温度显示系统论文
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文题目PID温控系统的设计及仿真学生指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间年月摘要温度是工业控制的主要被控参数之一。
可是由于温度自身的一些特点,如惯性大,滞后现象严重,难以建立精确的数学模型等,给控制过程带来了难题。
要对温度进行控制,有很多方案可选。
PID 控制简单且容易实现,在大多数情况下能满足性能要求。
模糊控制的鲁棒性好,无需知道被控对象的数学模型,且在快速性方面有着自己的优势。
研究分析了PID 控制和模糊控制的优缺点,把两者相互结合,采用了用模糊规则整定P K 、I K 两个参数的模糊自整定PID 控制方法。
本研究以电烤箱为控制对象,用MATLAB 软件对PID 控制、模糊控制和参数模糊自整定PID 控制的控制性能分别进行了仿真研究。
仿真结果表明PID 对于对象模型复杂和模型难以确定的控制系统具有很大的局限性,不能满足调节时间短、超调小的技术要求。
由于模糊控制的理论(如量化因子和比例因子的确定问题)并不完善,其可能获得的控制性能无法把握,而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。
参数模糊自整定PID 控制吸收前两种方法的长处,满足了调节时间短、超调量为零且稳态误差较小的控制要求。
因此本论文最终确定采用参数模糊自整定PID 控制方案。
本系统硬件采用了以 AT89C52 单片机为核心的温度控制器,选用 k 型热电偶为温度传感器结合MAX6675芯片构成前向通道,同时双向晶闸管和SSR 构成后向通道,由按键、LED 数码显示器及报警单元等组成人机联系电路。
关键词:单片机,PID ,模糊控制,仿真ABSTRACTTemperature is one of the main parameters in the industrial process control.Yetthere are difficultiesto have a good control oftemperature becauseof the characteristics of the temperature itself:the temperature inertia is great, its time-lag is serious and it is hardto establish an accurate mathematical model.There are many methods to be selected in order to control a system. The PID controlis simple,easily realized andin most casesit meetsthe control demand. Fuzzy control has the advantage of quickness,itsrobustness is good and there is no needto know theobject ’smathematical model.This paper analyses the advantages and disadvantages of both PID control and fuzzycontrol and es to the method of bining them together,fuzzy self-tuningPID control. In this method,P K and I K of the PID controller are adjusted by fuzzy control rules .In the paper simulations of PID control, fuzzy control and fuzzyself-tuning PID control are done by MATLAB to control a electric oven.Conclusions are that for those control objects of which models are plicated or hard to establish,the PID method has limitation and doesn ’t meet the control demand. As the fuzzy control method theory is not perfect, a good control performance cannot be expected. And it could easily cause the steady-state error for it is restricted by limited grades of the fuzzy rules.Finally the fuzzy self-tuning PID control method is selected, since it meets the control demands.In this paper AT89C52 is used as controller, toward access is posed of K which is used as the temperature sensor and MAX6675.Backward access is posed of bidirectional thyristor and SSR. Man-machine circuit is posed of keyboard, LED and warning unit, etc.Key words :Micro Controller, PID Control, Fuzzy Control, Simulation目 录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 