温度采集系统设计与实现_开题报告

(完整word版)基于单片机数字温度计开题报告

6. 研究（设计）课题特色
此次的多功能数字温度计不同于以往的传统数字温度计，它明显改善了数字温度计的性能，包括温度采集的速度和测量精度大幅度提高，测量温度的范围也得到了明显的提高。如果继续提高测量精度,可以直接作为工业测温仪器使用，由美国DALLAS半导体公司新研制的DS18B20型高分辨力智能温度传感器，能输出12位二进制数据，其分辨力高达0.0625℃，测温精度为±0.1℃。随着单片机、温度传感器和数码管显示驱动等技术的不断发展，要实现更加高的精度、显示速率快的数字温度计将很快能够实现。
4.课题的意义
本课题研究的重要意义在于生产过程中随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数，就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是数字温度传感器技术，在我国各领域已经应用的非常广泛可以说是渗透到社会的每一个领域，与人民的生活和环境的温度息息相关
2．课题背景
单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强，能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使单片机性能的发展。而现在的单片机在农业上页有了很多的应用。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。

基于以太网温度采集与控制系统的设计与实现

脚相连接。
３软件设计．系统大致可分为以下五个子系统：度采集系统（２、温控制温闻）恒系统（３、图）以太网传输系统、录调试系统和上位机显示及控制系记统。在以太网传输系统中，由于常规的ＴＰＩ对于单片机稀缺的系统Ｃ／Ｐ资源来说显得过于庞大，是本系统采用移植精简的ＣＰＩ于Ｆ／Ｐ—— ｕＰ．ＴＰＩ协议栈。ｕＰＴＰＩｌ０９Ｃ／ＰＩＣ／Ｐ栈是＿于低至８或１位做处理器Ｉ＿｝ｊ位６嵌入式系统、可实现的极小代码占用量的ＴＰＩ协议栈。同时，ｌＣ／ＰｕＰ代码的大小和ＲＡＭ的需求比其它一般的ＴＷＩＣＰ栈要小。为ｌ应片程『将ｊ序挂接到ｕＰ中，须将宏ＵＰＡＰＡＬ０Ｉ必Ｉ— ＰＣＬ定义成实际的应用程序函数名，这样每当某个ｕＰ事件发生时，ｌ内核就会调用该应用程序进行处理。系统流程图如图４所示。
同时对接收到的信息进行协议解析，以获取发给本模块相关的命令信息，从而实现下位机与以太网的信息交的广泛普及、ｎｅｎｔ物联网” 的新兴、以太网［２１速的快接入及兼容性、Ｃ／￣作为事实的互联网的标准，ＴＰＩＩ使得通过在任意接入互联网的终端上采集数据及通过互联网进行传输数据和控制成为了可能。越来越多的工业测控设备已经将网络接入功能作为其默认配置，以丈现设备的远程监控和信息分布式处理ｒ。而温度控制又是工业叶最常见的控制技术手段，１在冰箱、冷库ｍ、锅炉、生产车间、反应釜等范同都有广泛的应用。日对于小型传感器组成的系统，前如超声波感应系统和仓库温度感应系统等，采用ＣＮ总线成本偏高，Ａ而采用Ｒ２２８通信时，传Ｓ３／５４则输有效距离不够。这些虽然都有温度采集功能，但不能在互联网及以太网中传输，限制了使用范围。机房、网络中心中的空调等凋温设备，在故障或断电后不能正常启动，导致机房温度异常升高，对各种网络设备的正常稳定运行构成了安全隐患、因此迫切需要一种基于计算机网络的、可靠的、低功耗、活灵的监测控制系统解决方案，来保证机房始终处于稳定的工作环境。１系统总体设计．系统整体框架设计如图１所示。数据采集部分由温度传感器和单片机构成。以实现对数据的实时采集。单片机与以太网控制器的接口部分连接，片将测控信息进行协议封装，制以太网接口发送数据包，控

基于nRF905的无线温度采集系统设计与实现

ＰｉｏｌｇＺＡＧＪａ—ｉ，ＥＧＪｎｉ，ＵＢｏｃｕ，ＡＮＸａ— ｎ，ＨＮｉｂｎＭＮ－ｅＸａ－ｈｎＷＡＧＭ — ｎｏｎｕｊＮｕｌａ
（ｎｉｅｉｇＣｎｒｆＡｖｎｅａｕａｔｒｇＴｃｎｌｙＮｎｉｎｔｕｅｈｌ，ａｉ１１７ＣｉａＥｇｎｒｅｔｄａｃｄＭｎｆｃｉｅｈｏｏ，ａｊｇＩｓｉｔｏｃｏｇＮｎｎ２１６，ｈｎ）ｅｎｅｏｕｎｇｎｔｅｆＴｏｙｊｇ
一
代单片机１Ｌ５３Ａ和Ｎｒｉ２Ｅ６０Ｄｏｄｃ公司ｎＦ０Ｒ９５射频收发器芯片组成的一种多点温度采集系统的设计方案。细阐详
述了系统组成结构、工作原理、件电路和软件设计。实现了多点温度实时监测。系统硬件构成简练，积小，硬体功耗低，有较广的应用空间
接收器。个功率放大器．个晶体震荡器和一个调节器组一一
成。据传输速率可达１０ｋ／，持点对点传输模式和广播数０ｂｓ支
传输模式。ｎＦ０Ｒ９５工作电压１～．Ｖ，耗很低，芯片处．３６功９该于接受模式时工作电流为１．ｍ２Ａ．但在掉电模式下工作电５流仅为２Ａ。ｎＦ０５Ｒ９５采用Ｎｒｉ司的ＶＳｈｃＢｒｏｃ公ｄＬＩｏｋｕｓＳｔ技术．技术使得ｎＦ０该Ｒ９５在没有高速ＭＣ下，能实现高Ｕ也

