机WiFi 电路,两部分模块的共同原理图部分如图2所示。
图2 WiFi 模块与单片机硬件接口图WiFi 模块UART 进行通讯时WiFi 模块进行设置时其RXD,TXD 端须接电脑,通过RS232串口线对其系统参数进行设置,涉及到了RS232电平与TTL 电平转换,这里选用了了常用的MAX232芯片来实现该功能,其内部含有一个电压电源转换器,能够把输入+5V 的电源转换成RS232输出的+10V 电压进而与进算计进行通讯。
无线温度采集系统设计
无线温度采集系统设计1原理无线温度采集系统是一种基于射频技术的无线温度检测装臵。
本系统由传感器和接收机,以及显示芯片组成。
传感器部分由数字温度传感器芯片18B20,单片机89S52,低功耗射频传输单元NRF905和天线等组成,传感器采用电源供电;接收机无线接收来自传感器的温度数据,经过处理、保存后在LCD1602上显示,所存储的温度数据可以通过串行口连接射频装臵与接收端进行交换。
无线温度的采集主要基于单线数字温度传感器DS18B20芯片。
Dallas 半导体公司的单线数字温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。
DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性,适合于恶劣环境的现场温度测量,支持3V~5.5V的电压范围, DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。
数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件,它集温度测量,A/D转换于一体,具有单总线结构,数字量输出,直接与微机接口等优点。
既可用它组成单路温度测量装臵,也可用它组成多路温度测量装臵,文章介绍的单路温度测量装臵已研制成产品,产品经测试在-10℃-70℃间测得误差为0.25℃,80℃≤T≤105℃时误差为0.5℃,当T>105℃误差为增大到1℃左右。
温度数据的无线传输主要是基于低功耗射频传输单元NRF905芯片。
nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器,工作电压为1.9~3.6V,32引脚QFN封装(5×5mm),工作于433/868/915MHz三个ISM(工业、科学和医学)频道,频道之间的转换时间小于650us。
烘炉温度采集系统的研究与设计
1 系统 功 能 概 述
木材干燥控制系统主要功能如下 。 01 ) 路温度检 测 , 路 湿球 检测 ; 1 ②6点木材 含水率
巡 检 , 剔 除不合理 测点 , 可 可求 平均 含水 率 ; ③可设 定 升, 降温速度 , 根据设 定进行升, 降温控制 ; ④提供加热 、
排潮 、 喷蒸 自动 ( 手动 ) 关量 控制 ; 开, ⑤提 供温/ 湿度 阀 值、 超前 关阀 、 温报警等参数设 置及控制 ; 超 ⑥提供风机 2 h自动换 向( 间进 程 由 L D光柱条指示 )延时启动 时 E 、
20 年 07
第 3期
第 3 卷 5
维普资讯
新 型 木材 干 燥检 测控 制 系统 设计
韩字林 韩 , 宁
(. 1 上海交通大学, 海 2 0 4 ; . 上 0 2 0 2东北林业 大学 , 黑龙江 哈 尔滨 104 ) 5 0 0
随 着木 材 干燥 技 术 的 日趋完 善 ,以往 一 些检 测 精 度低 、检 测参 数 不完 整 的木 材 干燥 窑 测控 产 品 已 不 能适 应 客户 的需 求 ,同时早 期 的木 材 干燥 控 制 系 统 又 出现 了不 能 与新 工艺 紧 密结 合 的 问题 。基 于上
烘 炉温度采 集系统整体结 构框 图如 图 1 所示 。其 由常用 的 W7 E 8 8 5 B单 片机担 任整 个系 统 的 中央控 制 器 ,通过键盘设 置系统工作 方式和相关参 数 ,然后 由
收稿 日期 :0 6 1 O 2 0 一l—1
基 金 项 目 : 尔 滨 市科 技 攻 关项 目( 0 4 A1 G 0 ) 哈 20 A C 12
