多路温度测量系统

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多路温度采集系统

多路温度采集系统

绪论1.课题的意义单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。

单片机由于其微小的体积和极低的成本,而广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。

多路温度采集系统是利用温度传感器DS18B20检测温度,并由单片机处理显示。

本设计利用AT89C51单片机为处理器,结合温度采集电路、键盘电路、显示电路、报警电路等实现对多路温度的实时检测与显示。

通过设计实物并调试,对系统存在的问题进行了分析和总结,并提出了改进措施。

2.课题的目的多路温度采集报警系统设计,要求具有多路温度的采集、显示温度、上下限报警等功能。

课程设计目的:通过设计和实践,培养学生综合运用所学的理论知识、实践操作及独立解决实际问题的能力。

使学生牢固掌握课堂中学到的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法。

学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。

3.技术要求:(1)利用温度传感器(DS18B20)测量某三路的环境温度。

(2)测量范围为0℃~+100℃,精度为±0.1℃。

(3)用液晶进行实际温度值显示。

(4)当达到报警温度后,能够自动发出报警声。

4.要解决的问题:(1)精确的测量温度,提高上下限报警的范围。

(2)当LCD液晶显示器接收到来自AT89C51单片机传送来的温度信息后,分别显示了当前的温度。

一、实验方案的拟定根据系统的设计要求,当温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上,经AT89C51处理,将把温度在显示电路上显示。

当开机后,显示屏和计时器进行初始化设置。

同时,本系统能够设置报警温度,在到达报警时间后能够通过LED 发光二极管以及发音器提示报警。

利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度。

系统框图如图1:图1 系统框图选择DS18B20作为本系统的温度传感器,选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。

多路温度检测系统的设计与研究

多路温度检测系统的设计与研究

1 绪论温度是一个很重要的物理参数,自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。

在工业生产过程中,温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。

温度检测类仪表作为温度计量工具,也因此得到广泛应用。

随着科学技术的发展,这类仪表的发展也日新月异。

特别是随着计算机技术的迅猛发展,以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域,形成了智能化的测量控制仪器,从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。

1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。

一般均具有指示温度的功能,由于测温原理的不同,不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。

例如热电阻温度计,它的测温范围是-200℃~650℃,测量准确,可用于低温或温差测量,能够指示报警、远传、控制变送,但维护工作量大并且不能记录;光学温度计测温范围是300℃~3200℃,携带使用方便,价格便宜,但是它只能目测,也就是说必须熟练才能测准,而且不能报警、远传、控制变送。

近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛,智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。

我国的单片机开发应用始于80 年代。

在这20 年中单片机应用向纵深发展,技术日趋成熟。

智能仪表在测量过程自动化,测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。

都取得了巨大的进展。

目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时,几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。

从技术背景来说,硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。

各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展,从而使用户具有了更大选择范围。

这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题,同时还能简化仪表电路,提高仪表的可靠性,降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。

智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。

关于基于MAX6675多路温度采集系统的设计与实现

关于基于MAX6675多路温度采集系统的设计与实现

关于基于MAX6675多路温度采集系统的设计与实现K型热电偶是当前工业生产、科学实验较为常用的一种温度传感器,它可以直接测量各种生产中0~1 300℃范围内的液体蒸汽,气体介质和固体表面温度。

由于它的测量范围及其较高的性价比,使得K型热电偶应用广泛。

然而K型热电偶存在非线性、冷补偿等问题,特别是在处理补偿问题时,需要付出较高的代价且难以有较好的成效。

所以本文介绍的MAX6675温度采集芯片,弥补了K型热电偶上述缺陷。

将MAX6675和K 型热电偶结合并用于工业生产和实验,能为工程带来诸多便利且减少繁琐的附加电路。

本文给出了基于CPLD的多路温度采集系统电路、内部逻辑设计模块、误差分析和实验统计报告,以及MAX6675多路温度采集系统的应用过程和性能报告。

1 MAX6675介绍MAX6675是美国Maxim公司生产的带有冷端补偿、线性校正、热电偶断线检测的串行K型热电偶模数转换器,它的温度分辨能力为0.25 ℃;冷端补偿范围为-20~+80℃;工作电压为3.0~5.5 V。

根据热电偶测温原理,热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关,而且与冷端的温度有关。

在以往的应用中,有多种冷端补偿方法,如冷端冰点法或电桥补偿法等,但调试较复杂。

另外,由于热电偶的非线性,以往是采用微处理器表格法或线性电路等方法,来减小热电偶本身非线性带来的测量误差,但这些增加了程序编制及调试电路的难度。

而MAX6675对其内部元器件的参数进行了激光修正,从而对热电偶的非线性进行了内部修正。

同时,MAX6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路、断线检测电路都给K 型热电偶的使用带来了便利。

MAX6675的特点有:(1)内部集成有冷端补偿电路;(2)带有简单的3位串行接口;(3)可将温度信号转换成12位数字量,温度分辨率达0.25℃;(4)内含热电偶断线检测电路。