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AW60的温度采集系统的设计与实现

第30卷第2期苏　州　大　学　学　报(工　科　版)Vol 130No.22010年4月JOUR NAL OF S UZHOU UN I V ERSITY (ENGI NEER I N G SC I ENCE E D ITI ON )Ap r .2010收稿日期6作者简介孟德军(5),男,硕士研究生,主要研究方向为嵌入式系统应用。

基金项目国家自然科学基金资助项目(编号6636)。

文章编号:1673-047X (2010)-02-0006-06基于A W 60的温度采集系统的设计与实现孟德军1,林志贵2,钟晴晴2(1.天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160;2.天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300160)摘　要:介绍基于A W 60设计的一个温度采集系统。

该系统由基于PT100铂热电阻的温度采集电路、电桥电路、放大电路及A W 60最小系统组成。

电桥电路的作用是对采集信号进行校正,而基于T L062芯片的放大电路是对校正信号放大,这样可以消除由于PT100引线电阻差所带来的误差,还可以将采集的信号进行放大以克服信号变化范围小的缺点。

本次设计利用A W 60集成的A D 转换接口进行硬件设计,同时也给出软件设计、测试结果及设计过程中的体会,对基于Free scale 公司生产的8位MCU 系列的温度采集系统设计有重要的指导意义。

关键词:PT100;温度采集;A W60;电桥电路中图分类号:TP217 文献标识码:A0　引　言无论在工业、农业、科学研究、国防还是在人们日常生活的各个方面,温度测量和控制都是极为重要的课题[1]。

温度测量系统在单片机系统设计中应用广泛,根据单片机系统设计要求的不同,温度测量系统的设计也有所不同,有采用集成芯片的,也有采用恒流源器件和恒压源器件的[2]。

目前,温度测量系统中,首选PT100铂热电阻作为温度信号采集元件。

该温度传感器测量范围比较广,价格比较低廉,应用简单,在许多工业生产中已经得到了广泛的应用。

(完整版)智能温度控制系统毕业设计开题报告

4、主要参考文献与资料获得情况
1曹巧媛主编. 单片机原理及应用(第二版). 北竞赛组委会编.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编(2001), 北京:北京理工大学出版社，2003
3何力民编. 单片机高级教程. 北京:北京航空大学出版社,2000
4金发庆等编. 传感器技术与应用.北京机械工业出版社,2002
9周润景，张丽娜．基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M]．北京:航空航天大学出版社,2006.P321～P326
10王忠飞，胥芳．MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2007．P268-273
11刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：高等教育出版社，1957
设计叙述了基于单片机的智能温度控制系统的设计，包括了硬件组成和软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集，把温度转换成变化的电压，然后有放大器将信号放大，通过A/D转换器，将模拟电压信号转化为对应的数字温度信号电压。其硬件设计中最为核心的器件是单片机，AT89C51，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字温度电压值经计算机处理得到相应的温度值，送到LED显示器，以数字形式显示测量的温度。整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机AT89C51实现其控制功能。整个系统结构紧凑，简单可靠，操作灵活，功能强大，性能价格比高，较好的满足了现代生产能和科研的需要。
5王锦标，方崇智．过程计算机控制．北京：清华大学出版社，1997；36～40
6邵惠鹤．工业过程高级控制．上海：上海交通大学出版社，1997；58—62，78—101
7胡寿松．自动控制原理．北京：国防工业出版社，2000；103—124

温度湿度监测系统开题报告

温度湿度监测系统开题报告一、项目背景温度和湿度是常用的环境参数，对于很多行业和领域来说，对温湿度的实时监测和控制非常重要。

例如，在医疗行业，温湿度监测系统可以帮助提供对手术室、实验室和药物存储室等环境的合适控制和维护；在农业领域，温湿度监测系统可以帮助农民实时监测大棚内的温湿度，从而提供农作物生长的合适环境。

因此，开发一种可靠、实用的温度湿度监测系统具有重要的实际意义。

二、项目目标本项目旨在开发一种基于传感器技术的温度湿度监测系统，通过实时监测环境的温度和湿度变化，提供准确的数据和报警功能。

主要目标包括：1.设计一个硬件系统，包括传感器模块、数据采集模块、数据显示模块等；2.开发一个软件系统，实现数据的采集、处理和显示；3.测试和优化系统的性能，提高数据采集的准确性和系统的稳定性；4.提供报警功能，当温度或湿度超出设定范围时，系统能够及时发送警报。