电力设备的智能无线温度检测系统
电力设备的智能无线温度检测系统电力设备是现代人类社会不可或缺的基本设施之一,它的正常运行关系到我们的生产生活的方方面面。
为了保障电力设备的安全运行,需要对其进行密切的监控,尤其是对设备的温度进行实时监测。
针对传统电力设备监测存在的各种问题,本文设计了一种智能无线温度检测系统。
一、系统的设计思路为了解决传统电力设备的监测存在的繁琐、低效、高成本等问题,本系统利用了物联网、无线通信等现代技术,实现对电力设备的温度实时监测,从而保障了电力设备的正常运行。
具体设计思路如下:1、硬件设计系统由两个主要部分组成:传感器节点和数据接收主节点。
传感器节点采用温度传感器,可以实时检测电力设备的温度。
传感器节点需要安装在电力设备的关键部位,比如电机转子、变压器线圈等。
数据接收主节点采用开发板和WiFi模块,可以接收传感器节点采集的温度数据,然后将其上传至云端服务器。
主节点需要安装在离被监测的电力设备比较近的位置,以便更好地接收传感器节点上传的数据。
系统由传感器节点和数据接收主节点两部分组成,需要针对这两个部分编写不同的软件程序,实现数据的采集、传输和处理等功能。
对于传感器节点,需要编写低功耗的嵌入式程序,以便延长其电池寿命;对于数据接收主节点,需要编写基于WiFi的数据透传程序,实现数据的实时上传和处理。
3、云端服务器本系统的数据采集部分通过WiFi模块上传至云端服务器,实现电力设备温度的远程监测。
服务器对上传的数据进行处理和存储,同时可以为用户提供报表数据和历史数据查询等功能,以便更好地了解电力设备的运行情况。
二、系统的实现本系统的实现需要经过硬件的制作和软件的编程两个步骤。
具体实现过程如下:硬件部分的制作主要包括传感器节点和数据接收主节点两个部分的制作。
传感器节点由温度传感器、单片机和无线模块等组成;数据接收主节点由开发板、WiFi模块和电源模块等组成。
传感器节点和数据接收主节点的制作需要注意相应的指示灯等硬件部分的设置,以便更好地判断传输数据的状态。
无线测温系统定制方案
无线测温系统定制方案概述无线测温系统是一种用于实时监测和记录温度的解决方案。
它可以广泛应用于各个行业,包括工业制造、食品安全、医疗保健等领域。
本文档将介绍无线测温系统的基本原理、功能特点以及定制方案。
1. 基本原理无线测温系统基于无线传感器网络技术,通过无线传感器节点实时采集温度数据,并将数据传输到中央控制器或云平台进行处理和存储。
传感器节点通常采用温度传感器和无线通信模块的组合,可以安装在需要监测的物体表面。
中央控制器或云平台可以提供数据分析、报警和远程监控等功能。
2. 功能特点2.1 实时监测无线测温系统可以实时监测被监测物体的温度变化。
传感器节点定期采集温度数据,并通过无线通信模块将数据传输到中央控制器或云平台。
用户可以通过中央控制器或云平台查看和分析实时温度数据。
2.2 数据存储和分析无线测温系统可以将采集到的温度数据存储在中央控制器或云平台上,以便用户随时查看历史温度数据。
同时,系统还可以提供数据分析功能,帮助用户了解温度变化的趋势和规律。
2.3 报警功能无线测温系统可以设置温度报警阈值,当被监测物体的温度超过或低于设定的阈值时,系统会自动发出报警信息,以便用户及时采取措施。
报警信息可以通过短信、邮件或手机应用等方式发送给用户。
2.4 远程监控无线测温系统可以通过互联网实现远程监控。
用户可以通过云平台或手机应用随时查看被监测物体的温度数据和报警信息,无论身在何地,都能及时了解温度变化情况。
3. 定制方案3.1 硬件设备定制根据用户需求,我们可以定制不同类型和规格的传感器节点。
传感器节点可以选择不同类型的温度传感器,以适应不同的测温场景。
同时,我们还可以根据用户要求,定制传感器节点的外部尺寸和形状。
3.2 软件系统定制我们提供多种不同的软件系统定制方案。
用户可以选择在中央控制器上部署本地软件系统,也可以选择将数据存储和处理功能放在云平台上。
同时,我们还可以根据用户需求,定制特定的功能和界面,以满足用户对于无线测温系统的个性化需求。
无线温度监测系统的设计与实现.
