温度检测系统
气温检测系统的原理及应用
气温检测系统的原理及应用概述温度是日常生活中重要的物理量,它在工业控制、气象观测、生物学研究等领域有着广泛的应用。
针对气温检测需求,气温检测系统应运而生。
本文将介绍气温检测系统的原理及其应用。
原理气温检测系统基于温度传感器实现气温测量。
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。
以下是这些传感器的基本工作原理:1.热电偶:利用两种不同金属导线的热电势差来测量温度。
当两个导线的温度不一致时,会产生微小的电压差,利用热电偶电压与温度之间的关系,可以确定温度值。
2.热敏电阻:通过材料的电阻随温度变化的特性,实现温度测量。
随着温度的升高,电阻值增加;随着温度的降低,电阻值减小。
3.半导体温度传感器:利用半导体材料的电学特性与温度之间的关系,测量温度。
半导体材料在不同温度下的电阻、电流或电压值会有所变化,通过测量这些变化来计算温度值。
应用气温检测系统在各个领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1.气象观测:气温是气象观测中最基本的要素之一。
气温检测系统可用于测量大气中的温度,并提供准确的气温数据,用于天气预报、气候研究等。
2.工业控制:在工业生产过程中,温度控制是关键的参数之一。
气温检测系统可以实时监测环境温度,并根据设定的温度阈值进行自动控制,以保障生产线的正常运行。
3.室内温度监测:在办公室、住宅等建筑环境中,气温对于人体舒适度和健康非常重要。
气温检测系统可以监测室内温度,并根据设定的温度范围进行调节,提供舒适的居住和工作环境。
4.农业生产:不同植物对温度有着不同的要求。
气温检测系统可以实时监测农田中的温度变化,为农业生产提供科学依据,例如合理安排灌溉、温室管理等。
5.科研领域:在科学研究中,温度是很多实验和研究的基础条件。
气温检测系统可以实时监测实验室或场地中的温度,为科学家提供准确的数据支持。
总结气温检测系统利用温度传感器实现对气温的测量,具有广泛的应用前景。
无论是在气象观测、工业控制还是其他领域,气温检测系统都能提供准确的温度数据,为相应领域的研究和应用提供可靠支持。
温度检测系统的设计
警报一般依据某一种表征燃烧的信号,尽管有些报 警系统采用多种传感器,但是并没有把各种信号真 正融合起来,进行综合判断。神经网络具有自学习、 自适应功能,用它来调整各火灾探测器的权重系数, 可以使系统的智能化程度提高,根据上述问题,本文 提出基于模糊神经网络火灾报警系统。 2模糊神经网络设计 2.1 模糊变量
参考文献: [1]孙江宏,李良玉.Protel电路设计与应用[M].北京:机械工业出版
社.2002. [2]胡汉才.单片机原理及其接13应用[M].北京:清华大学出版社,
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图5单片机电路
Fig.5 Single chip microcomputer circuit
3.1.2组态王和单片机通信的协议选择
正常。在画面的右上角加入了时钟控件,发现时钟
单片机和组态王通信协议按照传输中用到的数 显示和计算机同步,工作正常。
据方式分为二进制方式和ASCII码方式。由于没有
由微机做上位机,组态王和单片机通信有很多 方式,如可以通过动态数据交换(DDE)方式进行通 讯;还可以通过板卡方式购买组态王的驱动程序开 发包,然后单独开发通讯驱动程序,也可直接让单片 机和组态王6.02通信等。由于本系统不需要传送 大量数据,采用单片机和组态王6.02直接通信方 式。
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温度检测系统设计报告模板
温度检测系统设计报告模板1. 引言温度检测是现代社会中广泛应用于各个领域的一项重要技术。
不论是工业生产中的温控系统,还是医疗领域中的体温监测,都需要可靠准确的温度检测系统来提供数据支持。
本报告旨在介绍一种基于传感器技术的温度检测系统的设计方案。
2. 系统设计2.1 系统概述本温度检测系统主要由以下几个部分组成:- 传感器模块- 数据采集模块- 数据处理模块- 数据显示模块2.2 传感器模块传感器模块是温度检测系统的核心部分,用于实时感知周围的温度信息。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
在本设计方案中,我们选择了半导体温度传感器作为主要传感器。
2.3 数据采集模块数据采集模块用于将传感器模块采集到的温度数据进行模拟转数字(A/D)转换,并将其转化为计算机可读的数据传输格式,如数字信号或模拟信号。
常用的数据采集芯片有MAX31855 和ADS1115 等。
2.4 数据处理模块数据处理模块接收从数据采集模块传输过来的温度数据,并进行必要的数据处理和分析。
其中包括常见的数据滤波、校准和温度单位转换等操作。
此外,如果需要实现更复杂的功能,如报警、数据存储等,也可在该模块进行相应的逻辑设计。
2.5 数据显示模块数据显示模块将处理后的温度数据以直观的方式进行展示,供用户实时监测和观察。
常见的数据显示方式包括数码管、液晶屏、计算机图形界面等。
3. 系统实现3.1 硬件实现在硬件实现方面,我们选用了Arduino 控制板作为主控制器,并通过相关传感器模块和数据采集模块与之连接。