三、技术方案系统开发需要采用一种高精度、低成本的温度湿度传感器。

常见的温度湿度传感器有DHT11、DHT22等，我们将选择合适的传感器来实现数据的准确采集。

硬件系统主要由传感器模块、数据采集模块、数据显示模块组成。

传感器模块负责采集环境的温度和湿度相关数据，数据采集模块负责将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，数据显示模块则通过屏幕等设备直观显示温度和湿度等数据信息。

软件系统主要由数据采集、处理和显示三个模块组成。

数据采集模块负责与硬件系统通信，获取传感器输出的数据；数据处理模块负责对采集到的数据进行处理，例如滤波、校准等；数据显示模块则负责将处理后的数据以直观的方式显示给用户。

四、项目计划本项目的开发计划分为以下几个阶段：1.需求分析：明确系统的功能和性能需求；2.技术选型：选择合适的传感器和开发平台；3.硬件设计：完成传感器模块、数据采集模块和数据显示模块的设计；4.软件设计：设计数据采集、处理和显示的算法和逻辑；5.系统集成：将硬件系统和软件系统进行集成，进行初步测试；6.系统优化：针对系统的性能进行优化和调试；7.最终测试：对系统进行全面测试，确保功能和性能满足需求；8.文档编写：撰写项目文档，包括开题报告、需求规格说明书等。

基于ZigBee技术的温度采集系统的设计与实现

（滨州学院计算机科学技术系，山东滨州２５６６０３）
摘要：在介绍ＺｉｇＢｅｅ技术的基础上，提出了一种基于ＺｉｇＢｅｅ技术的无线温度采集系统的设计方案，详细阐述采集节点和传感节点的硬件选型和软件设计过程。硬件方面，采用以ＣＣ２４３０为系统核心芯片的ＺｉｇＢｅｅ模块作为无线传感节点，
以常见的ＤＳ１８Ｂ２０传感器作为温度采集端，实现硬件的连接；软件方面，通过对Ｚ — Ｓｔａｃｋ协议栈的应用层进行修改和开
发，实现温度的测量和无线传输。
关键词：ＺｉｇＢｅｅ；无线；温度；ＣＣ２４３０；ｚ — Ｓｔａｃｋ协议栈中图分类号：ＴＰ２７３．５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — １１３１（２０１３）０２ — ００４５ — ０２
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｉｏｔｎｏｆａＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＡｃｑｕｉｓｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄＯｎＺｉｇＢｅｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＭａＳｈｉｍｉｎｇ，ＸｕＧｏｎｇａｏ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｉｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｉｎｚｈｏｕ２５６６０３，Ｃｈｉｎａ）