其内部原理图如图1所示。

2 系统构架系统框架如图2所示,该系统以CPLD为核心,由多路K型热电偶和MAX6675将外界温度模拟信号采集并转换成数字信号,并将数据传入CPLD进行相应的处理,然后通过通信模块将数据传送给计算机,最后用计算机做数据统计及处理。

基于单片机的多路温湿度检测系统设计

基于单片机的多路温湿度检测系统设计

基于单片机的多路温湿度检测系统设计潘磊(天津冶金职业技术学院电气工程系,天津300400)摘要:介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统,论述了系统的组成,各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。

系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传,上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理,实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。

关键词:温湿度检测;C8051F120;SHT71;VB 中图分类号:TP274文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2013)01-0065-02随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制,比如:粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、博物馆等。

为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的检测控制。

1系统结构本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模块、通信模块以及上位机系统组成。

系统能够实时采集四处检测环境的温度和湿度,并把采集数据显示在LCD 屏上,通过键盘预先设置温湿度上下限数值,当所检测的温度或湿度超过所设定的数值语音报警模块报警。

同时,下位机上传温度湿度数据,上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。

系统框图如图1所示。

图1系统框图2系统硬件设计2.1单片机系统本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心处理器,此款单片机有64位I/O 口,满足本系统外设较多的需求,减少系统I/O 扩展,也为增加检测通路和系统扩展预留接口。

单片机峰值处理速度达到100Mips ,大大提高了系统的实时性,内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据的大容量存储,集成2个UART ,1个I 2C ,1个SPI 接口便于与外围设备及上位机传输数据。

2.2温度湿度传感器采集模块传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低,只有1%左右,同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。

数字式多路温度采集系统论文

数字式多路温度采集系统论文

山东省大学生电子设计竞赛论文编号题目数字式多路温度采集系统学生姓名李东、刘平、柴强专业06 电子信息工程应用物理学指导教师张福安、葛汝明、范海涛、董文慧二OO七年五月一日多路温度数据采集系统目录1摘要、关键词 (2)2设计要求 (3)3系统方案 (3)3.1系统总体方案 (3)3.2方案论证 (3)4系统硬件设计 (4)4.1 61板电路设计 (4)4.2 传感器DS18B20的工作原理电路图 (5)4.3 按键和显示电路 (5)4.4键盘显示模块电路图 (5)5系统软件设计 (6)5.1 软件结构 (6)5.2软件总体设计 (6)5.3子程序设计 (8)6.多路温度数据采集系统的测试 (12)7结论与答谢词 (12)8考文献 (13)1.摘要:在日常生活和工业控制过程中,经常需要进行多路温度测量,并对温度的结果进行分析,以做出相应的处理。

本方案利用SOCE061A单片机作为核心控制器,通过两个DS18B20器件实现两路温度的实时采集和显示,且可以设置温度值,实现超温报警功能。

关键词:SPCE061A、DS18B20、LED键盘模组英文解释:In the daily life and in the industry controlled process, frequently needs to carry on the multi- spots temperature survey, and carries on the analysis to the temperature result, makes corresponding processing .This plan using the SPCE061A monolithic integrated circuit took the core controller, realizes two groups temperatures real-time gathering and the demonstration through two DS18B20 component, also may establish the temperature value, realizes ultra warm reports to the police the function.2.设计要求:利用SPCE061A单片机、DS18B20基本要求如下:1.2路温度的实时采集;2.温度通过数码管显示,分手动和自动两方式:自动状态循环显示各通道温度,每隔2秒切换一个通道;手动方式只显示被选择的通道温度;3.可以为每一个通道设置独立的报警温度;3.系统方案;3.1系统总体方案:系统整体硬件设计如图3.1-1所示,整个系统以SPCE061A为核心,前向通道包括DS18B20传感器输入电路,按键输入电路;后向通道包括:LED显示电路和语音输入电路。

基于DS18B20的多路温度检测系统设计

基于DS18B20的多路温度检测系统设计

i to u e e i n wh c a e tt m p r t r s o i e e t p i t , W ih d g tlt mp r t r e s rD S 8 0 n r d c sa d sg i h c n t s e e a u e fd f r n o n s t i i e e au e s n o 1 B2 a a he t m p r t r e s r m e t d v c s st e e a u e m a u e n e i e ,wih AT8 C5]a o t o n t fm u t—p i e t 9 s c n r l u i o li o ntt mpe a u e c n b s rt r a e d t c e n o to y t m , n i e h y t m a d r ic i a d s fwa e f w h r . n t e s s m ,d t e e t d a d c n r ls se a d g v s t e s se h r wa e cr u t n o t r o c a t I h y t l e aa
术和通信 网络的发展[ . J 电讯技术, 1 . 】 2 0 0
陈小芳. 于泰克R A 基 s 的分析评估和优化R I FD
系统 [. 测试, 0 () J电子 】 2 76. 0
10 1010 1010 0 001 0010 ,为 1110 1010 100 0 11 1 0 0 0
价格便宜,具有很高的性价 比,可 以定时循环检 测和通过 L D 62 C 10 显示 多路 的温 度,因此 选择
LCD1 0 6 2。
23 串 口通 讯 电路 设 计 .
A 8C 1 T 9 5 有一个全双工的串行通讯口,所以