具体连接方式可参考相关文档和示例。
3.2 软件实现在软件实现方面,我们采用了Arduino 的开发环境进行程序编写和上传。
具体程序设计涉及到传感器的读取和校准、数据传输和处理,以及数据显示等方面。
4. 系统测试为了验证系统的性能和准确性,我们进行了一系列的系统测试。
首先对传感器模块进行了静态和动态的温度测试,并与标准温度计进行了对比。
基于51单片机的温度监测系统(DS18B20)
DS18B20读时序
所有的读时隙都由拉低总线,持续至少1us后再释放总线(由于上拉电阻的作用,总线恢复为 高
配置寄存器
8 位 CRC 生成器
DS18B20的时序
DS18B20复位时序
DS18B20的所有通信都由由复位脉冲组成的初始化序列开始。该初始化序列由主 机发出,后跟由DS18B20发出的存在脉冲(presence pulse)。在初始化步骤中,总线 上的主机通过拉低单总线至少480μs来产生复位脉冲。然后总线主机释放总线并进入接收 模式。当总线释放后,5kΩ的上拉电阻把单总线上的电平拉回高电平。当DS18B20检测 到上升沿后等待15到60us,发出存在脉冲,拉低总线60-240us至此,初始化和存在时序 完毕。时序图如下:
1.主控制器电路和测温
电路的设计
主控制器电路由AT89S52 及外围时钟和复位电路构成, 测温电路由DS18B20、报警 电路组成。AT89C52是此硬 件电路设计的核心,通过 AT89S52的管脚P2.7与 DS18B20相连,控制温度的 读出和显示。硬件电路的功 能都是与软件编程相结合而 实现的。具体电路原理图如 右图2所示。
送1,以拉低总线的方式表示发送0.当发送0的时候,DS18B20在读时隙的末期将会释放总线,总线
将会被上拉电阻拉回高电平(也是总线空闲的状态)。DS18B20输出的数据在下降沿(下降沿产 生读时隙)产生后15us后有效。因此,主机释放总线和采样总线等动作要在15μs内完成。
温度监测系统实验报告
一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统,并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号,数据采集器对电信号进行采集和处理,控制器根据设定的温度范围进行控制,显示屏显示温度信息,报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器,该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机(如STC89C52)作为核心控制器,通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号,并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路,包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序,实现以下功能:(1)初始化单片机系统;(2)读取温度传感器数据;(3)将温度数据转换为摄氏度;(4)显示温度数据;(5)判断温度是否超出设定范围,若超出则触发报警。
3. 连接电源,启动系统,观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功,能够稳定运行,实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确,显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时,系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统,实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验,加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中,学会了如何编写程序,实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中,注意电路连接的准确性,避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时,注意代码的简洁性和可读性,便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合,如数据存储、远程传输等,提高系统的实用性和功能。
测温系统总结
测温系统总结1. 引言本文档是对我们开发的测温系统的总结和回顾。
我们的测温系统是一个基于数字摄像头实现的温度检测系统,可以用于快速、无接触地测量对象的表面温度,并且提供实时数据分析和报警功能。
通过这个系统,我们能够迅速发现和处理潜在的温度异常情况,提高工作效率和安全性。
2. 系统架构我们的测温系统包括以下几个主要模块:•摄像头模块:负责采集图像数据,并进行处理和分析。
我们选用高像素、高帧率的摄像头,并使用图像处理算法提取图像中的温度信息。
•控制器模块:负责控制系统的运行和调度。
它包括一个嵌入式控制器,用于控制摄像头的采集和图像处理流程,并与其他模块进行通信。
•数据处理模块:负责接收并处理从摄像头模块传输过来的温度数据。