基于PLC的恒温控制系统毕业设计开题报告

你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。

吉林化工学院信息与控制工程学院毕业设计开题报告基于PLC的恒温控制系统The teperature control systmem based on PLC学生学号： 09540235学生姓名：蒋青民专业班级：测控0902指导教师：赵明丽职称：副教授起止日期：吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology1．课题来源及选题的目的和意义课题的来源：结合工程实践选题的目的及意义：温度是工业控制对象主要被控参数之一在温度控制中由于受到温度控制对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响使得控制性能难以提高有些工业过程温度控制的不好直接影响着产品的质量因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的温度控制器发展初期是机械式的温度控制器但总体来讲机械式温度控制器缺点十分明显：1.机械式温度控制器外观陈旧呆板；2.机械式温度控制器控温精度差；3.容易打火；4.极易在一个极小温差范围内频繁开关；5.功能比较单一鉴于这些智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流PLC作为一种通用的工业控制器其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点因此基于PLC技术研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义控制系统的具体参数或元器件可根据各行业的要求不同来进行选择2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述随着现代工业的发展人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量而且很多领域的温度可能较高或较低现场也会较复杂有时人无法靠近或现场无需人力来监控如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制存在控制精度低、超调量大等缺点很难达到生产工艺要求且在很多热处理行业都存在类似的问题所以设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义自 70 年代以来由于工业过程控制的需要特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下国外温度控制系统发展迅速并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表并在各行业广泛应用它们主要具有如下的特点：1.适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；2.能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；3.能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；4.这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术运用先进的算法适应的范围广泛；5.温控器普遍具有参数自整定功能借助计算机软件技术温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能有的还具有自学习功能它能够根据历史经验及控制对象的变化情况自动调整相关控制参数以保证控制效果的最优化；6.温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点目前国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛但从国内生产的温度控制器来讲总体发展水平仍然不高同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距目前我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80年代中后期水平成熟产品主要以"点位"控制及常规的 PID 控制器为主它只能适应一般温度系统控制难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面国外已有较多的成熟产品但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件控制参数大多靠人工经验及现场调试来确定这些差距是我们必须努力克服的随着我国经济的发展及加入 WTO我国政府及企业对此都非常重视对相关企业资源进行了重组相继建立了一些国家、企业的研发中心并通过合资、技术合作等方式组建了一批合资、合作及独资企业使我国温度等仪表工业得到迅速的发展当前由于国内、国外的温度控制系统、计算机控制等控制手段较多因此需对相关问题进行研究以确定系统合适的设计方案目前主要有模拟、集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式；从集成化向智能化、网络化的方向发展在当今电子信息时代电子自动化、信息采集控制在任何行业都是不可逆转的潮流智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将在未来很短时间内实现3．本课题有待解决的主要关键技术问题目前工业高速增长自动控制的需求不断扩大由于PLC的可靠的性能、优秀的抗干扰能力以及人性化的适应能力使的PLC的使用越来越广泛由于PLC使用强电因此基于PLC的恒温控制系统在工业上的应用价值远超单片机比其更适应工业应用的需求需对与本课题有关的下述问题进行分析研究：1.根据设计工艺要求选择合理的控制系统研究方案；2.PID 控制系统参数的自整定研究；3.测温传感器线性化处理研究；4. PLC 控制系统分析；5.I/O地址分配、程序设计及温度监测显示4．课题研究的内容和实施方案（主要包括研究内容、拟采用的研究方法、技术路线、预期成果、所采取方案的可行性分析等）本人针对恒温水箱温控系统的要求以PLC为温度控制系统的核心利用PID控制算法实现恒温水箱的恒温控制主要研究内容如下：1．分析恒温控制系统的工艺流程提出控制系统的总体设计方案2．采用PLC和检测仪表完成系统硬件设计；编写PLC控制程序实现温度采集与显示3．采用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制4．采用工业以太网实现现场控制单元与上位机进行信息交换并能与企业内部联网拟采用拟研究方法如下：1. 用PT100温度传感器来测量恒温水箱中水的温度、入口温度及储水箱中水的温度2. 用两个液位传感器来监测恒温水箱中的液位若水箱中的真实液位低于或超过所设定的下线值或上限值系统就发出警报并打开相应的电磁阀进行放水；或启动水泵将冷却器中的水输送到恒温水箱中3. 用电加热器对恒温水箱进行加热使水箱中温度升高；搅拌器用来在加热的过程中进行搅拌使水箱中温度保持恒定不变4. 用流量计检测水的流量并将信号传递给控制器控制器在根据这一信号进行分析并发出调节信号到调节器通过调解器改变电磁阀的开度控制流量大小5. 用WinCC组态软件进行系统监控界面设计通过编程实现各个控制单元与上位机之间信息交换实现温度在线监测和控制并对各个测量温度的大小和变化趋势进行实时显示控制系统装置结构图如图1所示图1 恒温控制系统装置结构图技术路线：1. 硬件系统：本次设计采用西门子S7-300系列PLC作为系统控制器的核心处理系统除核心处理系统外还包括温度监控系统、伺服系统以及数码显示系统等三大部分2. 软件系统：使用STEP7-5.4编程软件编写控制程序对PLC编程、调试、监控并用WinCC监控组态软件设计恒温系统监控界面实时显示各个温度的大小和变化曲线实现温度在线监测和控制能够取得的预期成果：本次设计利用S7-300常规PID控制器对水箱的温度进行控制可以获得满足工业控制要求的控制效果能减小超调量和调节时间而且其抗干扰能力也大大加强采用上位机来实现与PLC连接使其呈现出强大的功能高速的计算通讯能力使其能完成比较复杂的算法采取方案的可行性分析：根据恒温控制系统的要求本设计由S7-300PLC作为中央处理单元WinCC作为监控组态软件实现恒温控制系统实时监控系统由硬件和软件两部分软件构成本设计由PC机作为上位机对整个系统进行监控S7-300PLC作为下位机完成具体控制要求上位机与下位机之间的通信通过以太网的联接来达到通信的状态要求以便更好的完成对系统的监控图2 系统总体结构5．完成本课题的工作计划及进度安排(包括文献查阅、外文翻译、开题报告、方案设计与实现、计算与实验、论文撰写等)设计总共16周具体安排如下：；画出需求分析框图和系统结构图最后确定方案；编程；；准备答辩6．参考文献（开题报告中参考文献数量一般应在8～12篇左右建议其中外文不少于3篇学术期刊类文献不少于5篇）[1] 姚全.基于PLC的温度控制系统[J].消费电子2012(09X):50-51.[3] 任浩.基于S7-200的PID温度控制系统[J].科协论坛：下半月2012(2):25-26.[4] 胡少轩.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技信息2011(35):I0092-I0093.[6] 安太兴.基于PLC的温度控制系统[J].数字技术与应用2011(2):98-98.[10]肖俊明张锐.S7-200PLC在温度控制系统中的应用[J].中原工学院学报201021(3):13-15.[1] 西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团. 深入浅出西门子S7-300PLC [M]. 北京：北京航空航天大学出版社2004.[2] 西门子有限公司自动化与驱动集团. 深入浅出西门子Wincc V6[M]. 北京：北京航空航天大学出版社2004.5.[3] 廖常初. S7-300/400PLC应用技术[M]. 北京：机械工业出版社2005.[4] 廖常初. 大中型PLC应用教程[M]. 北京：机械工业出版社2005.2.[5] 胡学林. 可编程控制器教程[M]. 北京：电子工业出版社2003.11.[6] 高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例[M]. 北京:人民邮电出版社2004.7[7] 许僇王淑英. 电气控制与PLC控制技术[M]. 北京：机械工业出版社2005.1.[11]李国萍.基于PLC的温度控制系统设计[J].科技创新导报2010(7):86-86.[13]俞海珍张维山史旭华.基于PLC和WinCC的温度控制系统[J].工业控制计算机2009(12):6-7.[14]徐滤非．PLC在温度控制系统中的应用[J]．中原工学院学报2004（3）：67-68[15]于庆广．可编程控制器原理及系统设计[M]．北京：清华大学出版社2004（4）：21-23．[16]张雪平王志斌．基于模糊控制的PLC在温度中的应用[J]．电气传动2004（7）：45-47．[17]GE S SLI G YLEE T H. Adaptive NN control for a class of strict feedback discrete-time nonlinear systems [J]．Automatic200339(5):807 - 819[18]FUK H W. Air-conditioning system design for optimum control performancein Hong Kong[D]. LoughboroughLeicestershireUK2000.[19]TIAN Xiao-minHUANG You-ruiZHANG Can-ming. The tuning principle of adaptive fuzzy fractional-order PIDcontroller parameters[C]//2010 Symposium on Security Detection and InformatiHefeiChina2010:.7．指导教师审阅意见指导教师（签字）：年月日8．系主任或指导小组意见系主任或指导小组组长（签字）：年月日说明：1. 本报告前6项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；2. 本报告必须在第八学期开学三周内交指导教师审阅并提出修改意见；3. 学生须在小组内进行报告并讨论；4. 本报告作为指导教师、专业系或毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据并接受学校和教学院的抽查吉林化工学院信控学院毕业设计开题报告－ II －- 1 -仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