课题的提出及意义11.2 控制系统背景介绍11.3 当代温控系统及智能算法2第二章温控系统的设计52.1 温控系统的总体设计52.1.1 温控系统设计的基本原则52.1.2 温控系统的结构及设计62.2 温控系统的硬件设计72.2.1 前向通道设计72.2.2 后向通道设计102.2.3 人机通道设计11小结15第三章系统控制方案163.1 PID 控制163.1.1 PID的概述163.1.2 PID 控制的基本理论及特点163.2 模糊控制183.2.1 模糊控制的概述183.2.2 模糊控制的基本原理及特点183.3 模糊PID 控制19小结21第四章仿真研究224.1 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境simulink224.2 仿真和优选234.2.1 控制对象模型234.2.2 仿真和方案选择25小结32第五章总结与展望335.1 主要工作容335.2 工作小结335.3 存在的问题及未来的方向34结束语35参考文献36第一章绪论1.1 课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。
远程温度监测系统设计本科论文
题目远程温度监测系统设计学生姓名学号所在学院物理与电信工程学院专业班级电子信息工程1204 指导教师完成地点博远楼2016 年 6 月18日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物电学院专业班级电子信息工程学生姓名一、毕业论文﹙设计﹚题目远程温度监测系统设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自___2016__年__ 2 _月_ 20_日起至__ 2016__年 6 月_ 20 _日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求:温度远程监控在工业控制领域中有着十分重要的意义,在许多工业场合,需要对一些分散的、无人值守的现场温度数据进行定实时采集,同时发送简单的控制命令。
传统温度远程监控系统的实现方式一般都需要自己建设并维护有线或无线网络,维护费用高。
随着通信技术的发展,原有的远程监控系统已日益不能满足多方面的要求,温度数据无线传输设计。
系统主要由现场温度监测端,数据传输模块和监控端组成,数据的传输由NRF24L01模块完成。
具体要求如下:1、用微处理器(单片机或ARM)控制监控现场的温度信息采集和数据发送;2、采用温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF24L01对试验现场温度数据进行远程无线测量和控制;3、完成系统的软件硬件设计;五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献:[1]黄贤武,郑筱霞.传感器原理及其应用[M].成都:电子科技大学出版社, 2010.[2]俞国亮.MCS-51单片机原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2010.[3]李斯伟,雷新生.数据通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2009.[4]谢自美.电子线路设计实验测试[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.六、进度安排:2月20日─3月1日:查阅资料、完成英文资料翻译并准备开题报告. 3月2日─4月1日:完成开题报告,完成监控系统的监控软件设计.4月2日─5月1日:完成监控系统的硬件系统设计. 5月2日─5月30日:搭建硬件系统并进行测试验证. 准备验收。
关于温度控制系统论文
前言随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展,现今社会,产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势,设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注,尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注随着单片机技术的不断发展,控制设备也跟着不断变化,对产品试验环境的要求也越来越严格。
鉴于此,环境温度是试验环境中的一项重点,环境温度的高低直接影响产品的电气和机械性能参数,环境温度的准确度对测试温度的方法要求越来越高,而对环境温度的控制更显的重要。
温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻、半导体PN结之类的模拟温度传感器。
信号经取样、放大后通过模数转换,再交由单片机处理。
被测温度信号从温敏元件到单片机,经过众多器件,易受干扰、不易控制且精度不高。
为了准确的测试与控制环境温度,因此,本系统采用一种新型的可编程温度传感器DS18B20,它能代替模拟温度传感器和信号处理电路,直接与单片机沟通,完成温度采集和数据处理。
DS18B20与AT89S52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
第一章绪论随着信息时代的到来,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但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。
温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一[1]。
比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行;炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。