它可以对数据进行实时分析和加工,并提供数据存储和展示功能。
•报警模块:负责监测温度异常情况,并及时发送报警信息。
我们使用了一套灵活的报警逻辑,可以根据不同的应用场景设置不同的报警阈值和触发条件。
3. 功能特点我们的测温系统具有以下几个主要功能特点:•高精度:通过使用高像素的摄像头和精确的图像处理算法,我们能够达到很高的温度测量精度。
在标定和校正的基础上,系统的测温误差可以控制在±0.1℃以内。
•实时性:系统能够实时采集并处理温度数据,并提供实时报警和数据展示功能。
这使得我们能够及时发现和处理温度异常情况,有效避免了潜在的安全风险。
•可扩展性:我们的系统采用模块化设计,各个模块之间通过接口进行通信。
这样,我们可以根据实际需求进行灵活的功能扩展和定制,以满足不同应用场景的需求。
•可视化:数据处理模块提供了直观的数据展示界面,可以实时显示温度数据的曲线图、热力图等。
这样,使用者可以直观地了解温度分布情况,并作出相应的判断和决策。
4. 使用案例我们的测温系统适用于多个领域和场景,以下是一些使用案例:4.1 工业生产在工业生产过程中,我们可以将测温系统用于监测设备和机器的温度状态。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机,能够实时检测室内的温度和湿度,显示在
液晶屏幕上,并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度,采用STC89C52单片机作为控制器,通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息,并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据,通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值,并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示,可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信,将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度,需要进行优化,包括以下几点:
1、添加温湿度校准功能,校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能,确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能,当温湿度超过设定阈值时,系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
测温系统的原理
测温系统的原理
测温系统是一种用于测量物体温度的设备。
其原理基于热力学定律,即物体的温度与其内部分子的热运动有关。
测温系统可以通过不同的方法来实现温度的测量,包括接触式和非接触式方法。
接触式测温系统通常使用热电偶或热敏电阻等传感器来测量物体表面的温度。
这些传感器与物体表面直接接触,通过测量传感器和环境之间的温差来计算出物体表面的温度。
其中,热电偶是一种由两种不同金属制成的导线组成的传感器,当两种金属处于不同温度时会产生电势差,从而实现温度测量;而热敏电阻则是一种随着温度变化而改变电阻值的元件。
非接触式测温系统则使用红外线或激光等技术来实现对物体表面温度的快速、准确、无损检测。
这些系统通过检测物体表面发射出来或反射回来的红外辐射或激光信号,并根据辐射信号的强度和波长来计算出物体表面的温度。
其中,红外线测温系统可以分为单点式和成像式两种,单点式适用于测量单个点的温度,而成像式则可以实现对整个物体表面温度的高精度、高速成像。
总之,测温系统的原理基于热力学定律,通过使用不同的传感器或技
术来实现对物体表面温度的测量。
这些系统在工业生产、医疗保健、环境监测等领域都有广泛应用。
温度检测系统的设计【文献综述】
毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化温度检测系统的设计温度检测与控制在国外研究较早,始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
在国内,我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。
我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。
近些年来,一些科学家通过对温度检测研究发现太阳辐射或许是气温变暖主要因素温度检测的设计中,单片机是这个系统的核心部分。
单片微型计算机简称单片机,典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
温度循环检测系统
摘要随着计算机技术的发展,计算机的应用也越来越广泛。
在自动化领域,计算机已经成为控制系统的首选平台,应用计算机对生产和试验进行实时、远程监控是现代自动化发展的主用方向。
在生产过程中,应用数据采集系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,以方便人们对数据结果做出分析判断。