c51单片机实验温度采集控制报告

LM75A可设置成工作在两种模式：正常工作模式或关断模式。在正常工作模式中，每隔100ms执行一次温度-数字的转换，Temp寄存器保存着最后一次更新的结果；但是，在该模式下，器件的I2C接口仍然有效，寄存器读/写操作纠结执行。器件的工作模式通过配置寄存器可编程位B0业设定。当器件上电或从关断模式进入正常工作模式时启动温度转换。
（一）试验要求
1、在数码管的第一、二个显示当前环境温度，第三、六个数码管熄灭，第四、五个数码管显示设定温度，第七、八个数码管显示电机转速；设定温度初值25，利用“+”“-”两个按键可以加减该温度数值，范围在16~30之间，按键按下蜂鸣器响0.2s。
2、根据设定温度和实际环境温度的温差驱动直流电机。设定温度等于环境温度，直流电机停转；设定温度和环境温度温差的绝对值越大，直流电机转速越快（要求最大转速控制在100以内）。
八、对本实验过程及方法、手段的改进建议
九、附录
温度采集控制实验程序
/*
main.c
LM75A数字温度计
*/
#include "I2C.h"
#include <reg51.h>
#include <string.h>
#include <absacc.h>
#include <CTYPE.H>
//定义显示缓冲区（由定时中断程序自动扫描）
3、I2C工作原理
1）I2C总线概述
I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需
的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。
2）I2C信号线
I2C总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。

基亏VB和Access的温度采集系统的设计与实现

宁必锋．苏琪
（．１吉林化工学院理学院，吉林吉林１２２；．林市第五中学吉林吉林１２２）３０２２吉３０２
摘要：对函数优化问题，出了一种基于离差平方和法的粒子群优化算法。该算法用混沌序列初始化粒子的位置针提和速度，选择好于粒子群优化算法产生的粒子位置。通过离差平方和法进行聚类，用分类方式来更新粒子的速度。利最后将算法应用到３个典型的函数优化问题中，值结果比较表明，高了算法搜索能力。局最优解的精度和收敛数提全
在工程设计、械制造等许多领域中。解全局优化问机求
题的智能优化算法有粒子群优化算法、传算法等，者考遗笔
虑使用粒子群优化算法。１９９５年，子群优化算法被美国的粒Ｋｎｅｙ和Ｅｅｈｒ首次提出后［各个领域得到广泛的应ｅｎｄｂｒａｔ１在用。目前产生了许多改进的粒子群优化算法。由于混沌具有遍历性、机性等特点，多学者提出了嵌入混沌序列的混随许
应当较大。
２文中提出的算法流程
ＣＳＷ算法步骤删下：ＰＯ如
１）初始化：
步骤１初始化迭代次数ｋＯ＝、最大迭代次数＝０、３００维数ｎ５、群个数Ｎ３，用混沌序列在ｎ维问题空间中＝０种＝０利初始化 Ⅳ 粒子的位置（，１２ｉ， …Ｎ）用混沌序列在ｎ维问＝利