没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。
基于PT100的温度测量系统设计论文
开题信息摘要根据要求设计一个基于STC12C5A60S2单片机处理,PT100为传感器的温度测量系统。
在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,以LM358作为信号放大,用ADC0832进行温度信号转换。
利用3位共阳数码管作为温度显示。
采用了两线制铂电阻温度测量电路,通过对电路的设计,减小了测量电路及PT100自身的误差,使温控精度在0℃~100℃围分辨率为1℃。
本设计简单实用,具有外围电路简洁,可靠性高等优点。
主要由电源电路,单片机复位电路,单片机晶振电路,,ADC0832转换电路,铂电阻PT100及3位共阳数码管组成系统,编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。
该系统的特点是:使用简便;测量精确、稳定、可靠;测量围大;使用对象广。
目录1 设计要求1.1任务要求2 系统方案设计2.1总系统方案2.1.1电源系统2.1.2温度检测与处理2.1.3模数转换2.1.4温度显示2.1.5信号放大部分2.2系统方案图3 硬件设计3.1温度检测模块的设计3.1.1PT100温度传感器简介3.1.2温度检测及信号处理电路3.2模数转换3.2.1 ADC0809简介3.2.2模数转换电路图3.3 3位共阳数码管的显示电路的设计3.3.1 LED数码管编码3.3.2 LED数码管显示方式选择4 软件设计4.1程序设计语言的选用4.2软件程序的设计4.2.1总体程序流程4.2.2温度信号采集处理 15 系统调试结论参考文献附录A系统总电路图附录B元件清单附录C系统源程序1 设计要求1.1任务要求单片机实现测量温度检测围0~100 °C,分辨率1°C。
硬件要求;采用的温度传感器为PT100,单片机STC12C5A60S22 系统方案设计2.1总系统方案该设计由四部分组成:电源系统,温度检测与处理,模数转换,温度显示。
测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值,转换为容易测量的电压值,经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机STC12C5A60S2,单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值,并将数据送出到数码管进行显示。
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。
多点温度检测系统设计论文
多点温度检测系统设计论文一、引言多点温度检测是一种常见的传感器应用技术,在工业控制、环境监测以及医疗领域都有重要的应用。
传统的温度检测系统通常只能测量一个点的温度,无法满足实际需求。
因此,设计一种多点温度检测系统,能够同时测量多个点的温度,对于提高温度检测的精度和效率具有重要的意义。
二、系统设计思想多点温度检测系统的设计思想是通过多个温度传感器进行温度测量,并将测量结果传输给中央控制单元进行数据分析和处理。
系统的设计需要考虑以下几个方面:传感器的选择和布置、通信方式的选择、数据处理算法以及系统的集成与控制。
1.传感器的选择和布置传感器的选择关系到整个系统的性能,常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在选择传感器时需要考虑温度范围、精度要求、响应时间等因素。
传感器的布置也需要考虑被测对象的特点,合理布置传感器可以提高温度测量的准确性。
2.通信方式的选择多点温度检测系统需要将多个传感器的测量结果传输到中央控制单元进行处理和分析。
通信方式的选择需要考虑传输距离、数据传输速率、抗干扰能力等因素。
常见的通信方式包括有线通信和无线通信,根据具体的应用场景选择合适的通信方式。
3.数据处理算法4.系统集成与控制三、系统实施方案在系统实施方案中,需要具体考虑系统的硬件设计和软件开发。
1.硬件设计硬件设计包括传感器的选择和布置、通信模块的选择和接口设计,以及中央控制单元的选取和接口设计。
根据实际需求进行硬件设计,确保系统的稳定性和可靠性。
2.软件开发软件开发包括系统的数据处理算法、通信协议的设计和编程,以及系统的控制逻辑和用户界面的设计。
根据具体的应用需求进行软件开发,确保系统的易用性和性能优化。
四、系统实验和测试在系统实验和测试中,需要对系统的性能进行评估和验证。
可以通过与已有的温度检测系统进行对比实验,评估多点温度检测系统的优劣势。
同时,还需要对系统的稳定性和可靠性进行测试,以确保系统在实际应用中的可用性。
体温监测器设计毕业论文(设计)
体温监测器设计毕业论文(设计)引言体温监测器是一种用于测量人体体温的设备,近年来受到了越来越多的关注。
特别是在当前全球爆发的疫情背景下,准确监测体温对于控制疫情传播至关重要。
本文旨在设计一种体温监测器,具有高精度、便捷操作和实时监测等特点。
设计目标本设计的体温监测器旨在实现以下目标:1. 高精度:准确测量体温,并具有较小的误差范围。
2. 便捷操作:设计简单易用的界面,方便用户进行体温测量。
3. 实时监测:实时显示体温数据,并提供警报功能。
设计思路为了满足上述目标,本文采用以下设计思路:1. 温度传感器:选择高精度的温度传感器,能够实时获取体温数据。
2. 数据处理:使用微控制器进行数据处理和分析,确保测量结果准确无误。
3. 显示界面:设计液晶显示屏,以直观方式展示体温数据和测量结果。
4. 警报功能:当体温超过设定的预警值时,触发警报系统发出提醒。
设计实施本设计的实施步骤如下:1. 配置硬件:选择合适的温度传感器和微控制器,并进行连接。
2. 编程开发:编写适当的程序代码,使得温度传感器能够与微控制器进行通信和数据处理。
3. 界面设计:设计用户友好的界面,包括液晶显示屏和操作按钮。
4. 警报系统:设置预警温度值,并编写程序以触发警报系统。
5. 测试和优化:对体温监测器进行测试,根据测试结果进行必要的优化和改进。