多路温度测量系统

多路温度测量系统

2 6字 节 , 5 由于 价 格 低 廉 、 单 片 机 的 接 口简 单 、 与 占用 资 源
少, 这样 就 可 以在 现 场 安 装 或 更 换 传 感 器 。 每个 传 感 器 的
序 列 号 在 2 C 2中 的存 放 位 置 为 :传 感 器 编号 1 40 ( )*8 。 每 只 传 感 器 直 接 挂 接 在 单 总 线 DQ 上 , 过 4 7 , 通 . KD 的 电 阻 上 拉 。安 装 / 换 传 感 器 时 , S 拨 向“ 置 ” 传 更 将 W 设 , 感 器 单独 与 P . 1 2相 连 , 以读 取 其 序 列 号 ; 常测 温 时 , W 正 S
样 所 有 挂 在 总 线 上 的 DS 8 2 1 S 0同 时 开 始 转 换 , 5 ms , 70 后 转 换 结 束 , 片 机 再 依 次 发 匹 配 ROM 命 令 , 2 C 2巾 单 从 4O 渎 出 的 序 列 号 i 通 过 DQ 总 线 送 出 , 中 指 定 的 d 选 D 1 B 0, 将 温 度 值 读 人 。 温 度 值 通 过 液 晶 显 示 器 S82 并 I D1 0 . C 6 2显 示 出 来 , 面 简 单 明 了 , 度 的 显 示 采 用 的是 界 温
Vo O N O 9 l1
多 路 温 度 测 量 系 统
陈 菲 邹 涛 ,
( . 警 工 程 学 院 研 究 生 管 理 大 队 , 西 西 安 7 0 8 ;. 警 工 程 学 院 通 信 系 电子 技 术教 研 室 , 西 西安 7 0 8 ) 1武 陕 10 62 武 陕 1 0 6
时 候 或者 传 感 器 出 现 问 题需 要 更 换 传 感器 的时 候 将 会 变 的 很 麻 烦 。所 以 系 统 采 用 了 2 C 2来 存 储 DS 8 2 40 1 B 0的 序 列

多路温度测量系统

多路温度测量系统
计 ,而且提高了测 量精度 和测量 的稳定性 ,为了增强设
上 只要接一个47 . K的上拉 电阻 ,测试精度 高。本 系统采
用DS 8 2 的外接电源工作方式。 1B 0
计 的实用性 ,增加 了E P O A 2 C 2 2 R M。 T 4 0 储存温度 值模
块 ,对过去采样的温度值有记忆功能。 整个系统主要 由温度参数监测模块 、微处理模块 、
记忆 功能。键盘显示接 口电路主要通过H 2 9 D7 7 进行 管 理 ,可 同时驱动8 位共 阴式数码管 的智能显示芯 片。该
具 有控制 方便 、组态 简单 和灵 活性 大等优 点 ,而且 可
以大幅度 提高被 控温度 的技术 指标 ,从而 能够大 大提
高产 品 的质量和 数量 。随着传 感器技 术 的不断 向前 发 展 ,各种 数字式 的传感器 应运 而生 ,有利地 推动 了检
温度传感器采用D 1B 0 S 8 2 ,温度输 出为9 i 1bt bt 2 i 可 编程 。增加 了多路模拟开关c 4 6 ,它能实现4 1路 D 07 选 6
作 。下位机可通过键盘查询所采集的参数值 ,还可控制 是否与上位机进行通信等 。显示数据由8 个数码管完成。 经过查 资料 ,设计方案 ,实验 ,系统设计 ,模块设
设计采用 了数字温度传感器D 1B 0 S 8 2 ,将DS 8 2 1B 0 直接挂到多路模拟开关 C 4 6 的I 输入 、输 出端 ,每 D 07 / O
块DS 8 2 也 只有3 1B 0 个引脚 :电源 、地和I / OH,在I / O口
DS8 2数字温度传感器 ,这不仅简化了硬件 电路 的设 1B 0
读/ 写操 作 ,才 能将 所需 要 的温度值 正 常 的读 人/ 出 写 A 2C 2 T 4 0 ,完成对温度值 的记忆功能 。S A串行数据输 D 入/ 出引脚和S L 输 c 串行时钟信号 引脚可直接与A 8 C 1 T 9 5

DS18B20 测温系统

DS18B20 测温系统

电子综合实践设计报告专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:物理与通信电子学院摘要DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单、体积小、低功耗、高精度、抗干扰能力强等特点的数字温度传感器。

本设计采用多点测温方法,在一个IO口上挂接多个DS18B20测温,在远距离工作时,为了防止信号的衰减,DS18B20用屏蔽双绞线包裹,远端接地的方法工作,并把所测得的温度在LCD上显示出来。