基于单片机的温度控制系统设计开题报告

开题报告主题：基于单片机的温度控制系统设计一、概述在现代工业生产和生活中，温度控制系统在各个领域发挥着至关重要的作用。

无论是工业生产中的恒温恒湿设备，还是家用电器中的空调和冰箱，都需要进行温度控制。

而基于单片机的温度控制系统设计，能够结合先进的控制算法和传感器技术，实现精准的温度控制，提高效率，降低能耗，确保产品质量和生活舒适度。

本开题报告旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计的相关内容，为后续的研究工作提供理论基础和技术支持。

二、概述基于单片机的温度控制系统设计，是将单片机作为控制核心，通过传感器采集环境温度数据，经过控制算法计算和处理，输出控制信号以调节加热或制冷设备实现温度控制。

该系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点，适用于各种场景的温度控制需求。

三、技术原理1. 传感器模块温度控制系统设计中，常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶、温度传感器芯片等。

传感器模块负责采集环境温度数据，并将其转换为电信号输入到单片机系统中。

2. 控制算法控制算法是温度控制系统的核心部分，其设计直接影响到系统的稳定性和响应速度。

常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等，通过对采集到的温度数据进行计算和处理，输出控制信号以实现温度调节。

3. 单片机系统单片机作为控制核心，接收传感器模块采集的温度数据，并经过控制算法处理后输出控制信号，驱动执行机构实现温度控制。

常用的单片机包括STC系列、AT89C系列、PIC系列等，选择合适的单片机对系统性能和成本都有重要影响。

四、应用场景基于单片机的温度控制系统设计可以在工业、农业、家用电器等领域得到广泛应用。

1. 工业应用：恒温恒湿设备、热处理设备、温控风扇等2. 农业应用：温室大棚、孵化器、水产养殖等3. 家用电器应用：空调、冰箱、温控水壶等五、研究内容基于单片机的温度控制系统设计涉及到传感器技术、控制算法设计、单片机系统开发等多个方面的内容，具体研究工作包括但不限于以下几点：1. 传感器模块的选型和接口设计2. 控制算法的设计与优化3. 单片机系统的硬件设计与软件开发六、个人观点基于单片机的温度控制系统设计是一项具有挑战性和实用价值的研究课题。

基于51单片机的温度控制系统设计-开题报告

因此，智能温度传感器 DS18B20 具备测温误差小，分辨力高，抗干扰能力强输据
用户可设定温度上、下限，具有越限自动报警功能，并且带串行总线接口，适配
各种微控制器等优点。
2. 温度显示部分
方案一：采用三位八段数码管显示。可显示测量温度的数值和小数点的显示，
随对向摄氏度这样的图形符号无法显示。但使用起来相对方便，程序设计和硬件
论文提纲(含论文选题、论文主体框架) 第一章前言 1.1 温度控制系统设计发展历史及意义 1.2 温度控制系统的目的 1.3 温度控制系统完成的功能第二章总体设计方案第三章温度传感器 3.1 DS18B20 简介
3.1.1DS18B20 封装与引脚 3.1.2 DS18B20 的简单性能 3.2 DS18B20 的工作原理 3.3 DS18B20 的测温原理第四章单片机接口设计 4.1 设计原则 4.2 单片机引脚连接 4.2.1 单片机引脚图 4.2.2 串口引脚第五章硬件电路设计 5.1 主要硬件电路设计 5.2 软件系统设计 5.2.1 软件系统设计 5.2.2 程序组成
研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）主要内容：本课题研究的主要内容是设计制作一个可以数字显示被测温度和控制温度的温度测量与控制器，主要工作有：电路设计，电路仿真，实际电路制作和调试。
研究方案： 1：温度测量部分方案一：采用温度传感器铂电阻 PT1000，铂热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件且此元件线性较好。在 0—100 摄氏度时，最大非线性偏差小于 0.5 摄氏度。但铂热电阻输出的模拟信号需放大、滤波、A/D 转换等处理后才可上传至微控制器，使硬件电路连接相对复杂。方案二：采用集成电路温度传感器 LM35。LM35 为电压输出型的集成温度传感器。它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，它的输出电压与摄氏温度线性成比例。一般来说，LM35 与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处。LM35 无需外部校准，可以提供+1/4 摄氏度的常用室温精度。LM35 应用系统包括 LM35、信号调理电路、A/D 采集电路和单片机 4 个部分。LM35 传感器负责将温度转换成模拟电压值。但是转换出的电压值通常比较小，为此需要信号调理电路对信号进行放大、限幅等处理，再通过 A/D 采集电路对该电压信号进行数据采集。这个过程降低了系统的工作速度，并增添了许多硬件连接，系统设计相对复杂。方案三：采用智能温度传感器 DS18B20。DS18B20 是一线温度传感器。所谓“一线”是指 DS18B20 只用一条线进行输入输出，因而与之接口的微处理器也只需要一条口线与之通信。它不需要任何外围元件即可检测温度，并转换成数字量传给上位机（微处理器）。DS18B20 测量温度范围为-55—+125 摄氏度。在-10—+85 摄氏度范围内，精度为+0.5 摄氏度。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，适合在恶劣环境的现场进行温度测量。 DS18B20 具有测温系统简单，测温精度高，连续方便，占用口线少等优点。它可以使硬件开销降到最低点，并且内部包含存储器，单片机通过向 DS18B20 发启动命令使之进行一次温度测量，DS18B20 将转换结果存在便笺式存储器中，便于单片机随时读取数据。

