多点温度检测系统设计
多点温度测量系统的设计
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3、显示ROM地址程序
开始 第一行显示提示信息及模块 计算存18B20的ROM地址偏移量 依次取ROM地址显示在第二行 返回
4、读选中DS18B20温度程序
开始
计算存ROM地址存储单元偏移量 DS18B20复位初始化 发跳过ROM命令 启动温度转换 延时等待温度转换 DS18B20复位初始化 发匹配ROM命令 取匹配ROM地址发送 发读温度转换值命令 读转换温度值
总体设计结构
时钟 电路 显示模块
复位 电路
51单 片机
按键
测温模 块1
测温模 块2
测温模 块N
多点温度测量系统的硬件电路
多点温度测量系统的软件程序
1、主程序
开始 LCD初始化
判读ROM,还是读 温度 调用读选中DS18B20温度程序 调用显示温度程序 调用读ROM程序 调用显示ROM程序
2、读ROM地址程序
总体设计
整个系统包含以下几个部分:51单片机、时钟电路、复位电路 组成的51单片机小系统;多块测温模块;显示温度值的显示模 块和按键模块。测温模块由温度传感器组成,温度传感器采用 美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20,温度测 量范围为-55 -- +125,可编程为9到12位的A/D转换精度,测温 分辨率可达0.0625C,完全能够满足系统要求。DS18B20采用单 总线结构,只需要一根数据线DQ即可与单片机通信,多个 DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采 用LCD液晶显示器,显示信息量大、效果好、使用方便。系统处 理时,由51单片机控制从各个测温模块测量出温度数字量,存 入缓冲区;然后通过按键控制,从缓冲区取出,根据数字量和 温度的关系计算出温度值,依次送LCD显示器显示。
基于DS18B20的多点温度测量系统设计
( n a Un v r i ih i o lg ,Ti j 0 2 0 Na k i iest B n a l e y C e a i 307) nn
Ab t c :M ut on e eau eme s r me ts se b s do 1 B 0a dAT8 C5 co o tolri ein da d sr t a li i t mp rt r a u e n y tm a e nDS 8 2 n p t 9 1mir c n r l sd sg e n e s uae y P o e s Th sp p rito u e h o t r n a d r ein o hss se a d gv s tea ay i o i ltd b r tu . i a e r d c st es fwaea d h r wa ed sg ft i y tm n ie h n lss f m n t ee p r e tld t o rm h cu lo ea ig s se h x ei na aa g tfo t ea t a p r t y tm.Th y tm a u h a v na e s n v lcrutd sg m n e s se h ss c d a tg sa o e ic i e in。 q ik me s r me ts e d hg es rme t ac r c a d g o r ciai .Ths a e ie m pe nain o uc a u e n p e , ih m a u e n cu a y, n o d p a t l y c t i p p r gv s i lme tto f s e ii s uainr s lsa d e p rme tl aa p cfc i lt e ut n x e i n a t. m o d Ke wod : dgtltm p r t r e s r y c r n u a ta c r t e dn co o tolr rtu i lto y rs ii e e au es n o ;s n h o o sfs cu a er a iglmir c n r l ;p o e ssmua in a e
多点温度控制系统可行性分析及设计方案
多点温度控制系统可行性分析及设计方案一、可行性分析温度控制系统是一种用于监测和调节温度的系统,广泛应用于各个领域,如工业、医疗、农业等。
以下是对温度控制系统可行性的分析:1.市场需求:随着技术的发展和人们对生活质量的要求提高,对温度控制的需求也在不断增加。
各行各业都有温度控制的需求,因此市场潜力巨大。
2.技术可行性:目前,温度控制系统所需的传感器、控制器和执行器等关键技术已经非常成熟,可以满足各种需求。
同时,温度控制算法的研究也相对成熟,可以提供高精度的温度控制。
3.成本可行性:随着技术的进步,温度控制系统的成本逐渐下降。
同时,多种材料和设备的广泛应用也为温度控制系统提供了更多的选择,降低了成本。
4.政策环境:政府对于环境保护和能源节约的要求越来越高,温度控制系统可以有效地控制能源的消耗和减少对环境的影响,符合国家政策。
二、设计方案基于以上可行性分析,以下是一份300字多点温度控制系统的设计方案:该温度控制系统适用于工业生产中的多点温度监测和调节。
系统的主要组成部分包括传感器、控制器和执行器。
1.传感器:使用高精度的温度传感器,将多个监测点的温度数据实时传输给控制器。
传感器应具有快速响应、高精度和可靠性。
2.控制器:采用先进的控制算法,根据监测到的温度数据进行分析和判断,并通过控制执行器来实现温度的调节。
控制器应具有高速计算能力和稳定性。
3.执行器:根据控制器的指令,控制执行器来调节温度。
执行器可以是电磁阀、加热器、冷却器等,根据具体需求选择合适的执行器。
4.数据记录与报警:系统应具备数据记录功能,将温度数据进行存储和分析,以便进行后续统计和分析。
同时,系统还应具备报警功能,当温度超过设定的范围时,及时发出警报。
5.远程监控与控制:系统应支持远程监控和控制,可以通过网络对温度控制进行实时监测和调节,方便操作人员进行远程管理。
该多点温度控制系统具备可行性,并提供了一个基本的设计方案。
在实际应用中,可以根据具体需求进行调整和改进,以实现更好的温度控制效果。
基于STM32的多点温度采集系统设计
基于STM32的多点温度采集系统设计摘要:本文介绍了一种基于STM32的多点温度采集系统设计,该系统实现了对多个测点的温度采集,可广泛应用于物联网、环境监测、科学实验等领域。