结论该体温监测器设计具有高精度、便捷操作和实时监测的特点,能够准确测量并显示体温数据。
本设计的实施步骤包括硬件配置、编程开发、界面设计、警报系统和测试优化。
通过设计和实施这一体温监测器,可以有效帮助人们进行体温监测,提高疫情防控效果。
注:本文所述设计仅供参考,具体实施时需结合实际情况进行详细设计和调整。
毕业设计论文 基于单片机的温度测量系统
毕业论文基于单片机的温度测量系统学生姓名:xxx学号:0xxxxxxxxx所在系部:电气信息工程系专业班级:0x电子信息工程技术gz二班指导教师:xx 讲师日期:二○○x年x月毕业设计(论文)任务书系部xxxxxxx 指导教师xx 职称讲师学生姓名xxx 专业班级xxxxx 学号xxxxxxxxxx 设计题目基于单片机的温度测量系统设计内容目标和要求(设计内容目标和要求、设计进度等)毕业设计的目标:本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计的设计等,使学生进一步学习与理解基于单片机温度测量系统的原理,巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识,提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
毕业设计的要求:设计基于单片机的温度测量系统,针对温室智能化控制存在的诸多因子,将智能传感器监测和单片机控制相结合,提出了基于单片机的温度检测系统设计方案。
毕业设计的设计进度:1.根据题目要求的指标,通过查阅有关资料,确定系统设计方案,并设计其硬件电路图;2.画出电路原理图,分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系;3.完成毕业设计。
指导教师签名:年月日系部审核此表由指导教师填写由所在系部审核1毕业设计(论文)学生开题报告课题名称基于单片机的温度测量系统课题来源老师指定课题类型EX 指导教师xx学生姓名xxx 学号xxxxxxxxxx 专业班级xxxxxx开题报告内容一、本课题的目的及研究意义:1. 课题的研究现状及趋势在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来,工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度不但对于工业如此重要,在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的意义。
本课题围绕应用于温室大棚的基于单片机的温度测控系统展开应用研究工作。
单片机温度控制系统的设计毕业设计论文
单片机温度控制系统的设计毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,旨在实现对温度的准确测量和控制。
系统采用温度传感器作为温度检测元件,通过单片机对温度进行采样和处理,然后根据预设的温度范围,控制风扇的启停,以达到调节室内温度的目的。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制。
关键词:单片机;温度控制系统;温度传感器;风扇1.引言温度控制是一种常见的自动化控制方法,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
温度控制系统通过对温度的测量和调节,实现了对环境温度的精确控制。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、功耗低、可编程性强等优点,被广泛应用于温度控制系统中。
2.系统设计系统由温度传感器、单片机和风扇组成。
温度传感器将实时温度传递给单片机,单片机根据设定的温度范围进行判断,并控制风扇的启停。
3.硬件设计(1)温度传感器选型采用数字温度传感器DS18B20,该传感器具有精度高、体积小、抗干扰能力强等特点。
(2)单片机选型采用AT89C52单片机,该单片机具有较高的性能和稳定性,适合于温度控制应用。
(3)风扇选型根据室内温度控制要求,选用功率适中的风扇,并设计驱动电路。
4.软件设计(1)温度测量通过单片机与温度传感器进行通信,实时获取温度数据,并进行精确测量。
(2)温度控制根据设定的温度范围,单片机判断当前温度是否在合理范围内,如果超出范围,则控制风扇启停,达到温度调节的目的。
5.实验结果通过实验,温度控制系统能够准确地测量室内温度,并根据设定的温度范围进行有效的控制。
系统响应速度快,温度波动范围小,能够满足实际应用需求。
6.结论本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,并进行了实验验证。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制,具有一定的实用性和应用价值。
未来可以进一步优化系统性能,提高温度控制的精确度和稳定性。
[1]张三.基于单片机的温度控制系统设计[D].大学。
[2]李四.单片机在温度控制中的应用[J].仪器仪表学报。
(完整版)基于单片机的水温控制系统毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传基于单片机的水温控制系统设计摘要温度控制系统可以说是无所不在,热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度控制功能。
本系统的设计可以用于热水器温度控制系统和饮水机等各种电器电路中。
它以单片机AT80C51为核心,通过3个数码管显示温度和4个按键实现人机对话,使用单总线温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示,并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所处状态,如:温度设置、加热、停止加热等,整个系统通过四个按键来设置加热温度和控制运行模式。