在生产和科学试验中,常常要测控很多参数,诸如温度、压力、转速等,通常的方法是使用专用的仪表人为观测、记录处理数据、做出判断,这就会带来人为的误差,而且应用范围也会受到现场条件、响应速度等因素的限制。
而自动的实时监控系统能很好的解决这些问题。
本文以一种简单的温度循环检测系统为实例,基于VB编程语言的多路温度采集与处理系统,可以实现上下位机的通信与系统管理界面设计,可以更直观的观察数据、更便捷对系统进行控制。
上位机基于VB编程语言编程可以实时监测到温度的变化,同时将采样数据与采样时间存入数据库中,便于对数据的查询和分析。
下位机采用ADAM-4017+对数据进行采集。
关键词:温度巡检;实时数据;历史数据;VB;研华4000系列模块AbstractWith the development of computer technology, it has found widely application in many areas. In the field of automation, computer control system has become the preferred platform. Computers have been used for production and testing in real time, remote monitoring which is the main use direction. The data acquire system can be used to collect, monitor and record data of technology in the production process to facilitate the people to judge the results of an analysis. In the production and scientific experiment, they are required to monitor and control many parameters, such as temperature, pressure, speed, etc.. The traditional method is to use special instruments by human observation, record process data, make judgments, which would bring about human error. and limited by on-site conditions, response speed factors. The automatic real-time monitoring system is a good solution to these problems.In this thesis, a simple temperature measuring system is introduced. Based on the VB programming language, multi-channel temperature acquisition and processing system can achieve communication between the PC and I/O module, monitoring interface design. It can observe data intuitively, conveniently and fast. The PC based on VB programming language can monitor real-time changes of temperature, meanwhile the sampled data is stored into the database for data query and analysis in which ADAM-4017 + is used for data collection. Key words:temperature inspection; real-time data; historical data; VB; Advantech 4000 series modules目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 VB的应用现状 (1)1.3 ADAM-4000系列模块的应用现状 (1)1.4 本文研究内容 (2)2 系统应用软件及研华模块简介 (3)2.1 VB技术的概述和功能特点 (3)2.1.1 VB技术的概述 (3)2.1.2 VB技术的功能特点 (3)2.1.3 VB术语 (4)2.1.4 窗体的常用属性 (5)2.2 数据库简介及应用 (6)2.2.1 ACCESS数据库简介 (6)2.2.2 数据库系统的特点 (7)2.2.3 ACCESS数据库系统的建立 (8)2.3 研华ADAM-4000系列的功能特点 (11)2.3.1 ADAM-4017+的功能特点 (11)2.3.2 ADAM-4520的功能特点 (13)2.3.3 ADAM-4000 Utility的使用 (14)2.4 RS-232接口 (17)2.4.1 RS-232的历史和作用 (17)2.4.2 RS-232接口的物理结构 (18)2.4.3 