文章首先介绍了该系统的硬件组成和软件设计,然后详细说明了各个模块的实现方法和细节,最后进行了测试和分析。
实验结果表明,该系统稳定可靠,具有较高的测量精度和较低的功耗,具有良好的应用前景。
关键词:STM32;温度采集;多点采集;物联网;环境监测一、概述随着物联网和环境监测技术的迅速发展,温度传感器越来越广泛地应用于各个领域。
温度采集系统可以帮助人们获取物理环境中的温度数据,从而提高环境安全性和生产效率,对于科学实验和工业制造行业尤其重要。
本文介绍了一种基于STM32的多点温度采集系统设计,该系统能够同时实时监测多个测点的温度数据,具有较高的精度和较低的功耗,可广泛应用于物联网、环境监测、科学实验等领域。
二、系统硬件设计该系统主要由STM32微控制器、多个DS18B20温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器、SD卡模块和电源模块等组成,如图1所示。
其中,STM32作为控制中心,与多个DS18B20温度传感器进行通信,获取温度数据,并将数据显示在LCD屏幕上。
电源模块采用锂电池供电,通过电源管理模块和充电管理模块对系统电源进行管理,以确保系统运行的稳定性和可靠性。
该系统的软件设计包括底层驱动程序和上层应用程序。
底层驱动程序主要实现与DS18B20温度传感器的通信,包括初始化DS18B20传感器、发送指令、读取温度数据等操作。
上层应用程序主要实现数据采集、处理、显示和存储等功能,包括读取传感器数据、计算温度值、显示温度值、存储温度数据等操作。
四、系统功能模块实现4.1 DS18B20传感器驱动程序DS18B20是一个数字式温度传感器,使用1-Wire总线方式进行通信,具有精度高、响应快、体积小等特点。
该系统采用STM32的GPIO接口模拟1-Wire总线方式与DS18B20传感器进行通信。
多点温度测量课程设计
多点温度测量课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解温度测量的基本原理,掌握不同温度测量工具的使用方法。
2. 学生能够运用多点温度测量方法,分析物体的温度分布特点。
3. 学生了解温度在生活中的应用,知道温度对物体性质的影响。
技能目标:1. 学生能够正确使用温度计、红外测温仪等工具进行多点温度测量。
2. 学生能够通过实验数据,绘制温度分布图,分析温度变化规律。
3. 学生能够运用所学知识,解决实际生活中的温度测量问题。
情感态度价值观目标:1. 学生对温度测量产生兴趣,增强对物理实验的好奇心和探究欲望。
2. 学生通过合作完成实验,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生认识到温度测量在生活中的重要性,提高环保意识和节能意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为物理学科实验课,针对八年级学生设计。
学生已具备一定的物理知识和实验技能,对温度测量有一定的了解。
课程旨在通过实践操作,让学生掌握多点温度测量的方法,提高实验能力。
教学要求注重实践性、探究性和合作性,鼓励学生主动参与、积极思考,将所学知识应用于实际生活中。
课程目标分解:1. 知识目标:通过课堂讲解、实验演示和练习,使学生掌握温度测量的基本知识和技能。
2. 技能目标:通过分组实验,让学生动手操作,培养实际操作能力和数据分析能力。
3. 情感态度价值观目标:通过实验探究和讨论,激发学生学习兴趣,培养合作精神,增强环保意识。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材第四章“温度与热量”相关内容,进行如下安排:1. 温度测量原理:- 温度定义与单位- 温度测量的基本原理(如膨胀原理、电热效应等)2. 温度测量工具:- 常见温度测量工具(如酒精温度计、电子温度计、红外测温仪等)- 不同温度测量工具的使用方法及注意事项3. 多点温度测量方法:- 实验设计:多点温度测量实验步骤及要求- 实验操作:分组进行实验,测量不同位置的温度- 数据处理:绘制温度分布图,分析温度变化规律4. 温度测量在生活中的应用:- 温度对物体性质的影响(如熔点、沸点等)- 温度测量在环保、节能等方面的实际应用案例教学进度安排:第一课时:温度测量原理与温度测量工具介绍第二课时:多点温度测量实验操作与数据收集第三课时:温度分布图绘制与分析,讨论温度测量在实际生活中的应用教学内容科学性和系统性:确保所选教学内容符合科学性,紧密联系教材,逐步引导学生从理论知识过渡到实践操作。
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
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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
基于单片机的多点温度测量系统设计
理工科类大学毕业设计论文南开大学本科生毕业设计中文题目:基于单片机的多点温度测量系统设计英文题目:Design of based on the microprocessor multipoint temperature measurement system学号:****姓名:****年级:****专业:电子信息科学与技术系别:电子科学系指导教师:****完成日期:****摘要通过运用DS18B20数字温度传感器的测温原理和特性,利用它独特的单线总线接口方式,与AT89C51单片机相结合实现多点测温。
并给出了测温系统中对DS18B20操作的C51编程实例。
实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。
本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下的仿真。
利用51单片机的并行口,同步快速读取8支DS18B20温度,实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的快速精确识别和处理,并给出了具体的编程实例和仿真结果。