文中简要的介绍了DS18B20的基本特点、引脚功能、测温原理及时序的控制。

给出了DS18B20的使用电路、使用中的注意事项、硬件及软件设计方法。

经过测试,该系统的测量精度及速度等指标均能满足设计要求。

关键词:DS18B20 测温系统数字温度传感器多点测温目录摘要 (2)1 引言 (4)2 设计要求 (4)3 方案设计与原理 (4)3.1 DS18B20 简介 (4)3.1.1 DS18B20特性 (4)3.1.2说明: (5)3.1.3 DS18B20测温原理: (5)3.1.4 DS18B20测温原理图: (6)3.1.5 64位激光刻ROM (7)3.1.6 CRC发生器 (7)3.1.7 单总线系统 (7)3.2 DS18B20指令控制 (7)3.2.1 ROM时序指令控制 (8)3.2.2DS18B20功能指令控制 (8)3.3 18B20时序详解 (9)3.3.1初始化时序 (9)3.3.2读/写时序 (9)3.4二叉树遍历 (11)4 设计程序流程图: (16)5 设计硬件原理图 (17)6 DS18B20使用中应注意事项 (18)7测试中出现的问题及解决办法和说明: (18)8 结束语 (19)9 参考文献: (20)10 附录: (21)1 引言本系统利用DS18B20进行测温,基于单片机AT89S52进行温度控制,具有硬件电路简单,控温精度高、功能强,体积小,简单灵活等优点,可以应用于控制温度在-55℃到+125℃之间的各种场合,可以实现温度的实时采集、显示功能。

PLC控制多路温度巡检系统解析

PLC控制多路温度巡检系统解析

PLC控制多路温度巡检系统解析作者:***来源:《今日自动化》2020年第06期[摘要]PLC系统是目前的工业级控制系统,中文全称是可编程控制器,该控制系统由软件和硬件2部分组成。

使用可编程控制器进行温度系统控制,可以实现精确的温度控制,以满足工业生产要求。

对PLC控制多路温度巡检系统进行了研究,主要工具有由西门S7-200PLC、模拟量扩展模块EM231、K型热电偶传感器、加热电阻丝、交流接触器KM和电源开关组成,以构成研究对象并分析基于PLC的控制多路温度检查系统的内容。

结果為:①温度测量范围从0到100℃(测量误差不超过0.5℃)。

②可以实现8路通道温度检查功能。

③可以自动或手动检查以确定某条道路的温度。

④可以调整检查速度。

[关键词]PLC系统;温度控制;可编程控制器;工业需要[中图分类号]TP274.4 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2020)06–00–03Analysis of PLC Controlled Multi-channel Temperature Inspection SystemWang Ti-kuo[Abstract]The PLC system is the current industrial-grade control system. The full Chinese name is Programmable Controller. The control system is composed of software and hardware. Using programmable controllers for temperature system control can achieve precise temperature control to meet industrial production requirements. The PLC control multi-channel temperature inspection system is researched. The main tools are Siemens S7-200PLC, analog expansion module EM231,K-type thermocouple sensor, heating resistance wire, AC contactor KM and power switch to form the research Object and analyze the content of PLC-based control multi-channel temperature inspection system. The results are: 1)The temperature measurement range is from 0 to 100℃(the measurement error does not exceed 0.5℃). 2)The temperature check function of 8 channels can be realized. 3)It can be checked automatically or manually to determine the temperature of a certain road. 4)The inspection speed can be adjusted.[Keywords]PLC system; temperature control; programmable controller; industrial needs1 概述温度控制系统也广泛用于工业生产中,并在化学、食品、冶金、建材、石油、机械等行业中占有重要地位,发挥着特别重要的作用。

多路分布式温度测量系统的设计

多路分布式温度测量系统的设计

Deinn f lpe sr ue y e fT mp r tr s ig0 t l Di i t T p e eau e g Mu i t b 0
M e s r n y t m a u i gS se

CHEN n u , A G nc u  ̄ Ya h i Ⅵ N Ya h n
讯与主控机进行数据传输 ,两种通讯方式并用,保 证 了传输数据的可靠性。可以在模块现场用笔记本
电脑对其进行配置 ,也可通过主控机对其进行全面
控 制 ,主控 机可 自动检 测 网络 中的采集模 块 ,每个
件、箱内黑板 、曝晒架黑白版的温度及大气环境数 据进行测量 , 并通过网络将数据上传至主控机上 ,
(. h o o pi l n lc o i lnom t n C a g h nU ie i f cec a dTcn lg , h n cu 3 02 1 co lfO tr t S i e n ehoo y C a g hn10 1 ; S c r a f o syo n
pe aur e s rng mod r t em a u i el
本系统是针对某汽车试验研究所大气老化试验 系统中温度数据的采集及上传而设计的分布式温度 测量系统。如图 1 所示为该汽车试验研究所曝晒场
平 面 布 置 图 ,本 系统 完 成 对 整 车 、 内饰 件 、外 饰
采集系统采用模块化设计 , 通过有线及无线通
o q i n r r t g a d f n t n n t eman e g e, t er s l o p rme t a c iv ed sg e u s, r n u r g o i i ci so i n i i i p n n n u o h n h e u t fe ei n n a h e et e i nr q e t x C h Ke r s mu t l it b t p ftmp r t r a u i g s se ; K- a s u e ; s g e c i c o o u e ;t m- ywo d : l p ed sr u e t e o e ea u e me s rn y tm i i y r t n d c r i l h p mi r c mp t r e n