RS-232传输电缆长度 (18)2.4.4 RS-232端口缺点 (18)3 巡检系统整体设计 (19)3.1 数据采集技术概述 (19)3.1.1 数据采集的基本功能与形式 (19)3.1.2 数据采集系统的的特点: (19)3.2 软件结构设计 (20)3.2.1 软件结构 (20)3.2.2 MSComm控件简介 (21)3.3 硬件结构设计 (22)3.3.1 硬件结构 (22)3.3.2 ADAM-4017+连线图: (23)3.3.2 ADAM-4520连线图: (25)3.4 温度巡检系统数据采集实现 (26)4 系统调试 (31)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 英文文献 (38)附录B 中文文献 (42)附录C VB程序 (45)1 绪论1.1 课题研究背景近年来,在工、农业生产和日常生活中,对温度的测量及控制占据着极其重要的位置。
室内温湿度检测系统设计
室内温湿度检测系统设计【摘要】本文介绍了室内温湿度检测系统设计的相关内容。
在分别从研究背景、研究目的和研究意义三个方面进行了论述。
在正文部分则详细阐述了传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等内容。
在总结了设计的成果,并展望了未来的发展方向,同时也对系统的局限性进行了讨论。
通过本文的介绍,读者可以了解到室内温湿度检测系统设计的具体过程和关键技术,以及该系统在实际应用中的重要性和潜在的局限性。
【关键词】室内温湿度检测系统设计、传感器、布局设计、硬件系统、软件系统、性能测试、数据处理、设计总结、未来展望、局限性讨论。
1. 引言1.1 研究背景室内温湿度检测系统设计的研究背景对于室内环境的监测与调控起着至关重要的作用。
随着人们对居住环境舒适性的要求不断提高,室内温湿度的监测,实时控制以及数据分析变得愈发重要。
传统的温湿度检测方法主要依靠人工测量或使用简单的仪器进行监测,然而这些方法存在人力成本高、数据采集不精确等问题。
随着物联网技术的快速发展,室内温湿度检测系统的设计与应用变得更加便捷与智能。
通过使用各种传感器技术,可以实时监测室内温湿度数据,并通过硬件系统和软件系统实现数据处理与分析,从而实现智能化的室内环境监测与控制。
这不仅可以提高居住环境的舒适性,还可以节约能源资源,提高生活质量。
设计一套稳定、精准和智能的室内温湿度检测系统对于现代生活具有重要意义。
通过本研究,我们将探讨传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等方面,为室内温湿度检测系统的设计与应用提供一定的参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一个能够准确监测和控制室内温湿度的系统,以提高室内环境的舒适度和健康性。
通过对室内温湿度的实时监测和分析,可以及时调整空调和加湿器的工作状态,确保室内空气质量达到最佳状态。
研究还旨在探索利用传感器技术和数据处理算法来实现智能化控制系统,从而提高能源利用效率和节约资源。
基于单片机的智能温度监测系统设计(电路图+程序)
基于单⽚机的智能温度监测系统设计(电路图+程序)博主福利:100G+电⼦设计学习资源包!智能温度检测系统是通过硬件电路设计和软件编程驱动的结合⽅式,实现0℃~99℃范围内的温度智能监测。
可通过LCD实时显⽰实际温度和预设温度,当温度超出预设范围时及时报警,⽽且报警声⽤电⼦乐曲或⾳乐⾳符实现。
前⾔本次设计的主要思路是利⽤51系列单⽚机,数字温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰,构成实现温度检测与显⽰的单⽚机控制系统,即数字温度计。
通过对单⽚机编写相应的程序,达到能够实时检测周围温度的⽬的。
通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的⼯作原理及过程,了解各功能器件(单⽚机、DS18B20、LCD)的基本原理与应⽤,掌握各部分电路的硬件连线与程序编写,最终完成对数字温度计的总体设计。
其具体的要求如下: 1、根据设计要求,选⽤AT89C51单⽚机为核⼼器件; 2、温度检测器件采⽤DS18B20数字式温度传感器,利⽤单总线式连接⽅式与单⽚机的串⾏接⼝P3.3引脚相连; 3、显⽰电路采⽤1602LCD液晶显⽰温度值,此类液晶模块不仅可以显⽰数字、字符,还可以显⽰各种图形符号以及少量⾃定义符号,⼈机界⾯友好,使⽤操作也更加灵活、⽅便,使其⽇益成为各种仪器仪表等设备的⾸选。
系统的开发过程本设计主要介绍了⽤单⽚机和数字温度传感器DS18B20相结合的⽅法来实现温度的采集,以单⽚机AT89C51芯⽚为核⼼,温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰,构成了⼀个多功能单⽚机数字温度计。
其主要研究内容包括两⽅⾯,⼀是对系统硬件部分的设计,包括温度采集电路和显⽰电路;⼆是对系统软件部分的设计,应⽤C语⾔实现温度的采集与显⽰。
通过利⽤数字温度传感器DS18B20进⾏设计,能够满⾜实时检测温度的要求,同时通过1602LCD的显⽰功能,可以实现不间断的温度显⽰。