关键词:单片机、数码管显示、单总线、DS18B20.Based Temperature Control SystemAbstractTemperature control system can be said to be ubiquitous, water can be used for drinking water -machine dialogue, the use of single-chip bus temperature conversion temperature DS18B20 real-time acquisition and through the digital display and offers a variety of operating light to indicate system now live in the state, such as: temperature setting, ,共同点。
输出控制接点的共同接点。
●NC:Normal Close常闭点。
以Com为共同点,NC与COM在平时是呈导通状态的。
●NO:Normal Open常开点。
NO与COM在平时是呈开路状态的,当继电器动作时,NO与COM导通,NC与COM则呈开路状态。
温度控制系统 毕业论文
温度控制系统毕业论文温度控制系统引言温度控制系统是现代工业和生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过感知环境温度,并根据预设的目标温度进行调节,以维持系统内的温度在一个合适的范围内。
本文将探讨温度控制系统的原理、应用和未来发展趋势。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的核心原理是负反馈控制。
它通过传感器感知环境温度,并将这一信息反馈给控制器。
控制器根据预设的目标温度与实际温度之间的差异,调节执行器来实现温度的稳定控制。
这种负反馈控制的原理可以确保系统在不同环境条件下能够自动调节温度,以满足用户的需求。
二、温度控制系统的应用温度控制系统广泛应用于各个行业和领域。
在工业生产中,温度控制系统可以用于控制炉温、烘干设备、冷却设备等,以确保产品质量和生产效率。
在医疗领域,温度控制系统可以用于保持手术室、实验室和药品储存等环境的恒温,以确保医疗设备和药品的安全性。
在家庭生活中,温度控制系统可以用于调节空调、暖气和热水器等设备,以提供舒适的居住环境。
三、温度控制系统的优势温度控制系统具有许多优势。
首先,它可以提高工作效率和生产质量。
通过精确控制温度,可以确保工业生产过程中的稳定性和一致性,从而提高产品的质量和生产效率。
其次,温度控制系统可以节约能源和降低成本。
通过合理调节温度,可以避免能源的浪费和设备的过度运转,从而降低能源消耗和运营成本。
此外,温度控制系统还可以提供舒适的生活环境,改善人们的生活品质。
四、温度控制系统的发展趋势随着科技的不断进步,温度控制系统也在不断发展。
首先,传感器技术的改进使得温度控制系统能够更加精确地感知环境温度,从而提高控制的准确性和稳定性。
其次,智能化和自动化技术的应用使得温度控制系统更加智能化和便捷化。
例如,通过与智能手机的连接,用户可以远程监控和调节温度,提高用户体验。
此外,与其他系统的集成也是未来发展的趋势之一。
例如,将温度控制系统与能源管理系统相结合,可以实现能源的综合管理和优化利用。
数字温度计设计论文
课程设计数字温度计1 设计要求■基本X围-50℃-110℃■精度误差小于0.5℃■LED数码直读显示2 扩展功能■实现语音报数■可以任意设定温度的上下限报警功能数字温度计摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置X围内时,可以报警。
关键词:单片机,数字控制,温度计,DS18B20,AT89S511 引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温X围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
2总体设计方案2.1数字温度计设计方案论证2.1.1方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
2.1.2方案二进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
本科毕业论文---基于51单片机的温度控制系统设计论文
基于51单片机的温度控制系统摘要:温度控制系统在工业,农业上应用广泛,在当代社会,对于温度控制方面要求越来越高,越来越精细。
因此我们在本次学校实习中选择完成一个基本的温度测量并控制温度在一定范围内的课题,因此来锻炼自己的能力。
本次设计采用单片机对温度进行测量和控制,并控制其温度稳定在某一个设定值上。
通过数码管显示温度,并具有报警系统,可以通过键盘输入来控制基准温度与上下限温度。
基本达到自动控制的目的。
基于STC89C52单片机的温控系统主要实现了温度采集、A/D转换、温度控制及报警等功能。
首先,介绍了我们选择的课题要求,同时重点介绍了我们选择的芯片资料,如STC89C52,ADC0809。
其次,阐述了系统的工作原理,完成了系统结构图的设计,把系统划分为5大模块并完成了各大模块的设计工作,同时附以系统硬件电路原理图。
最后,设计了系统的软件。
系统软件是用C语言进行软件设计的,C语言具有指令简单,数据量小等特点。