关键词:单片机;DS18B20数字温度传感器;Proteus仿真;C51编程AbstractWith using the measuring principle and characteristics of the numerical temperature sensor of DS18B20,making use of special characteristics of single line as the total line, and combine together with AT89C51 to realize several points temperature measuring. Also this paper gives the example of the C51 program which is used to operate to the DS18B20. Make system have characteristics of simple, high accuracy, strong anti- interference ability, stable work etc.This design introduced AT89C51 monolithic integrated circuit temperature control system design from the hardware and the software two aspects. A multipoint temperature measurement system based on DS18B20 and AT89C51 microcontroller is designed and simulated by Proteus in this paper, including software and hardware design of this system. The system has such advantages as novel circuit design, quick measurement speed, high measurement accuracy, and good practicality.Key words: SCM;DS18B20;Proteus simulation;C51 program目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1温度智能测控系统的研究背景与现状分析 (1)1.2温度智能测控系统的工作原理 (2)第二章单片机简介 (3)2.1单片机的定义 (3)2.2单片机的基本结构 (4)2.3单片机执行指令的过程 (5)2.4单片机的特点 (6)第三章数字温度传感器DS18B20原理 (7)3.1概述 (7)3.2主要特征 (7)3.3引脚功能 (8)3.4工作原理及应用 (8)3.5单片机对DS18B20的操作流程 (8)3.6 DS18B20与单片机的接口 (9)3.7 DS18B20芯片ROM指令表 (9)3.8 DS18B20芯片存储器操作指令表 (10)3.9 DS18B20复位及应答关系及读写隙 (11)第四章系统硬件设计 (12)4.1系统结构设计思路 (12)4.2系统框图 (13)4.3系统硬件设计 (13)第五章系统软件设计 (16)5.1 系统软件设计思路 (16)5.2系统软件设计 (21)第六章系统运行结果 (27)第七章结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1温度智能测控系统的研究背景与现状分析温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一,同时它也是一种最基本的环境参数。
基于单片机的多点无线温度监控系统
基于单片机的多点无线温度监控系统随着物联网技术的不断发展,无线传感器网络在各个领域都得到了广泛应用。
基于单片机的多点无线温度监控系统,不仅可以实现对多个温度点的实时监控,还可以通过无线方式传输监测数据,实现远程监控和管理。
本文将介绍基于单片机的多点无线温度监控系统的原理、设计和实现过程。
一、系统概述基于单片机的多点无线温度监控系统主要由传感器节点、信号处理单元、无线通信模块、监控中心等组成。
传感器节点负责采集温度数据,信号处理单元对采集的数据进行处理和存储,无线通信模块实现数据传输,监控中心则负责接收和显示监测数据。
二、系统设计1. 传感器节点设计传感器节点是系统的核心部分,负责采集温度数据。
为了实现多点监控,传感器节点需要设计成多个独立的模块,每个模块负责监测一个特定的温度点。
传感器节点的设计需要考虑传感器的选择、数据采集和处理电路的设计、以及无线通信模块的接口设计。
传感器节点采用数字温度传感器DS18B20进行温度采集,采集到的数据通过单片机进行处理和存储,然后通过无线通信模块进行数据传输。
2. 信号处理单元设计信号处理单元主要负责对传感器采集到的数据进行处理和存储。
传感器采集到的数据需要进行数字化处理,然后存储到单片机的内部存储器中。
传感器节点采用的是单片机AT89S52作为信号处理单元,通过单片机的A/D转换功能对温度数据进行数字化处理,然后存储到单片机的内部EEPROM中。
3. 无线通信模块设计无线通信模块主要负责将传感器节点采集到的数据传输到监控中心。
传感器节点采用的是nRF24L01无线模块,通过SPI接口与单片机进行通信,并实现数据的传输。
4. 监控中心设计三、系统实现传感器节点采用DS18B20数字温度传感器进行温度采集,通过单片机AT89S52进行数据处理和存储,然后通过nRF24L01无线模块实现数据的传输。
传感器节点的设计需要考虑功耗、尺寸和成本等因素,需要尽量减小功耗和尺寸,降低成本。
室内温度多点检测系统设计
法 是将采 样 的模 拟 信 号进 行 长 距 离 传 输 后 再 进 行 A D转换 , / 在此 过 程 中就 会 产 生 长 线 传 输 , 检 测 多
点 切换及 放 大 电路 零 点 漂 移 等 因素 造 成 的 温 度误 差 , 了保证 测量数 据准确 性 , 必须采用措 施解决 为 就 上述 问题 , 就使 得 系 统设 计过 程 变 得复 杂 化 。而 这 现在 由于数 字 温 度 芯 片 D 1B 0具 有 的 功 能集 成 S8 2
W ANG h n b i Z a . e
( e at n f l to i a dIfr t no h niU ies yo eh ooy Ha z o g7 30 , hn ) D pr met e rnc n omai f a x nvri f c n lg , n h n 2 03 C ia oE c n a d S n t a o b titi n io me tltmpea u e r ro o q e, mal tr g n O o h tt e src n e vr n n a e l rtr.