其总体设计框图⼀如下:图⼀:总体设计框图第⼀节AT89C51简介AT89C51是美国ATMEL公司⽣产的低功耗,⾼性能CMOS8位单⽚机,⽚内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器,兼容标准8051指令系统及引脚,并集成了 Flash 程序存储器,既可在线编程(ISP),也可⽤传统⽅法进⾏编程,因此,低价位AT89C51单⽚机可应⽤于许多⾼性价⽐的场合,可灵活应⽤于各种控制领域,对于简单的测温系统已经⾜够。
温度检测系统
机电专业课程设计温度检测系统学生晓晓学院中国矿业大学年级专业 2011机电专本指导教师长青完成日期 2012年6月温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一,生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。
在传统的温度测控系统设计中,往往采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。
采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储,体积减小,精度提高,抗干扰能力强,并可组网进行多点协测,还可以实现实时控制等技术,在现代工业生产中应用越来越广泛。
本设计就采用以51单片机为核心,和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统,当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度,此本系统就是一个温度计。
当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警,当温度降下时就停止闪烁,此时本系统就是一个温度监控器。
以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口电路结构简单,广泛使用于距离远、节点分布多的场合,具有较强的推广应用价值。
前言 11 总体设计方案 (3)1.1设计的目的及意义 (3)1.2总体设计思路 (3)1.3总体设计方案设计32 系统的硬件结构设计42.1器件的选择42.2电路设计及功能82.3单片机的部资源92.4芯片DS18B20器件介绍 (10)3 系统的软件设计 (13)3.1设计的流程图 (13)3.2系统部分程序的设计和分析 (14)结论16附录Ⅰ程序设计 (17)附录Ⅱ参考文献 (21)附录Ⅲ结束语22附录Ⅳ实物照片231 总体方案设计1.1 设计目的及意义(1)在学习了三年的课程后,为了加深对理论知识的理解,学习理论知识在实际中的运用,培养动手能力和解决实际问题的经验。
8路温度巡回检测系统
用单片机8031组成8路温度巡回检测系统1.设计思路温度传感部分:由于题目要求温度分辨率为0.5℃,温度测量范围为0~100℃,DS18B20智能温度传感器能够满足精度要求,同时,它能够以9~12位的数字值读数方式直接读出被测温度,故选择DS18B20温度传感器作为温度采集系统。
题目要求实现8路温度巡回检测系统,设计的检测系统通过一个温度传感器DS18B20、以及8031单片机实现,由于8031只有很小的RAM,没有ROM,故本系统需扩展一片程序存储器2732和一片静态数据存储器6116。
设计系统由DS18B20输入8031单片机,超出0~100℃范围后启动蜂鸣报警器报警,如未报警则进入内存,在8031单片机内设置一定时器程序,定时为一分钟,通过输入数据与已存数据的比较得到最大、最小值,同时将输入数值累加,在单片机内设置一计数器程序,将累加所得数值除以数值总数可得到一分钟内的平均值。
2.方案设计2.1原理框图8031单片机蜂鸣器存储器扩展DS18B20智能温度传感器图1系统设计原理框图2.2 硬件选择2.2.1 DS18B20智能温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
其特点如下:(1)独特的单线接口方式:DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
(2)在使用中不需要任何外围元件。
(3)可用数据线供电,电压范围: 3.0~ 5.5 V。
(4)测温范围:-55 ~ 125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
(5)通过编程可实现9~12位的数字读数方式。
(6)用户可自设定非易失性的报警上下限值。
(7)支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点测温。
2.2.2 8031单片机图2 8031原理图8031内含4kb EEPROM程序存储器,具有功耗低、抗干扰能力强的特点,可安置于监测现场,数据存储器WM0016DRH是一种多功能非易失性SRAM,特点如下:高速高抗干扰自保持,不怕掉电,上下电百万次数据无丢失,断电保护10年有效,既可高速连续读写,也可任意地址单字节操作,无需拼凑页面,随机读写不需等待,立即有效,输入输出TTL/CMOS兼容,上电复位输出,掉电保护,内置看门狗,电源监测,不用外加电路和电池,且引脚与标准SRAM兼容。
基于Android的温度监测系统