温度采集系统课程设计PID

温度采集系统课程设计PID一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集系统的基本原理，掌握PID控制算法在温度控制中的应用。

2. 学生能描述传感器的工作原理，了解不同类型传感器的特点及选用原则。

3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解温度采集系统中各个环节的影响因素。

技能目标：1. 学生能运用所学知识设计简单的温度采集系统，并运用PID算法实现温度的自动控制。

2. 学生能运用编程软件对温度采集系统进行模拟和调试，解决实际操作过程中出现的问题。

3. 学生具备团队协作能力，能够与组员共同完成温度采集系统的设计与搭建。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。

2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。

3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、尊重和合作，培养良好的团队合作精神。

本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。

通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。

教学要求注重培养学生的动手操作能力、团队协作能力和创新能力，使学生在掌握专业知识的同时，形成积极的情感态度和价值观。

课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估的实施。

二、教学内容1. 温度采集系统原理与结构- 传感器原理及其选用- 数据采集、处理与传输- 温度控制算法简介2. PID控制算法理论- PID控制原理- PID参数调整方法- PID算法在温度控制中的应用3. 温度采集系统设计与实现- 系统设计流程与方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践操作与团队协作- 温度采集系统搭建- PID参数调试与优化- 团队协作与成果展示教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容安排和进度，与课本章节相对应。

具体教学内容如上所述，包括温度采集系统原理与结构、PID控制算法理论、温度采集系统设计与实现以及实践操作与团队协作等四个方面，旨在帮助学生全面掌握温度采集系统相关知识，提高实际操作能力。

嵌入式温度采集系统设计与实现

系统．给出了Ｄ８０的硬件连接及软件编程。并Ｓ１Ｂ２
关键词单总线技术
中图分类号
Ｄ１Ｂ０Ｓ８２
嵌入式系统
文献标识码Ｂ文章编号：０２２２２００１００ — ３１ｏ — ４２（０７） — ｏ６０
１，２１ｒ３１ｒ２１．１Ｐｌ．ｆ５
ＤｅｉｎａｄＩｐｅｅｔｔｏｆＥｍｂｄｅｍｐｒｔｒｌｃｉｇＳｓｅｓｇｎｍｌｍｎａｉｎｏｅｄｄＴｅｅａｕｅＣｏｌｔｙｔｍｅｎ
即主机发一复位脉冲（最短为４０ｓ的低电平），８ｕ接着主机释放总线进入接收状态，Ｓ８２Ｄ１Ｂ０在检测到
２０Ｂ低电平。４）Ｓ的
１Ｄ１Ｂ０的硬件连接Ｓ８２Ｄ１Ｂ０与处理器的连接很简单，只需要将Ｄ１Ｂ０Ｓ８２Ｓ８２的信号线与ＡＭ嵌入式处理器的一位双向端口相连就可Ｒ以。Ｓ８２Ｄ１Ｂ０的电源供电方式有两种：外部供电方式和寄生电源方式。工作于寄生电源方式时，ＤＶＤ和ＧＤ均接地，Ｎ它在需要远程温度探测和空间受限的场合特别有用，原理是当单总线的信号线Ｄ为高电平时，窃取信号能量给ＱＤ１Ｂ０供电，Ｓ８２同时一部分能量给内部电容充电；Ｄ当Ｑ为低电平时释放能量为Ｄ１Ｂ０供电。但由于寄生电源方式Ｓ８２
Ｋｅｗｏｄｙｒ
１ｗｒｓＴｃｎｌｇ－ｉｅＢｕｅｈｏｏｙ