Ke r s tmp r t r a u e n ;mu io n ;t r s od;I e e au e s n o y wo d : e e au e me s rme t h p it h eh l C t mp r t r e s r
2 1 年 第1 01 期
,
中 图分 类 号 :P 1 T31
文献 标 识 码 : 文 章 编 号 :09— 52 2 1 )1— o 0一 3 A 10 2 5 (0 1O 0 2 O
室 内温 度 多 点 检 测 系统 设 计
王 战备
( 陕西理工学院电信系 , 中 73 3 汉 20 )
PC机控制多点温度测量系统设计
第 l 期
天 津 工 程 师 范 学 院 学 报
J OURNAL OF T ANJN I I UNI VERST 0F TE IY CHN0L 0GY .O No. 12 1 M a . 2 0 r 01
中 图分 类 号 : P 1.1 T 2 2】
文献标识码 : A
文 章编 号 : 6 3—1 1 2 L ) l一03 】7 0 8(O O O 0 7—0 3
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2 01 0年 3月
P C机 控 制 多点 温 度测 量 系统 设计
王娜 丽 ,王兆珍
( 天津现代职业 技术 学院 电子工程系 ,天津 30 2 ) 0 2 2
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度等 8 不 同类 型 的数 据 。 路
收 稿 日期 : 0 9 2 2 2 0 —1 - 0
作者简介 : 王娜丽(9 l )女, 1 8一 , 助教 , 研究方 向为单片机 、 S 、 RM、 D PA 电子技术实验实训
・
3 ・ 8
天 津 工 程 师 范 学 院 学 报
PC-c n r l r m uli o t ol e t-po ntt m pe a ur e s r m e y t m x r m e t i e r t e m a u e nts se e pe i n
基于单片机的多点温度测量显示系统设计
2 中值滤波 , ) 就是 连续采样 三次 , 中间值作 取 为本次采样值 。 3 算术平均滤波 , ) 就是连续取几个采样值进行 算术平均。其数学表达式为 :
1
3 系统 软件设 计
系统软件设 计 采用 模块 化 的设计 思想 , 即将 A D转换、 数字滤波 、 循环检测等功能编写成一个个 程序模块 , 最后在 主程序 中调用。系统的主要程序 流程图如图 3所示 。 r I D中断服务程序
摘 要: 针对常规多点温度测量显示系统的缺点与不足 , 设计 出以 8 C 1 9 5 单片机为主控
器 的全数 字化 多点 温度 测 量显 示 系统 。本 系统 采 用模 数 转换 芯 片 A C 89巡 回采 集 现 D 00
场的多点温度信号, 经过数 字滤波、 标度转换等处理过程 , 最后将处理后的数字量送到显
性化处理后输出4— 0 A的标准电流信号, 2m 此信号与 现场的温度一一对应 ; 温度变送器的输出的电流信号 经 2 1 的电阻转换成 l 5 5" 0 ̄ 一 V的标准电压信号后送到 A C89 D 00 的8 个模拟输入端 , 其中的一路输入 电压信 号经 A C8 转换后变为数字量送到单片机内进行标 D 0 ̄ 度变换 、 数字滤波等技术处理 , 处理后的数据送键盘显 示单元显示当前温度点及温度值H 。 J
一
维普资讯
・
1 8・
兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报
20 0 6血
工, 从而克服虚假信号 , 这种算法称为数字滤波 。 22 1 数字滤波的方法 .. 1 限幅滤波, ) 其基本方法是通过 比较相邻( n和 n 1 一 时刻 ) 的两个采 样值 y n和 y 一1如果它们 的 n ,
智能温室多点温度检测系统的设计
D IB 0的 双 向通 讯 。 S82
周期内提供足够 的电流 , 在电源线 与信号线之间加上一个 47 . k l的上拉电阻。在 系统安装及工作之 前, f 必须将主机逐个与
D 1B 0挂 接 , 激 光 R M 中 读 出其 序 列 号 , 后 分 别 赋 予 S8 2 从 O 然 在 系 统 中 的编 号 l 。 ~N
Equ p nt a f crngTe h l g i me M nua ti c noo y No. 201 1, 0
智 温 多点温 度检 测 系统 的设甘肃 张掖 74 0 ) 3 00
摘 要 : 对传 统温度测量 系统测量精度低 、 针 不具有 数字通信和 网络通信功 能等缺点 , 用数字 温度 传感 器 DS 8 2 、 利 1B 0 微控 制芯片
( ) 一 0 ~ + 5℃ 内测 温 精 度 为 ±0 5c 1在 1 8 . c; ( ) D变换 时 间 短 。 2 A, () 3 可用 数 据 线 供 电 , 也可 用外 部 的 电源 供 电 ;
转换 , 通过单 总线输 出数字信号送人 A 8C 0 1 T 9 25 进行处理。 通 过对外界温度进行测量 , 主要完成数据的采集 、 处理 、 显示 、 报
如下优点 :
2 温 度测量 系统设 计
21 硬 件设 计 .