摘要在我们知识水平的不断提升和科学技术的飞跃进步过程中,无论对于工农业还是对于日常生活来说,温度的监测所要给予人们带来的需求显然提高,它具有的实时性、精确性和高效性都发挥着关键性的影响力。
尤其在很多至关重要并且在某些环境下监测比较危险的领域当中,一种可靠性高、结构简单和性能稳定的温度检测系统必然会成为技术发展的趋势。
针对温度实时监测的市场需要,结合单片机技术、web通信技术和android手机APP 开发技术,设计了一种以Android智能手机作为监测和控制终端,实时获取某点温度信息的方案设计。
本论文一开始阐述了课题研究的背景和意义,以及整个温度监测系统总体设计框架。
接着根据具体实施流程将整个监测系统的架构分为硬件结构和软件结构这两部分,其中硬件是以常用的MCS-51系列的集成的电路芯片做为获取数据的核心,从单总线传感器DS18B20获取温度数据显示在1602字符型液晶中,并通过UART接口实时传送到PC 端。
软件部分主要完成如何通过单片机获取数据,如何基于C/S模式下实现单片机与PC、平板电脑与服务器和服务器与安卓智能终端通信,因此将软件结构分为三部分进行详细介绍。
为了加强对整个系统通信的相关了解,文中还介绍了IIS服务器架构和JSON通信。
最后文中对整个系统运行情况、测试结果和不足之处进行详细描述,并对这次系统设计做出总结。
该系统设计有效地完成温度采样、监控、传输、显示和提示等功能。
用户可以使用人手必备的移动终端,达到实时显示监测温度和使用便捷的目的,广泛应用于生活中的方方面面。
关键字:温度监测;Android;AT89C51;上位机;C/SABSTRACTLeap progress in the process of continuous improvement of our level of knowledge and science and technology,both for industry and agriculture or for everyday life,it monitors the temperature of the requirement to give rise to clearly improve,it has real-time,accurate and efficient sex plays a crucial influence.In particular,many of them critical and monitoring of the more dangerous areas,under certain circumstances,a highly reliable,simple structure and stable performance of the temperature measurement system is bound to become the trend of technological development.Market demand for real-time monitoring of temperature,with single-chip technology,web communications technology and android mobile phone APP development technology,designed a smart phone with Android as a monitoring and control terminals,real-time access design a point temperature information.This paper describes the beginning of the background and significance of the research,and the entire temperature monitoring system design framework.Then depending on the structure of the entire implementation process monitoring system is divided into hardware and software architecture two parts,which are commonly used hardware MCS-51 family of integrated circuit chip as the core data acquisition,DS18B20obtained from a single bus sensor The temperature data is displayed in the character LCD in1602and transferred to the PC in real time via the UART interface.How to obtain the complete software part data through the microcontroller,how on SCM and PC under C/S mode,the PC and the server and the server communicate with Android smart terminal,so the software structure