《现代通信技术课程设计》设计任务书论文题目无线温度监测系统的设计与实现设计类型工程技术导师姓名段惠敏主要内容及目标随着社会的进步和生产的需要,利用无线通信进行温度等数据采集的方式应用已经渗透到生产、生活许多方面。
本设计要求设计制作一套无线可以实时监测、记录、显示被测环境温度的监测系统:1、可测温度范围在0℃~100℃;2、误差<0.5%;3、超出测量范围时有报警功能;4、设计时,可考虑增加该温度计其它功能。
具有的设计条件实验室提供基本的实验仪器和器材。
计划学生数及任务计划3人完成。
任务可由三位同学自行分配。
建议1人主要进行硬件设计,1人主要进行软件设计,1人主要进行系统的联调、性能分析及团队组织协调工作。
计划设计进程学生自行组合承接课题,进行任务分工并收集相关资料、准备设计。
1、第1周,明确设计任务,根据功能要求完成模块划分,制定设计方案,实现个模块的功能及指标。
2、第2周,实现整机系统,给出结果并分析,同时撰写设计报告。
参考文献[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M]. 北京:高等教育出版社.1998年[2]康华光.电子技术基础(数字部分)[M]. 北京:高等教育出版社.1998年[3]胡宴如.高频电子线路: 第二版[M]. 北京:高等教育出版社, 2001.[4] 余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.[5] 王新贤.通用集成电路速查手册: 第二版[M].济南:山东科学技术出版社,2002.[6]聂典,丁伟.Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M]. 北京:电子工业出版社.2009.[7]检索相关论文。
基于嵌入式系统的无线温度测量系统设计
基于嵌入式系统的无线温度测量系统设计无线温度测量系统是一种基于嵌入式系统的应用,它利用无线通信技术实现对温度的测量和监控。
本文将介绍这个系统的设计,包括硬件和软件的选择、系统的组成和功能等方面。
首先,我们需要选择合适的硬件平台来实现这个系统。
考虑到嵌入式系统需要具有高性能、低功耗和小尺寸等特点,我们选择使用一款低功耗、高性能的嵌入式开发板作为硬件平台。
该开发板需要具备无线通信模块和温度传感器接口,以便进行数据的传输和温度的测量。
其次,我们需要选择合适的软件平台来开发系统的功能。
考虑到系统需要实时监测温度,并将数据传输至远程服务器,我们选择使用一款实时操作系统(RTOS)作为软件平台。
RTOS可以提供对实时任务的支持,确保系统能够及时响应温度变化,并确保数据的准确传输。
系统的组成主要包括温度传感器、嵌入式开发板、无线通信模块和远程服务器。
温度传感器负责测量温度并将数据传输至嵌入式开发板,嵌入式开发板则负责接收并处理温度数据,并通过无线通信模块将数据传输至远程服务器。
远程服务器负责存储温度数据,并提供远程访问和监控功能。
系统的功能主要包括实时温度监测、数据传输和远程访问。
系统能够实时监测温度,并将数据传输至远程服务器,以便后续的分析和处理。
用户可以通过远程服务器对温度进行访问和监控,以便及时了解温度变化情况。
系统的工作流程如下:首先,温度传感器测量温度并将数据传输至嵌入式开发板。
开发板接收到数据后,通过无线通信模块将数据传输至远程服务器。
远程服务器接收到数据后进行存储,并提供远程访问和监控功能。
用户可以通过远程服务器访问和监控温度数据,以便及时了解温度变化情况。
在实际应用中,该系统可以广泛应用于各种领域,如工业生产、能源管理和环境监控等。
例如,在工业生产中,该系统能够实时监测设备温度,以便及时发现和处理异常情况,从而保证生产过程的稳定和安全。
在能源管理中,该系统能够监测房间和建筑物的温度,以便合理调节空调和供暖设备的工作,减少能源浪费。
毕业设计(论文):基于单片机的烘干炉温度自动检测系统的设计与
毕业设计(论文):基于单片机的烘干炉温度自动检测系统的设计与1 引言1.1 课题设计的目的和意义在工业生产中,涂装工艺占据着举足轻重的地位。
烘干又是涂装工艺的三大主要工序之一,它使液态(湿态或粉态)的涂膜快速转化为固态的漆膜,对生产效率、涂层质量和涂装成本等有直接的影响。
在干燥固化过程中,烘干炉内各点的温度是否能保证在规定的工艺要求范围内,将对被涂装的材料、产品、工件的质量,降低能耗,以及提高生产效率和经济效益产生重要的影响,而且随着整机度的提高和元件的微型化、复杂化,在各种工业过程中对温度工艺的要求越来越高。
而我国目前采用的传统的定点式烘干炉测温方法已经显得比较落后,无法满足生产工艺对温度测量的要求。
因此,本文提出了一种新型的炉温检测系统,即:烘干炉温度自动检测系统。
近年来,随着微电子技术的发展,特别是单片微型计算机技术的飞速发展与成熟,给烘干炉炉温的检测提供了有力的技术支持。
由此,本烘干炉温度自动检测系统采用单片机系统对炉温及炉内工件的温度进行采集和处理,监控烘干炉的热加工过程以及产品的质量状态,实现数据的存储,并实时显示温度值。
该系统能够对烘干炉的温度进行实时的检测,以保证烘干炉的温度处于合理的范围之内,便于生产的正常进行,并且优化了生产过程,提高烘干炉热加工的产品质量和生产效率,降低能耗。
由于目前国内在烘干炉温度检测领域尚处于比较落后的阶段,而随着工业的迅猛发展,各种工业过程对温度工艺的要求也越来越高,因此,需要采用更高性能的温度检测系统。
然而,从国外进口的该类产品,其性能虽能满足温度工艺的要求,但其价格确实十分昂贵,一般企业难以承受,限制了它的推广和应用。