该 系 统 主 要 由微 控 制 芯 片 A 8 C 1和 数 字 温 度 传 感 器 T 95
D 1B 0构成 , S8 2 多点温度检测系统原理图如图 2所示。温度信
号 由数字 温 度 传 感 器 D 1B 0采 集 , 其 内部 直 接 完 成 A, S82 在 D
多点温度监测与存储系统设计与实现
次 采 集 。如 果 没 有 接 到 串 口 发来 的开 始 采 集 命令 ,那 么 单 片 机 直 接进 入 下 一 次 A D 采 集 ,并 且 不 对 拆 分 成 高 4位 和 低 8位 两 个 数 坐 任 何 处 理 , 等 待 被 下 次 采 集 到 数
统 设 置 了 数 据 存 储 功 能 , 可 以 将 检 测 到 得 数 据 存 储 在 本 地 存 储 器 中 , 实 验 完 成 后 再 和 上 位 机 联 接 将 数 据 读 出 , 也 可 以 进 行 实 时 的 数 据 传 输 而并 不 受 到 上 位机 的 影 响 。
这样 就 提 高 了 系统 的 灵 活 性 ,并 拓 宽 了其 使用范围 。 1 温 度 监测 系统 的构 成 温 度 监 测 系 统 有 前 端 多 路 温 度 采 集 电 路和上位机数 据库管理软件 两部分构成 。 前 端 多 路 温 度 采 集 电 路 由 温 度 采 集 模 块 和 数 据 存 储 模 块 组 成 , 如 图 1 成 。 电 路 由 组 单 片 机 C8 5 F 0为 控 制 核 心 , 实 现 温 度 0 1 41 数据 的 实时 采 集 、存 储 、阈 值判 断及 报 警 、
系统 MCU采用 MS 4 0 6 单 片机 , P 3 Fl 1 1 单 片机 内 有 1 2位 的 A/D 转 换 模 块 , 采 用 内部 2 5 . V参 考 电压 的 情 况 下可 以分 辨 0. 6 mV 电 压 信 号 每 次 片 内 A/D 将 采 集 到 的 模 拟 信 号 转 化 为 对 应 数 字 信 号 后 , 然 后 经 过 处 理 后 通 过 串 口发 送 到 PC机 。 单 片 机 串 口外 接 4 5电 平转 换 芯 片 与 PC机 连 8 接 ,是 因 为 大 型转 台与 测试 系统 的 距 离 比 较 长 ,采 用 RS 8 4 5通 信 协 议 更加 可 靠 。 采 样频率我们设置为 l KHZ,串 口通 信 波 特 率 为 1 2 0 s 硬 件 框 图 如 下 : 5 0 bp 。 1 2 MS 4 0 片机 程序 设 计 P3单
多点温度检测课程设计
多点温度检测课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握温度检测的基本概念,理解多点温度检测的原理。
2. 使学生了解温度传感器的工作原理,掌握不同类型温度传感器的特点与应用。
3. 引导学生掌握数据处理与分析的基本方法,能运用图表展示温度数据变化。
技能目标:1. 培养学生运用温度传感器进行多点温度检测的能力。
2. 培养学生利用数据处理软件分析温度数据,发现温度变化规律的能力。
3. 提高学生的实验操作技能,培养合作与沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理实验的兴趣,激发探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和真实性。
3. 引导学生关注环境温度变化对生活的影响,提高环保意识。
本课程针对初中物理学科,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手能力、观察分析能力和科学素养为核心。
课程目标具体、可衡量,旨在让学生在掌握基本温度检测知识的基础上,提高实验操作技能,增强合作意识,培养正确的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 温度检测基本概念:温度、温度单位、温度测量方法。
2. 温度传感器:热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器的工作原理及特点。
3. 多点温度检测原理:温度场、温度分布、多点温度检测系统组成。
4. 实验操作:温度传感器的连接与使用,多点温度检测实验步骤。
5. 数据处理与分析:数据采集、处理软件的使用,图表绘制,温度变化规律分析。
6. 应用案例:环境温度监测、工业生产过程温度控制等。
教学内容依据课程目标,结合课本第四章“温度与热量”相关内容,系统性地安排。
教学大纲包括以下部分:1. 引言:介绍温度检测在日常生活和工业中的应用,激发学生兴趣。
2. 理论知识:讲解温度检测基本概念、温度传感器原理及多点温度检测原理。
3. 实践操作:指导学生进行温度传感器连接、多点温度检测实验操作。
4. 数据分析:教授数据处理与分析方法,引导学生分析温度变化规律。
多点温度检测系统设计
多点温度检测系统设计一、引言随着科技的不断发展,温度检测技术已经广泛应用于各个领域。
在很多实际应用中,需要对不同位置的温度进行实时监测,以保证系统的正常运行或者提供必要的温控信息。
本文将介绍一种多点温度检测系统的设计,该系统可以同时监测多个温度传感器的温度,并将数据传输到中央控制器进行处理和分析。
二、系统设计1.系统框架该多点温度检测系统由多个温度传感器、信号采集模块、数据传输模块和中央控制器组成。
各个组件之间通过有线或者无线方式连接,将温度数据传输到中央控制器。
2.温度传感器温度传感器是整个系统的核心组件,用于实时监测不同位置的温度。
传感器可以选择常见的热电偶、热敏电阻等类型,根据具体需求选择合适的传感器。
3.信号采集模块信号采集模块负责将温度传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,以便于处理和传输。
采集模块应具备多通道输入功能,可以同时采集多个传感器的数据。
4.数据传输模块数据传输模块将信号采集模块采集到的数据传输到中央控制器。
传输方式可以选择有线的方式,如RS485、CAN、以太网等,也可以选择无线方式,如蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
5.中央控制器中央控制器负责接收和处理传输过来的温度数据,并进行分析和判断。