关键词:温度控制;STC89C52;C语言Abstract:The temperature control system in industry, agriculture on a wide range of applications, in the contemporary society, the temperature control requirements more and more high, more and more fine. Therefore, we in the school practice choose to complete a basic temperature measurement and project control temperature in a certain range, thus to exercise their abilities.This design uses the monolithic integrated circuit for measuring and controlling temperature, and to control its temperature stability in a certain set of values. Through digital tube display temperature, and has alarm system, through the keyboard input to control the reference temperature and minimum temperature. Basically achieve the purpose of automatic control.The temperature control system of STC89C52 single chip microcomputer is mainly realized the temperature acquisition, A/D conversion, temperature control and alarm functions based on.Secondly, it describes the principle of the system, designed the system structure diagram, the system is divided into 5 major parts and finished the designing of each module, and attached to the system hardware circuit diagram.Finally, the design of the system software. The system software is written in C language for software design, C language has the characteristics of simple instruction, small amount of data.Key Words:temperature control;STC89C52 ;C language目录1课题要求 (5)2总体设计方案 (6)2.1系统总体设计 (6)2.2单片机选择 (6)2.3显示电路选择 (7)2.4键盘电路选择 (8)2.5 AD电路选择 (8)2.6温度采集电路选择 (9)2.7控制电路选择 (11)3 系统硬件设计 (12)3.1系统硬件功能分析 (12)3.2单片机最小系统设计 (12)3.4温度检测电路设计 (14)3.4 AD转换模块设计 (15)3.5温度控制系统设计 (17)3.6报警模块设计 (18)3.7键盘输入模块设计 (19)4 系统软件设计 (20)4.1主程序分析 (20)4.2显示模块分析 (20)4.3 AD转换模块分析 (20)4.4 键盘输入模块设计 (21)4.5报警控制模块设计 (22)5 实习结果 (23)6 总结与鸣谢 (24)参考文献 (24)附录1 (25)附录2 (25)1课题要求本课题是设计一个基于单片机的温度控制系统,用来测量温度并将温度控制在一定范围内。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文
分类号:TP212单位代码:科技大学本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计2012 年 4 月10日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated..In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;目录1 绪论 (3)1.1课题的背景及其意义 (3)1.2课题研究的容及要求 (4)1.2.1 课题的主要研究的容 (4)2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机介绍 (6)2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 (6)2.1.2 AT89C51系列引脚功能 (7)2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (9)2.2 硬件设计 (12)2.2.1 温度采样部分 (12)2.2.2 控制温度 (14)2.2.3 模数转换部分 (15)2.2.4 模数转换技术 (15)2.2.5 积分型模数转换器 (15)2.2.6 显示部分 (16)3 软件设计 (18)3.1主程序流程图 (18)3.2 读温度子程序 (19)3.3 计算温度子程序 (19)3.4按键流程图 (20)3.5 显示流程图 (22)结论 (24)参考文献 (25)辞 (26)1 绪论1.1课题的背景及其意义现代工业设计,工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用,早期的温度控制主要用于工厂时间生产中,能起到实时采集温度数据,提高生产效率,产品质量之用。
温度检测系统论文
基于AT89C51单片机的温度检测系统设计摘要: 为了检测现场温度,并直观反映其变化趋势,设计了基于AT89C51单片机的温检测系统。
利用数字温度传感器DS18B20采集温度信号,该信号送入AT89C51单片机处理,后由LED显示温度值,实测结果表明,系统可靠性、测试精度达到设计要求。