研制烘干炉温度自动检测系统,可以把国外的先进技术和方法引入我国,大大降低我国烘干炉热加工产品的成本和提高产品的质量,改变我1国热加工领域测温技术相对落后的现状,推动我国烘干炉温度检测技术的发展,同时该课题的研究对经济建设、社会效益以及工程技术都有极其深远的意义。
烘箱温度测控系统的设计说明书
测控技术课程设计说明书设计题目烘箱温度测控系统的设计姓名班级学号专业测控技术与仪器指导教师完成日期2011-12-19提交日期2011-12-20摘要随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。
为了更好地推广单片机在实际生活和生产中的应用,本文介绍一种应用AT89C51单片机设计的烘箱温度控制系统。
该烘箱温度系统采用温度传感器DS18B20通过按键设定值与实际值相比较进而进行温度的加热或制冷系统自动控制升温的操作,将温度稳定在所设定的温度值。
系统由温度检测电路、单片机系统和温度控制电路三部分组成。
其中,温度检测电路采用数字式温度传感器,温度控制电路采用场效应管驱动制冷片加热,单片机系统不仅能够完成温度信号的采集和控制信号的输出,而且还能够实时显示温度值,通过键盘实现温度值和工作方式的设定。
经实验表明该烘箱温度控制系统具有体积小、操作灵活、可靠性高、实用、成本低等特点具有一定的实际意义。
关键词:单片机;温度传感器;温度控制;场效应管ABSTRACTWith the development of electronic products intelligence and microminiaturized, SMC has been the priority for controller in electronic products research and development. In order to better promote SMC application in real life and production, this paper introduces controlling system of oven temperature based on SCM—AT89C51.By applying temperature sensor—DS18B20, compared setting value with actual value, it can control warming up operation and destabilize the temperature in the range of setting value. The system consists of temperature detecting circuit, which uses temperature sensor—DS18B20, SCM and controlling circuit, which drives refrigeration film heating by using MOSFET. The SCM systems accomplishes temperature signal collections and control message output, but also bring about real-time display and temperature and manner of working setting though keyboards.Practice indicates controlling system of oven temperature is smaller,lighter, flexible operation and functional.Key words: SCM; temperature sensor; controlling temperature; MOSFET1.概述1.1主要任务:将温度控制在设定的温度值,设定范围为2°~98°,针对在生产和日常生活中温度智能化控制系统的实现。
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烘炉温度无线检测系统设计
田潇晓,
韩玉杰
(东北林业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150040)
摘
要:提出了一种检测烘炉温度的无线数字检测系统。
该系统将无线收发模块nRF905与单片机系统相结
合,实现无线温度检测,其也适用于其他领域设备的温度无线测量。
关键词:无线传输;单片机;烘炉温度测量中图分类号:TP273
文献标识码:A
文章编号:1001-4462(2008)04-0045-02
DesignofWirelessTemperatureMeasurementSystemofBakers
TIANXiao-xiao,HANYu-jie
(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,NortheastForestryUniversity,HarbinHeilongjiang150040,China)
Abstract:Awirelessdigitaltemperaturedetectionsystemisintroduced.ThesystemcombineswirelesstransceivermodulenRF905andasinglechipcontrollertomakewirelesstemperaturedetectionpossible,anditissuitableforwirelesstemperaturemeasurementofbakersandothersimilaroperationsinindustry.