多路温度测量系统在室温控制中的应用

多路温度测量系统在室温控制中的应用
制 传输 系统 、 数字译 码 显示 系统 等模块 组成 。 整个 系 统设计 从 结构上 可分 为两 大设 计部 分 和 三大设 计 单 元 。两 大 设 计部 分 为 , 据 的 采 集 数 发 射和 数据 的接 收 显示 部分 。三 大 设 计 单元 : 数
据 采集 转换 单元 、 线 通 信 单 元 和接 收译 码 显 示 无
单 元 。在本 设计 中共 使 用 两 片单 片 机 , 别 来 控 分 制 数据 采集 发射 和数 据 接 收 显示 两 个 设 计 部分 。
如 图 3 示 电路 的设 计 中虽然 比一 般 的处理 所
电路复 杂一些 , 是 却 能很 好 的达 到 较 宽测 量 范 但
系 统 中数据 采集 转换 单元 用来 采集转 换模 拟温 度 数 据 量 ; 线通 信单 元 用 来 实 现 数 字信 号 的无 线 无
V 一0mV,0 C时 V 一1 0mV 为 止 。最 后 在 o 1 0。 。 0
传输 , 再到 最 终显 示 数 值 的整个 过 程 。系统 工 程
流 程 如 图 2所示 。
室 温 下 进 行 校 验 。若 要 使 图 3 中 的 输 出 为 2 0mV/ , 以加 大 反馈 电 阻 的 阻值 去 达 到 要 0 ℃ 可
K ai ng pi 529 00) 3
Ab ta tTe ea u ec n r l a l y e n a mp ra tc n r lo jc t e t r so y t r t sr c : mp r t r o to sawa sb e n i o t n o to b twih fa u e fh se ei h e c
n t e, O t s if r nt o ontol nd a l t mpe a ur a c r c .By a ur S i i d f e e t c r a h nd e e rt e c u a y m e ns a of e t mpe a ur rt e d tc i e e ton, hr gh e s na e t ou r a o bl us g o da a ole tn t c ol y nd wie e s ommun c to ae f t c l c i g e hn og a r l s c i a i n,t i hs p pe o s sm ulic n lt mpe a ur e s r m e y t m s d on m ir o r le nd wie e s a rpr po e t— ha ne e r t e m a u e nts s e ba e c oc nt o lr a r l s

多路温度采集系统设计

多路温度采集系统设计

目录1综述 (1)2数字式多路温度采集系统硬件电路设计 (2)2.1温度采集电路设计 (2)2.1.1 DS18B20简介 (2)2.1.2温度采集电路结构 (5)2.2单片机控制电路设计 (6)2.2.1单片机芯片选择 (6)2.2.2 AT89C51单片机工作基本电路设计 (6)2.3输入控制电路设计 (7)2.4显示电路设计 (8)2.4.1 LED数码显示管静态显示工作原理 (8)2.4.2显示电路结构 (9)2.4.3显示电路工作过程 (9)2.5报警控制电路设计 (9)2.5.1报警控制电路结构 (10)2.5.2报警控制电路工作过程 (10)2.6电源电路设计 (10)2.7数字式多路温度采集系统元件清单 (11)2.8数字式多路温度采集系统电路图 (11)3数字式多路温度采集系统程序设计 (12)3.1主程序设计 (12)3.2子程序设计 (12)3.2.1 DS18B20的通信协议 (12)3.2.2子程序 (13)3.3数字式多路温度采集系统控制源程序 (16)4系统调试及性能分析 (17)4.1系统调试 (17)4.2系统性能分析 (17)5结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录(1)数字式多路温度采集系统元件清单 (21)附录(2)数字式多路温度采集系统原理图 (22)附录(3)数字式多路温度采集系统印刷电路板图 (23)附录(4)数字式多路温度采集系统控制源程序 (24)摘要数字式多路温度采集系统由主控制器、温度采集电路、温度显示电路、报警控制电路及键盘输入控制电路组成。

它利用单片机AT89C51做控制及数据处理器、智能温度传感器DS18B20做温度检测器、LED数码显示管做温度显示输出设备。

硬件电路比较简单,成本较低,测温范围大,测量精度高,读数显示直观,使用方便。

关键词:数字;温度;传感器;单片机;控制Abstractthe digital multi-channel temperature gathering system by the master control regulator, the temperature gathering electric circuit, the temperature display circuit, reports to the police the control circuit and the keyboard entry control circuit is composed .It makes the control and the data processor, intelligent temperature sensor DS18B20 using monolithic integrated circuitAT89C51 makes the temperature detector, the LED numerical code display tube makes the temperature demonstration output unit. The hardware electric circuit quite is simple, the cost is low, the temperature measurement scope is big, and the measuring accuracy is high, reading demonstration is direct-viewing, easy to operate.Key words: numeral; temperature; sensor; monolithic integrated circuit; control1综述温度是一种最基本的环境参数,人们的生活与环境温度息息相关,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