关键字:AT89C51;DS18B20;温度监测系统Design of tempera ture detection system based on AT89C51Liu Tanliang(Hebei university of technology,Eletronic information engineering technology)Abstract:A kind of the temperature detection system based on MCU AT89C51 is presented in this paper to detect the temperature on spot.The digital temperature sensor DS18B20 is applied to collecting the digital signal,which is sent to theMCU AT89C51 for processing.The temperature value and trend line arc displayed on liquid crystal displayLED.Experimental result shows the reliability and accuracy of the system can meet the design requirement.Keywords:AT89C51;DS18B20;temperature detection system0绪论在某些检测领域将被测温度数字化显示还不足以完全反应其变化过程和变化规律,而制出趋势曲线是有效方法之一。
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毕业设计(论文)报告题目名称:基于单片机的数字温度器的设计学生姓名:陈美娟学号: 1104163239二级学院(系)/专业:能源与电气工程学院/电子信息工程班级:电信1121指导教师:赵艳启2014年 5 月 27 日摘要伴随着时期的提高和成长,单片机技术仍然是遍及到各个领域:咱们生活、事业、科研,成为了一种对比成熟的技能。
本论文重要讲述了一个基于AT89S51单片机的测温体系,详细描述了使用数字温度传感器DS18B20建设测温系统的进程,要点对传感器在单片机下的硬件衔接,软件编程和各模块系统程序举行的详细分析,也一一介绍对各部分的电路,该系统能够容易的达成温度收集和温度显示,而且该系统能够按照我们的需要,然后再任意设定上下限报警温度,所以说它行使起来特别的方便,其拥有的精度高、体积小、功耗低量程宽、灵敏度上等优点,也很适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以把该系统当作温度处理模块嵌入到其它的系统当中去,作为其他主系统的辅助扩展系统。
由温度传感器DS18B20与单片机AT89S51组成一个最简温度检测系统,该系统结构简单,实现方便,抗干扰能力强,同样适应于恶劣情况下进行现场温度测量,有很广的应用远景。
关键字:单片机AT89S51、DS18B20、温度报警AbstractWith the improvement and growth period, single-chip technology is still in all fields of our life, career:, scientific research, has become a mature skills.This paper describes a temperature measurement system based on AT89S51 microcontroller, a detailed description of the use of digital temperature sensor DS18B20 temperature measuring system construction process, features of the sensor hardware interface in microcontroller, a detailed analysis of the software programming and system modules program at one one, also introduces the circuit of each part, the system can easily a temperature collection and temperature display, and the system can according to our needs, and then set the alarm temperature, so it is particularly convenient exercise together, it has high precision, small volume, low power consumption, wide measuring range, sensitivity advantages,Is also verysuitable for our daily lives and industrial,agricultural production in the temperature measurement,can also takethis systemasthe temperatureprocessing moduleembedded in othersystems,as other auxiliary systemsystem.A temperature sensor DS18B20and microcontroller AT89S51consisting of asimpletemperature detection system,the systemhas the advantages of simple structure,easy implementation,strong anti-interference ability,alsomeet theon-site temperaturemeasurementin theworst case,hasa