Keywords:wirelesstransmission;singlechipcontroller;temperaturemeasurementofbakers
计算机技术、通信技术、传感器技术及芯片制造技术的飞速发展,促进了工业监视、控制和检测等领域的不断进步。
近年来,作为一种工业通信手段,无线技术得到了迅猛发展,引起了人们愈来愈多的关注。
相比有线技术,无线技术具有节约成本、
实现方便、抗干扰能力强和安全可靠等优点。
随着各种新的无线技术诞生,无线技术在工业自动化领域的应用将越来越广泛。
本文设计了一种应用于烘炉温度测量的无线数字检测系统。
该系统将无线收发模块与单片机系统相结合,采用抗干扰能力强的射频发射模块和接收模块来实现无线远程通信,并对数据传送进行监控,提高了系统的可靠性。
该系统具有结构简单、
使用方便、成本低、工作稳定可靠等优点,且具有很强的扩展功能。
1
系统总体设计
系统主要分为发射和接收两部分,如图1所示。
发射系统被置于烘炉内部,其是以AT89C51单片机为核心的数据采集系统。
通过热电偶传感器采集温度数据,经过A/D转换输入到计算机。
在数据采集系统中,另一个重要的组成部件是无线发射模块,其以
nRF905芯片为核心,与单片机相连,可实时发射检测信号。
接收部分则主要是进行信号处理,将nRF905与以
RS-232标准接口芯片MAX232为主的接口模块相连,即可组成无线接收模块,然后与PC机相连进行信号的接收处理与显示。
2
系统硬件设计
系统硬件主要由数据采集处理模块、无线通信接
口模块和显示模块等组成。
其中无线收发模块以
nRF905为主。
2.1nRF905简介
nRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频收发器芯片,工作电压为1.9 ̄3.6V,工作于433/868/915MHz
收稿日期:2008-01-09
第36卷第4期
林业机械与木工设备
Vo136No.42008年4月
FORESTRYMACHINERY&WOODWORKINGEQUIPMENT
Apr.2008
传感器
单片机
发射模块
数据显示
数据处理
接收模块
图1系统框图
3个ISM
(工业、科学和医学)频道。
nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成,不需外加声表滤波器,天线可采用PBC环形天线或单端鞭状天线,由于本系统应用于烘炉内部,模块集成度越小越好,所以采用环形天线,见图2。
nRF905可以自动完成处理字头和CRC(循环冗余码校验)工作,可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置方便,功耗低。
nRF905传输数据时为非实时方式,即发送端发出数据,接收端收到后先暂存于芯片存储器内,外界处理器可在需要时再到芯片中去取。
nRF905一次的数据传输量最多为32Byte,有待机和掉电两种节能模式。
外界处理器通过SPI总线配置nRF905的内部寄存器,读写数据时必须将其置为节能模式。
2.2数据采集系统设计
测量系统的主要工作是负责采集数据,系统硬件
结构图如图3所示。
其中采用AT89C51单片机作为整个系统的中央控制器,它有较好的兼容性、4KB闪速式存储器(可擦写1000次),采用CMOS工艺和Atmel公司的高密度非易失性存储器技术。
由于烘炉内工作温度较高(一般为0 ̄300℃),所以传感器采用K型热电偶。
K型热电偶作为一种主要的测温元件,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽和测温精度高等特点。
但将其应用于基于单片机的数据检测系统中,存在非线性、
冷端补偿和数字化输出等问题,所以我们应用了由Maxim公司新推出的MAX6675芯片,它是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器和数字转换器。
在工作时K型热电偶
将温度信号转换成电压信号,再通过MAX6675热电偶数字转换器将电压信号转换成数字信号传送给单片机,经单片机进行简单处理后,使nRF905的TRX_CE与
TX_EN为1,向外发送数据。
而接收端接收信号后再传送给上位机进行信号分析、处理和显示。
3系统软件设计3.1
无线通讯软件设计
nRF905有两种工作模式和两种节能模式。
分别是ShockBurstTM发送模式、ShockBurstTM接收模式、待机模式和掉电模式,工作模式由TRX_CE、TX_EN和
PWR_UP不同的电平组合决定。
3.2
单片机软件设计
检测系统的主要功能是采集各模拟量输入通道的数据,并将收到的信息通过无线模块进行发送。
在数据采集器中,采用模块化设计方法,系统程序固化在
AT89C51内部的Flash存储器中。
程序分为主程序和若干个子程序。
主程序的功能是系统初始化、管理和调用各个子程序。
3.3上位机通讯设计
上位机采用便于用户接口界面设计的VisualBasic
6.0进行编写。
串口通信控件为MSComm,串口通信中每接收或发送一个字符就产生一个事件,事件驱动方法是利用MSComm控件的OnComm事件捕获并处理通信事件。
参考文献:
[1]李朝青.无线发送/接收IC芯片及其数据通讯技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社.
[2]黄智伟.单片无线收发集成电路原理与应用[M].北京:人民邮电出版社.
[3]涂巧玲,刘小康,张小燕.短距离无线测控系统及其应用[J].电子技术,2004,31(5):16-18.
[4]
李广弟.单片机基础[M].北京:北京航天航空大学出版社,
2003.
图2
nRF905芯片原理图
MAX6675
K型热电偶
T+T-
SOCS…
P0.0P0.1P0.2
P1.2…
P1.7P2.2P2.3DR
AMCD
PWR-UPTRX-CETX-EN
MISOMOSIAT89C51
nRF905
图3
数据采集系统硬件结构图
林业机械与木工设备
46
第36卷。