基于FPGA的多通道热电偶温度测量系统的设计与实现

基于FPGA的多通道热电偶温度测量系统的设计与实现

基于FPGA的多通道热电偶温度测量系统的设计与实现基于FPGA的多通道热电偶温度测量系统的设计与实现摘要:本文介绍了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的多通道热电偶温度测量系统的设计与实现。

该系统具有高精度、多通道、实时测量等特点,可以广泛应用于工业自动化控制系统中的温度测量和监控方面。

关键词:FPGA;热电偶;温度测量系统1. 引言热电偶是一种常用于温度测量的传感器,广泛应用于工业自动化控制系统中。

传统的热电偶温度测量系统一般采用模拟电路和微处理器等组成,但存在精度不高、测量通道少、响应时间长等问题。

为了解决这些问题,本文设计了一种基于FPGA的多通道热电偶温度测量系统。

2. 系统设计与实现2.1 硬件设计系统的硬件由热电偶、放大器电路、FPGA和数字显示器等部分组成。

热电偶通过接头与放大器电路相连接,放大器电路负责对热电偶输出信号进行放大和滤波。

FPGA作为系统的核心部件,负责对放大器电路输出的模拟信号进行数字化处理,并将处理结果通过数字显示器实时显示出来。

2.2 系统架构系统采用了分时多路复用的方式实现多通道温度测量。

通过FPGA的多输入多输出功能,可以同时对多个热电偶进行温度测量。

在每个时钟周期内,FPGA依次对每个通道的热电偶进行采样和计算,然后将计算结果储存到内部存储器中,并通过数字显示器显示出来。

2.3 系统实现在FPGA的开发环境中,使用硬件描述语言进行系统的设计和实现。

首先,根据系统的功能需求,设计了热电偶接口模块、放大器电路模块和数字显示模块等。

然后,将这些模块相连接,并通过FPGA引脚进行连接。

最后,对FPGA进行配置,将设计好的逻辑电路加载到FPGA中,即可完成系统的实现。

3. 系统测试与结果分析为了验证系统的性能,设计了一组实验,对系统进行了测试。

通过与标准温度计进行比较,对系统的测量精度进行了评估。

实验结果表明,该系统具有较高的测量精度和稳定性,可以满足工业自动化控制系统对温度测量的要求。

多路温度自动巡检系统

多路温度自动巡检系统

多路温度自动巡检系统作者:刘文秀, 郭伟, 余波年来源:《现代电子技术》2011年第09期摘要:设计了一种8路温度巡检仪,能够对8通道循环检测温度,当温度超过上限时,实现报警功能。

硬件上,利用半导体集成温度传感器检测温度,由单片机控制,进行A/D转换,在显示器上显示测量出的温度。

软件上,单片机编程以实现对各测试点温度值的检测和集中管理。

关键词:温度传感器;巡回检测; A/D转换;液晶显示中图分类号:TN87-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)09-0124-03Multi-channel Temperature Automatic Inspection SystemLIU Wen-,,YU Bo-(1. School of Automation, Shaoguan University, Shaoguan 512005, China;2.Guangdong Shaoguan Big Jiangnan Electric Engineering Company, Shaoguan 521005, China)Abstract: A kind of 8-channel temperature inspection instrument is designed, which can circularly detect temperature of 8-channel and realize alarm function when temperature exceeds the maximum limitation. For the hardware, integrating temperature sensor by semiconductor to detect temperature and performing the A/D conversion by single-chip microcomputer control for displaying the measured temperature on display. For the software, programming by the SCM for detecting and managing each test point temperature.Keywords: temperature sensor; detection; A/D conversion; LCD display0 引言温度是工农业生产中常见的工艺参数之一,许多产品对温度范围要求严格,对温度的控制好坏直接影响产品的质量。

多路温度巡检仪-设计说明书

多路温度巡检仪-设计说明书
对此进行设定,这样就可以满足不同的场合需求,使系统使用起
来更具有灵活性。
6.
冻结功能:在不需要系统自动巡回检测时,系统就能够定格并且
持续工作在某一种状态下。因此这就需要所谓的冻结功能。在我
们不需要系统工作在自动状态下时,可以通过输入一个开关量,
是系统“冻结”住,从而工作在某一特定的状态下。
可通过按钮开关操控作冻结或切换显示,在单片机实验板台上模拟调试实现。
基本思想:
本次的设计课题是:多路温度巡检仪。课题的基本思想是以简单的微控制
器为核心,以温度传感器(测温范围为: -50℃-+50℃)为基础,通过信号 -电
压变化器,将温度传感器采集到的温度信号转换成可供 A/D转换器转换的 0~5
清零。
12.键盘扫描及参数设定:此分流程主要是检测键盘是否有动作,如果有动作
就将检测到的按键号存储起来,供参数设定使用。参数设定主要是对节拍控
9.
无操作超时返回:如果系统工作在其他功能状态下,而又没有人
员进行操作,这是就需要工作状态被切换到正常的巡回检测状态。
使系统返回到正常的工作状态
10.
实时钟显示及设定:为了丰富系统的功能和增加系统的实用性,
可以在巡回检测的过程中穿插一个实时钟显示,这样可以另系统
在实际应用当中更具人性化,更接近实际应用场合。
V模拟电压,而且可以实现多路温度的采集和变换。经过信号 -电压变换器输出
的0~5 V电压再经过 A/D转换器转换成一个八位的数字量(采集多路温度时,
某一时刻只能有一路被进行转换),然后利用微控制器将这八位数字量进行读
取,再经过一定的数字滤波和软件算法,最终以一定的显示格式在八位数码管