温湿度数据采集与监控系统的开题报告

温湿度数据采集与监控系统的开题报告
一、课题背景
随着社会的不断发展和人们对生活环境舒适度的不断提高，室内温湿度的控制已经成为现代办公、生活的重要一环。

过高或过低的温湿度都会影响人们的舒适度，甚至对健康产生负面影响，特别是在居住密度大的人流集中的地方，如学校、医院、办公楼等公共场所，对温湿度的监控更是必不可少。

为了解决室内温湿度监控问题，设计并开发一种温湿度数据采集与监控系统，有助于提高室内舒适度，降低人体感应疾病的概率，保障公共场所的安全性和健康性。

二、研究意义
通过温湿度数据采集与监控系统，能够有效的监测室内温湿度指标，及时预警异常情况，并进行自动调节，保障人们的身体健康和生活质量。

此外，该系统还可以实现对室内环境的远程控制，解放人力，提高工作效率。

三、研究内容
1.调查研究目前市场上主流的温湿度监控系统，总结其优缺点。

2.设计温度湿度传感器模块，对环境温度、湿度进行实时监控，并通过无线网络方式将数据传到主控板。

3.设计主控板，通过与传感器模块通信，读取温湿度数据，并根据用户设置的阈值，自动调节出风口和调节门的开启程度，保证室内的舒适度。

4.设计远程控制模块，实现用户远程控制室内温湿度，并可通过手机APP远程操作。

5.通过实验测试，对系统的稳定性与准确性进行验证，对系统进行性能优化。

四、预期目标
本项目的预期目标是研发出一款低成本、高效率、稳定可靠的温湿度数据采集与监控系统，以应对公共场所对室内舒适度的高度要求。

同时，该系统可推广到家庭及工业环境，提高温湿度监测的便捷性和智能化程度。

工业现场温度采集系统设计与实现

根据系统设计要求及ＡＴ８Ｓ５１和９ＡＤＣ８９的工作特性，对单片机与Ａ／００Ｄ接口的连接设计如图２所示：ＡＴ８Ｓ１９５的Ｐ．～Ｐ．作为８０００７位数字量输入端口，与ＡＤＣ８９的数据输出端口ＤＯ００～Ｄ７相连。ＡＴ９５的Ｐ．～Ｐ．用来作为ＡＤ００８Ｓ１２０２５Ｃ８９的转换控制端口；ＡＤＣ８９有８００路模拟输入端口Ｉ～Ｉ，地址线（３～２脚）ＮＯＮ７２５可决定对哪一路模拟输入作Ａ／Ｄ转换。ＡＤＣ８９的第２００２脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存；第６脚为测试控制，当输入一个２Ｓ宽的高电平脉冲时，就开始Ａ／Ｄ转换；７脚
维普资讯
湖北省教育厅重点科技项目资助（编号：Ｄ０７０３２０１０）５
工业现场温度采集系统设计与实现
杨述斌武汉工程大学电气信息学院４０７３０３
际需要的多功能智能化的数据采集系统具
根据实际需要对现场温度采集系统进行了软墁舟设计 ≯岳缝合ｌ韭现鹤妥际进行１干扰分析蔫抗干扰设计。经测试表明，设计的系统简单易行、经济实用，可有效地抑制了工业现场干扰造成的不良影响，大大地提高系统的可津性和准确・，便于工业实际应ＰＺ，
示，系统主要由控制核心单片机、Ａ／Ｄ转换电路和前向通道的测温电路等构成。单片机在系统中完成采集控制、数据处理、输出控制等。Ａ／转换电路主要完Ｄ成模拟信号向数字信号的转换。前向通道的测温电路把温度值变换为对应的电压信

新型温度采集系统的设计与实现

式中：卜
热端和冷端温度；Ａ —＿ＳＪ赛贝克厂
系数，大小与热电极的材料有关。其对Ｋ型热电偶，当温度变化１ ℃时，电压变化为４Ｖ。因此Ｋ型热电偶的电压一温度对应关系如１
式（）示。２所
＝
（１Ｗ℃ ）×（４
ＮｘＸＲ
（３）
按公式（）出热电偶的输入电压，４求然后线性插值就可求得Ｋ型热电偶的测试端温度值。
Ａ５５的测温电路如图４所示：Ｄ９
根据系统精度和采温通道需要，选择了一款８
通道的低泄漏（．Ａ）低导通电阻（．）０１０ｎ、４Ｑ的模５
用集成了测量温度功能的温度转换芯片，即集成
２系统设计
２１系统框架．
系统框图如图１所示，系统以ＵＢ９５数据该Ｓ５３采集卡为核心，由多路Ｋ型热电偶和ＡＤ９５５将外界
了热电偶的冷端补偿电路的温度转换芯片。
热偶｝选 — Ｌ调 ∽ 电路０理
择＼ｃ）乙＾开＿．．关
＾－，Ｉｔ
ＣＭ然后接地。Ａ５５具有热电偶断线检测功能。ＯＤ９
电路
◆
断线警报是由＋ＬＡＭ和一ＡＭ输出的，若不用此Ｌ警报，则需将一ＬＡＭ短接于ＣＭ。其余的引脚＋，Ｏｃ
（１）
２４ＵＢ９５功能．Ｓ５３
ＵＢ９５卡是一种基于ＵＢ总线的数据采集Ｓ５３Ｓ卡，直接插在计算机的ＵＢ接口上，成实验室、可Ｓ构产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统，也可构成工业生产过程监控系统。ＵＢ９５有ＡＳ５３具Ｄ模拟量输入功能、数字量输入输出功能、时＼定计数器功能等，系统中用到模本拟量输入功能和数字量输出功能。内部包含一个ＡＤ转换器Ａ７２，入的量程为０Ｖ１集成Ｄ３１输一０Ｖ，