可以通过界面显示温度数据,设置温度报警阈值,并在超过阈值时进行报警。
控制器还可以将温度数据存储到数据库中,以便后续分析和查询。
中央控制器还可以与其他系统进行联动,实现温度控制、远程监控等功能。
三、系统实现1.温度传感器的选择和布置根据具体应用场景和需求选择合适的温度传感器,并合理布置在需要监测的位置。
传感器之间距离适当远离干扰源,以确保准确测量温度。
2.信号采集模块的设计设计适合的信号采集模块,能够满足多个传感器数据的采集和处理需求。
采集模块应具备高精度、低功耗和高稳定性的特点。
3.数据传输模块的选择和配置根据具体需求选择合适的数据传输模块,并进行配置。
有线传输模块的配置需要设置通信参数和地址等信息,无线传输模块需要配置网络参数和安全认证等。
基于AT89S51的多点温度检测系统设计
T l 8 — 5 — 6 0 6 59 9 4 e: 6 5 5 9 9 3 6 0 6 + 1
基于 AT 9 5 的多点温度检测系统设计 8S 1
陈 奎 .磊 向 刘
(. 阳师范学院 信息技术学院 , 1 洛 河南 洛 阳 4 12 ;. 职业技术学院 信息工程系, 7022 河南 河南 郑州 4 04 ) 506
热敏 电阻由于其价格低廉 的优势在传统的温度检测 中多有应用 , 但其可靠性差 、 准确率低 , 外围电路结构复 杂。D 1B 0 S 8 2 是单 总线 数字温度传感器 , 特别适合用 于构建温度检测 系统 , 通过编程读 取其内部存储器 中的温度值 , 以串行方 式发送给 C U进行处 P 理 。结构 简单读写信息仅需一根端 口线。由于温度在空 间分布的不均匀性 , 对于范 围较大的环境 进行 温度测量 时单独一个传感器 很难获得较准确的环境温度信息 , 该文针对多点温度检测进行探讨研究 。
度检 测 系统 。
关键 词 : T 9 5 ; IB 0 温 度 采 集 A 8 S 1DS 8 2 ; 中图 分 类 号 : P 1 文 献标 识码 : T 33 A 文章 编 号 :0 9 3 4 (0 22 — 4 4 0 10 — 042 1 )2 5 7 — 2
De i n o u t- o n m p r t r t c y t m s d o 8 S 1 sg f M li p i t Te e a u eDee t se Ba e n AT 9 5 S
pe au e h ou h he 1 0 r t r ,t r g t 6 2 LeD o t nt tved s a e m niori uii iply t mpe aur , sg e ul —p a e pe au e d tc i yse rt e dei d am t oi ttm r t r e e ton s t m n i Ke y wor :A T8 S51 DSI B20;e p r t ec He f ds 9 ; 8 t m e aur o c on i
多点温度检测系统电路设计
关键词: 温度测量; 单总线; 数字温度传感器; 单片机
中图分类号 :TN7OZ 文献标识码 : A 文章编号: 16 1 一 6 ( 200 ) 0 一 7 8 7 4 7 3 0007 一 02
采用 AT8 C51 八位单片机实现。单片机软件编程的自 9 由度大 , 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制 , 而且体积小 , 硬件 实现简单, 安装方便。既可以单 独对 多 DS 8B20 控制, 1 还可以与 PC 机通信。运用主从分布式思想 , 由一台上位机( PC 微型计算机) , 下位机( 单片机) 多点温度 数据采集 , 组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统 ,
实现远程控制 。
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功能或输人数据的。键盘有编码和非编码两种 。
1
系统 设计
1‘ 传感器部分 1 采用数字温度芯片 DS1 B2 测量温度 , 8 0 输出信号全数字
化, 便于单片机处理及控制, 省去传统的测温方法的很多外 围电路。该芯片的物理化学性很稳定, 能用做工业测温元 件。在 0 ℃ 一 100℃时, 最大线形偏差小于 1℃。DS1 B2 的 8 0 最大特 点是 采 用 了单 总 线 的 数 据 传 输 , 由数 字 温 度 计
多点温度检测系统的设计 的关键在于温度传感器的选 择和主控单元的设计。温度检测系统具有测量点多、 环境复 杂、 布线分散、 现场离监控室远等特点。若采用一般的温度
(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文
集成电路课程设计课题:基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名:韩颖班级:测控12-1学号:指导老师:汪玉坤日期:目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块(1)DS18B20的内部结构(2)高速暂存存储器(3)DS18B20的测温功能及原理(4)DS18B20温度传感器与单片机的连接(5)单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中,对于温度的控制,恒温等有较高的要求,如对食品的管理,冰箱的恒温控制,而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温。
它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线",测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能(1)检测两点温度(2)两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围:-30℃到+99℃测量精度:0.0625℃显示精度:0.1℃显示方法:LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集,并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作,51单片机首先分别发送复位脉冲,使信号上所有的DS18B20芯片都被复位,程序先跳过ROM,启动DS18B20进行温度变换,再读取存储器的第一位和第二位读取温度,通过IO口传到1602LCD显示。