基于粮仓的多路温度采集系统设计

基于粮仓的多路温度采集系统设计
1 2位 二 进 制 代 码 按 权 相 加 的 结 图 8 主程序 流 程 图 图 9 读 出温度 子 程序流 程 图 温 度 寄 存 器 里 的 低 :
3 . 2 读 出温 度子程 序
读 出 温 度 - T- 程 序 流 程 如 图 9所 示 , 在 对
果 再值 乘 以 0 . 0 6 2 5, 就 是实 际 的十进制 温度 值 。 在单 片 机程 序 的实 现 中 , 把 9字 节 RAM 中 前 两
制 码 对应 成 1 0种 十 进 制 数 , 表 2列 出 了 一 种 二 进 制
和 十 进 制 的 近 似 对 应 关 系 表 。
DS 1 8 B 2 0中 R AM 中 读 取 的 是 二 进 制 代 码 代 表 的 温
度值 , 我 们 习惯 十 进 制 , 故必须先转换成十进制值 , 才能 用 于 字符 的显 示 , 计 算 温 度 子 程 序 就 是 将 RAM 中 读 取 的 代 码 进 行 BC D码 的转 换 运 算 , 并 进 行 温度 值正 负 的判定 。
将 其转 换 成 的十 进制 数 就是 温 度值 的小数 部 分 , 匹 配 的 DS 1 8 B 2 0收 到 此 命 令 后 便 将 采 集 到 的 温 度 数 分 ,
2位 转 换 精 度 的 分 辨 率 是 0 . 0 6 2 5 。 C, 介 于 据 进 行 CRC 编 码 ( 在 温 度 数 据 后 附 加 8位 的 C RC 校 由 于 1
主程 序流 程 如 图 8 , 其 主 要 功 能 是 负 责 DS 1 8 B2 0 的初 始 化 、 读 取 并 处 理 DS 1 8 B2 0的测 量 温 度 值 、 温 度 的 实 时 显 示 。 本 系 统 中 每 1秒 钟 图1 1 显示数据刷 新子程 序流程图
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业领域整体的 自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化 控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线 等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领 域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系 统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多 的经济、社会效益。
参考文献
【1】陶树平.数据库系统原理与应用fM】.北京:科学出版社.2005. 【2】张友德.赵志英,涂时亮.单片微型机原理、应用与实验【M】.复 旦大学出版社,2009.
13】汤庸.Delphi6铂[序设计基础教程【M】.北京:冶金工业出版
社.2002. 【41P文科.电子检测技术[MI.北京:圆防工业出版社,2002.
KEY。
整个键盘完成查询多路温度参数,串口通信等工 作。下位机可通过键盘查询所采集的参数值,还可控制 是否与上位机进行通信等。显示数据由8个数码管完成。 经过查资料,设计方案,实验,系统设计,模块设 计,接口连接与调试等几个阶段,所设计的多路温度测 量控制系统已基本实现所要求的功能。概括如下: (下转1 01页)
万方数据
信息系统工程I
201l,5.20

TECHNOLOGY技术应用>>>
门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求, 来选择电动或是电液执行器。 4.汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及 停机过程里使用保护仪表来监视机械:I:作状况,避免发 生事故。自20世纪80年代起,我国生产的汽轮发电机组 的单机容量增加,必须开发相应机械参数的监视保护仪 表。其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、 偏心度、鉴相、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。 从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。 5.机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控 系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出 之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的 内、外干扰行进消除,以满足电网对于机组负荷的需求, 使得机组稳定运行。其主要功能是接受电网负荷调度,参 与调频和调峰,控制汽机、锅炉间的能量输入输出平衡, 协调锅炉内诸如送风、燃料、引风、给水等子系统的控制 动作,协调辅机设备实际能力和机组出力等。
I作者单位:中航光电子有限公司)
万方数据
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201 1.5.20