wideapplicationprospect.Keywords:MCU,DS18B20,temperature alarm目录1 绪论 (1)1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景 (1)1.2基于单片机温度测量系统的发展现状 (1)1.3于单片机温度测量系统的研究的目的和意义 (2)1.4基于单片机温度测量系统主要研究内容 (2)2 温度测量系统总体设计方案 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (4)2.3方案比较与选择 (5)3系统器件选择 (6)3.1单片机选择 (6)3.2温度传感器的选择 (8)4 硬件设计电路 (12)4.1温度计电路设计原理图 (12)4.2单片机模块 (13)4.3显示电路 (14)4.4温度采集模块 (15)4.5 温度报警电路 (17)5 软件设计 (18)5.1 概述 (18)5.2主程序模块 (18)5.3显示数据刷新子程序 (19)5.4 温度数据处理程序 (20)5.5报警模块流程 (22)5.6 中断设定流程 (22)结论和体会 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录一 (27)1 绪论1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景温度数我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量,但是它是看不到的,仅凭感觉只能感觉到大概的温度值,传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,使用不够方便,显示不够直观,数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
伴随着时期的提高和成长,单片机技术仍然是遍及到各个领域:咱们生活、事业、科研,成为了一种对比成熟的技能,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它给人带来的方便也是无可置疑的,其中数字温度计就是一个典型的例子。
与传统的温度计相比,其具有读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机,测温传感器使用DALLAS公司DS18B20,用液晶来实现温度显示。
1.2基于单片机温度测量系统的发展现状单片机,更确切的应称作微控制器,是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块,其特点是功能强大、体积小、可靠性高、价格低廉。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,在这方面,日本、美国、德国、瑞典和其他国家利用其先进技术,目前生产了一批商品化的性能优异的温度控制器和仪表,到目前为止,温度控制系统及仪表国外已经朝着高精度快速发展的智能化、小型化等方面发展。
国内、外温度测量系统的发展非常迅速,比如机房温度的监控,蔬菜大棚温度的监控报警等等。
温度的检测与报警已经涉及到人们生活的各个领域了,各个角落了,越来越先进的温度检测报警系统由世界各国的科学家在研制中,其努力也都是为了能用于各个领域的检测和掌控,为了人们的生活、工作,也为了工业、农业生产做好保障工作。
温度测量报警系统有很大的发展空间,国内也在这方面投入大量的人力物力进行新产品的研发。
温度测量系统发展到这个时代有一个非常具有代表性的产品,很多人都应该听说,那就是国内非典时期用到的“红外温度测量报警装置”。
所以说温度测量报警系统在我们的生活和工作中是具有重要意义的。
目前的温度测量报警项目是随着科学技术的飞速发展,国家在进行项目的各种试验研究工作,为了更好的检测温度,从而控制,可以让我们更好的生活,工作和学习。
此外,由于很多国家都在进行此项目的研究,所以温度测量控制领域正在不断的扩大,国内外共同研制仪器,去实现温度测量控制,所以说“温度测量控制”这个项目研究正向着全球化的方向发展着,我们都愿意看到其发展。
1.3于单片机温度测量系统的研究的目的和意义在这次设计中,要熟悉制作一个产品的总体流程,能熟练使用一些必要的设计工具和仿真工具等。
数字温度计会根据使用的传感器的不同、AD转换电路及处理单元的不同,从而它的精度、稳定性、测温范围等都会有不同,这就要根据实际情况选择符合实际情况的数字温度计。
另外作为能源与电气工程学院的学生,通过基于单片机数字温度计的设计可以提高自己理论联系实际的能力,可以更好的掌握所学的专业理论知识,也培养了自己的动手能力,同时,也培养了信息搜集能力和分析问题解决问题的能力。
如果出现温度控制不好的情况,那就可能会引起生产安全事故、产品质量和产品数量等一系列的问题。
虽然说温度控制很重要,但是在控制好温度的时候,常常会遇到意想不到的困难。
由于温度控制具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等这些特点,所以它对控制调节器要求还是比较高的。
1.4基于单片机温度测量系统主要研究内容本文将介绍一种基于单片机的温度计,将程序下载入单片机中,电路板接上电源,电源指示灯亮,按下开关按钮,数码管显示当前温度。
此数字温度计采用的温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值。
它具有数字化输出,可测量远距离的点温度。
系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点,加之DS18B20内部的差错检验,所以它的抗干扰能力强,性能可靠,结构简单。
本系统是以AT89S51单片机作为主控系统,然后再利用DS18B20数字温度传感器作为温度传感器件。
接着通过四位共阴极数码管作为显示器件,最后通过单片机控制继温度显示温度。
当温度高于设定最高温度或者低于设定的最低温度的时候,蜂鸣器会发出报警声,并伴随红灯的闪烁。