粮仓多点温度监测系统设计
粮仓多点温度监测系统设计一、系统概述:本系统通过安装多个传感器在粮仓内不同位置进行温度检测,将检测到的温度数据采集、传输给中心控制器,经过分析和处理后,将数据显示在人机界面上,并通过声光报警装置提示用户。
本系统具有实时性、准确性、可操作性等特点,能够在第一时间发现粮仓内的温度异常情况并进行及时处理,确保粮食的质量和安全。
二、系统组成:本系统主要由温度传感器、数据采集器、通信模块、中心控制器、电源、人机交互界面、报警装置等组成。
1、温度传感器:本系统所采用的温度传感器为PT1000型号的热敏电阻传感器,可测量室内温度范围为-50~150°C。
传感器精度高、测量范围广,且使用寿命长,是目前较为常用的温度传感器之一。
2、数据采集器:数据采集器主要用来采集传感器所检测到的温度数据,将数据通过模拟信号转换为数字信号,再将数字信号通过通信模块传输至中心控制器。
3、通信模块:本系统所采用的通信模块为GSM/GPRS通讯模块,可通过短信或GPRS网络将数据传输至中心控制器,并可接收中心控制器发送的控制指令,实现远程控制。
4、中心控制器:中心控制器是本系统的核心部件,主要用于数据处理、控制指令下达和人机交互。
数据处理方面,中心控制器能够对传感器采集到的温度数据进行实时分析和处理,并根据设定的阈值进行判断和判定,当温度超过或低于设定的值时,自动触发报警装置。
在控制指令下达方面,中心控制器可以通过短信或GPRS网络向本系统发送远程控制指令,以实现远程控制功能。
5、人机交互界面:人机交互界面是本系统与用户直接交互的界面,主要用来显示温度监测数据、操作控制系统,并展示报警信息。
界面采用易于操作的界面设计,将温度数据以清晰直观的形式呈现给用户,方便用户对仓内温度变化情况进行监控和控制。
6、报警装置:报警装置主要用来提示用户粮仓内温度异常情况,并引起用户的重视和注意。
在温度超过或低于设定的值时,报警装置将立即发出声光报警信号,提醒用户进行处理。
基于CAN总线多点温度检测系统的设计
图 1 系 统 总体 设 计
温 度 检测 的过程 为 : 先 每 个 温度 检测 模 块 实 时检
图 3 通 信 电路
测每个单元的温度值 , 通过 C A N总线网络发到工控设 备, 然后 在工 控设 备上进 行 温度值 的显示 , 根 据用 户 的 要求进行数据的保存和温度 曲线的显示 。 2 检 测 系统 的硬件 设计
收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 0 8 — 1 3
示的测控专业工具有机地结合起来 , 开发程序效率较 高、 可靠性好 ; 软件带有丰富 的数字信号处理库 函数 , 界 面设 计方 便 灵 活 , 能够 满 足 系统 的设 计 要求 。对 整
作者简介 : 赵 亮( 1 9 7 8 一 ) , 男, 河北曲阳人 , 讲 师, 硕士 , 研 究方 向: 机 电液一体化研 究. . E ma i l : z h a o l i a “ g s l g @l 6 3 . C O n. r
中图分类号 : T P 2 7 7 . 3
文献标 识码 : A
文章编号 :1 0 0 3 — 7 7 3 X( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 1 2 8 — 0 2
0 引 言
式、 全速 、 在 系统调试 。
2 . 2 测 温 电路 的设 计
C A N总线技术具有通信速度快 、 误码率低 、 开 发 设计 简单及 网络使用维护方 便等特点 , 是 实现 网络 化现场测 量与控制技术 的一个发展方 向。在魔芋烘 干的过程中, 振动流化床 内的温度对魔芋烘干的质量 影响很大 , 为 了对 魔 芋在 烘 干 的过程 中流 化床 内的 温 度 值 进 行 实 时 的检 测 , 采用了 C A N总 线技 术 , 实 现 多 点温度 的检测 , 用L a b wi n d 0 w s / c V I 软件 , 开发了可 以 对检测 的温度值进行实时显示和保存的交互界面。 1 检测 系统 的总体 设计 检测系统总体设计 , 如图 l 所示 , 每6 个温度点为 个检测单元 , 可 以对 2 4 个点进行温度检测 。在检测 电路板和工控设备之间选择 C A N总线 的通信方式 , 本 检测 系 统选 用 N I 公 司的 L a b Wi n d o w s / C V I 软 件进 行 上
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摘要环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。
随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。
本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。
DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。
关键词:单片机;多点检测;串口通信AbstractEnvironmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun--ication目录1 绪论 (1)1、1 前言 (1)1、2 研究背景 (1)1、3 研究意义 (1)1、4 国内外研究现状 (2)1、5 研究内容 (2)2 系统方案论证 (3)2、1 传感器部分方案论证 (3)2、2 控制部分方案论证 (4)2、3 系统整体方案 (4)3 硬件电路设计 (6)3、1 控制模块设计 (6)3、1、1 AT89S52单片机在系统中得作用 (6)3、1、2 按键电路设计 (9)3、2 测温模块电路设计 (11)3、2、1 DS18B20简介 (11)3、2、2 DS18B20在系统中得应用 (13)3、3 电平转换模块设计 (14)3、3、1 MAX232电平转换芯片简介 (14)3、3、2 MAX232在本系统中得应用 (15)3、4 报警模块电路设计 (16)3、5 电源模块电路设计 (16)4 软件设计 (19)4、1 温度转换模块程序设计 (19)4、2 串口通信模块程序设计 (20)4、2、1 串口通信方式设置 (20)4、2、2 波特率设置 (22)4、3 报警电路模块设计 (23)4、4 温度显示及控制模块程序设计 (23)4、5 系统软件整体流程 (24)5 软件仿真 (27)5、1 系统仿真环境 (27)5、2 器件参数选取 (27)5、3 仿真结果分析 (27)6 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录一系统源程序 (32)附录二系统仿真图 (45)附录三系统原理图 (46)附录四系统PCB图 (47)1 绪论1、1 前言环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。