01
多路温度测量系统
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 邓晶晶 中航光电子有限公司 信息系统工程 CHINA CIO NEWS 2011(5)
本文链接:/Periodical_xxxtgc201105045.aspx
TECHNOLOGY技术应用,,>>>
多路温度测量系统
◆邓晶晶
在现代化的工业生产中,电流、温度、压力、流 量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如冶 金、化工、电力、造纸、机械制造和食品加工等诸多 领域中。采用MCS一5 l单片机来对温度进行控制,不仅 具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可 以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提 高产品的质量和数量。随着传感器技术的不断向前发 展,各种数字式的传感器应运而生,有利地推动了检 测技术的进步。 相比于传统的温度测量控制系统,本次设计中的 温度参数测试系统不仅精度高,稳定性好,而且抗干扰 性强,具有对温度多路循环采样、储存采样温度值和与 上位机通信,实现人机对话功能。对温度的测量采用了
【3】郜俊峰.浅析电气自动化控制系统及设计U】.经济技术协作信
息。2009(34).
(作者单位:桦林佳通轮胎有限责任公司)
(上接97页) 【1]具有测量温度功能; 【2]温度测量范围能达到.55℃一125℃,精度为
0.5"C;
DSl8820进行采样。 【10]S15:第八路温度采样键。将对CD4067I/O 路DSl8820进行采样。 综上所述,本系统为一检测系统,能为用户提供直 观的历史温度资料数据查询。从那些温度数据的变化情 况,就可掌握最近一段时间的温度状况,对以后的温度 变化也有一个很好的预测。
用DSI 8820的外接电源工作方式。
8820数字温度传感器,这不仅简化了硬件电路的设
计,而且提高了测量精度和测量的稳定性,为了增强设 计的实用性,增加了E2PROM—AT24C02储存温度值模 块,对过去采样的温度值有记忆功能。 整个系统主要由温度参数监测模块、微处理模块、 串口通信模块、键盘显示处理模块、PC机管理模块组 成。温度参数监测模块完成对温度参数的定时监测和采 集。微处理模块主要由单片机(AT89C51)、程序存储 器(2764)、温度参数存储器AT24C02等组成。串口通 信模块实现PC机与单片机之间的数据传输,采用的为 RS232通信协议。键盘显示处理模块实现在测试终端的 温度数据查询与温度值的显示,由HDHD7279管理整个 键盘和显示。PC机管理模块主要完成上传测域终端的 温度数据,在系统机上以表格和图形等方式查询温度变 化规律等功能。 温度传感器采用DS l 8820,温度输出为9bit.1 2bit可 编程。增加了多路模拟开关CD4067,它能实现4选16路 的功能,并且通过公共的COMMON输出端输出温度参 数。通信接口模块是连接系统机和终端监测系统的通信 桥梁,它通过一块RS232串行通信接口将终端和后台连 在一起,组成了一个智能监测系统,终端测试的数据经
DS 1
通信接口电路传给系统机进行管理。 温度参数储存主要采用AT24C02串行可擦除只读存 储器来实现,它具有硬件电路结构简单,擦除次数多, 可直接对它进行读/写操作。并且通过单片机和键盘显 示电路的连接可以将保存到AT24C02的温度值调出来送 显,这样就更加直观的增强了对温度采样值所具有的 记忆功能。键盘显示接口电路主要通过HD7279进行管 理,可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示芯片。该 芯片同时还可以连接多达64键的键盘矩阵,单片可完成 LED显示和键盘接口的全部功能。 设计采用了数字温度传感器DS 1 8820,将DS 1 8820 直接挂到多路模拟开关CD4067的I/O输入、输出端,每 块DSl8820也只有3个引脚:电源、地和I/OlZl,在I/o口 上只要接一个4.7K的上拉电阻,测试精度高。本系统采

参考文献
…张军,李楠.浅谈电气控制系统(KCS)的应用和发展【l】.自动
化博览.2004(21). 【2】范辉,陆学谦.电气监控系统纳入Dcs的几点体会U】.电力自动 化设备.2001(21).
四、未来发展趋势
计算机领域的各项技术和电气技术相结合,被众 多控制系统的厂商所接受,计算机发挥着重要的作用。 Intemet和以太网技术带动电气自动化的全面革命。这是 市场、科技和社会等众多方面的需求,而电子商务的发
展和普及也必将加速这样的过程。网络和多媒体技术同 样在电气自动化领域有比较光明的前景。虚拟现实技术 以及视频处理技术,会直接影响将来自动化产品设备的 设计和产生,同时软件开发飞速发展,其重要性持续提 高,因此电气自动化控制系统的发展趋势,正在从单一 设备的发展转变成为向集成化多元化系统化的发展。
五、总结
温度储存电路采用AT24C02来完成。A2、Al、 A0器件/页地址引脚就全部为低电平,在编程时器件的 地址就是000。wP引脚同样也接地,才能允许正常的 读/写操作,才能将所需要的温度值正常的读入/写出 AT24C02,完成对温度值的记忆功能。SDA串行数据输 入/输出引脚和SCL串行时钟信号引脚可直接与AT89C51 的P1.6和P1.7口连接。 为了简化键盘和显示电路设计,本系统采用高度 集成的串行接口的8位LED和64键键盘智能控制芯片 HD7279。HD7279与单片机的连接仅需4跟线:片选线 CS、串行时钟线CLK、串行数据线DATA、键盘申请线


[3]N量终端温度参数具有储存功能; 【4】可巡回显示和定点显示所采样的温度数据; 【5】系统具有RS.232通信接口功能,实现上下位机 通信; 【6]S 1 l:第四路温度采样键。将对CD4067I/O 3路 DSl8820进行采样。 [7]S12:第五路温度采样键。将对CD4067I/O 4路 DSl8820进行采样。 【8]S13:第六路温度采样键。将对CD4067I/O 5路 DSl8820进行采样。 【9]S14;第七路温度采样键。将对CD4067I/O 6路
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