随着电子技术与计算机技术得迅速发展,特别就是单片机得发展,使传统得测量仪器在原理,功能,精度及自动化水平等方面发生了巨大得变化,使很多得传统电子仪器被相应得全新得仪器类型与测试系统体系所代替。
本系统设计得温度测采集系统,主要运用了集成温度传感器DS18B20 作为敏感元件对物体进行温度测量。
本文设计了一种基于AT89S52 单片机得数据采集,温度传感器DS18B20 完成将模拟信号(温度)转换成数字信号得功能,由单片机控制从而实现对数据得采集。
单片机系统将输出相应得逻辑电平,经驱动后控制输出电路通过串口与计算机相连,然后通过数码管显示实时温度。
1、2 研究背景随着电子信息技术得不断发展,多点温度检测取得了广泛得运用。
数据采集系统得开发在很大意义上提高了生产生活得需要,方便了生产中对温度得控制。
外围电路比较简单,测量精度较高,分辨力高,使用方便。
数据检测就是现代检测技术得重要组成部分,在保证产品质量、节约能源与安全生产等方面起着关键得作用。
本次毕业设计正就是为了完成数据采集而设计得,可以说与人们得日常生活就是息息相关得,具有很大得现实意义。
1、3 研究意义本文重点研究了多点温度检测系统得原理与上位机与下位机之间得串口通信问题。
多点温度检测可以实时检测控制不同采样点得温度状况,对温室大棚等需要检测温度但监测点比较分散得场合具有重要得现实意义。
串口通信由于占用单片机端口少,传输数据高,在节约端口得同时也大大提高了数据传输效率,对节约系统成本,提高系统稳定性方面具有很大得意义。
1、4 国内外研究现状温度传感器得种类很多,测温范围也很宽,可高达几千度低可接近绝对零度,但在测量精度、稳定性、抗干扰等方面仍存在问题。
随着微电子技术与新材料技术得发展,传感器朝着自动化、数字化与集成化发展,测量精度更高,测量范围更宽,同时探索新得敏感原理,寻求新型敏感元件也就是温度传感器得发展方向之一。
另外,在测量方式上,完全分布式得温度测量成为测量领域研究得一个热点。
最新得温度测量技术就是分布式光纤测温技术。
分布式光纤测温系统只需要一根传感光纤,布线非常简单,且系统成本随着传感距离得增加大幅降低,就是目前一种发展前景非常好得测温系统。
1、5 研究内容本系统采用ATMEL公司得AT89S52单片机为主控芯片,硬件系统包括键盘控制模块、下位机温度采集与处理模块、上位机温度显示与报警模块。
软件部分主要包括温度采集、串口通信、数据显示与报警控制。
三个独立式按键分别控制各种温度得切换,温度上下限得增、减。
本文给出了该系统得电路原理图、仿真图及其PCB图。
2 系统方案论证温度检测系统有则共同得特点:测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。
若采用一般温度传感器采集温度信号,则需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应得接口电路,才能把传感器输出得模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。
这样,由于各种因素会造成检测系统较大得偏差;又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰得影响,会使检测系统得稳定性与可靠性下降。
所以多点温度检测系统得设计得关键在于两部分:温度传感器得选择与主控单元得设计。
温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大,也高居各类传感器之首。
2、1 传感器部分方案论证方案一:采用热敏电阻,可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1摄氏度得信号就是不适用得。
而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等、但这些芯片输出得都就是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置得结构较复杂、另外,这种测温装置得一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量、即使能实现,也要用到复杂得算法,一定程度上也增加了软件实现得难度。
方案二:在多点测温系统中,传统得测温方法就是将模拟信号远距离采样进行AD转换,而为了获得较高得测温精度,就必须采用措施解决由长线传输,多点测量切换及放大电路零点漂移等造成得误差补偿问题。
采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。
便于单片机处理及控制,省去传统得测温方法得很多外围电路。
且该芯片得物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。
在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。
DS18B20得最大特点之一采用了单总线得数据传输,由数字温度计DS1820与微控制器AT89C51构成得温度测量装置,它直接输出温度得数字信号,可直接与计算机连接。
这样,测温系统得结构就比较简单,体积也不大,且由于AT89C51可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量、轻松得组建传感器网络。