is divided into three parts in detail.In order to enhance understanding of the entire system of communication-related,the paper also describes the IIS server architecture and json communications.The last article on theoperation of the test results and shortcomings of the system described in detail,and make a summary of the system design.The system is designed to effectively complete temperature sampling,monitoring, transmission,display and tips and other ers can use a mobile terminal manpower necessary to achieve real-time display to monitor the temperature of the object and easy to use, widely used in all aspects of life.Keywords:temperature monitoring,Android,AT89C51,PC,C/S目录1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2系统整体结构 (1)2Android技术 (3)3系统硬件的设计与实现 (4)3.1单片机温度采集硬件模块设计原理 (4)3.2实际电路图 (4)4系统软件的设计与实现 (6)4.1单片机温度采集软件模块设计 (6)4.1.1DS18B20数据采集、转换和显示 (7)4.1.2串口发送子函数 (7)4.1.3protues仿真 (8)4.2PC上位机接收模块软件设计 (9)4.2.1上位机窗体设计 (10)4.2.2数据库操作 (10)4.2.3串口数据接收与处理 (11)4.2.4将数据库的内容封装成JSON数据 (12)4.3android客户端软件设计 (13)4.3.1开发环境 (13)4.3.2通过HttpClient获取Json数据 (14)4.3.3手机端数据实时更新处理 (15)5IIS服务端架构 (17)5.1iis发布网站 (17)6系统实例运行与测试 (20)7结论 (22)8致谢...........................................................................................................错误!未定义书签。
温度监测控制系统设计方案
温度监测控制系统设计方案第一章总体设计方案1.1计设要求(1)基本围-50°C-110°C(2)精度误差小于0.5°C(3)LED数码直读显示(4)可以任意设定温度的上下限报警功能1・2系统基本设计方案方案一:采用热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
现应用较多的有钳、铜、镰等热电阻。
其主要的特点为精度高、测量围大、便于远距离测量。
苗的物理、化学性能极稳定,耐氧化能力强,易提纯,复制性好, 工业性好,电阻率较高,因此,钳电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。
缺点是价格贵,温度系数小,受到磁场影响大,在还原介质中易被玷污变脆。
按IEC标准测温围-200〜650°C,百度电阻比W (100) =1.3850时,R0为100Q和10 Q,其允许的测量误差A级为± (0. 15°C+0. 002 |t| ), B 级为土(0. 3°C+0. 005 |t| )o铜电阻的温度系数比苗电阻大,价格低,也易于提纯和加工;但其电阻率小,在腐蚀性介质中使用稳定性差。
在工业中用于-50〜180°C测温。
方案二:采用DS18B20温度传感器,由于温度测量的普遍性,温度传感器的市场份额大大增加,居传感器首位。
数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
现在, 新一代的DS18B20温度传感器体积更小、更经济、更灵活。
DS18B20 温度传感器测量温度围为-55£〜+125°Co在-1(TC〜+859围,精度为土0.5°C o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。
综合比较方案一与方案二,方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求,比较其框图,方案二更具备硬件简单的突出优点,所以选择方案二作为信号的输入通道。
体温检测系统解决方案
体温检测系统解决方案
序号
方案名称
设计原理及优势
使用范围
1
红外人体体温监测系统
(智慧体温检测系统)
系统使用非接触红外测温原理,可以获取物体的红外图像和温度信息,不同的温度在热像图中以颜色进行区分;设备采用的高精红外测温镜头测温范围广,支持远距离高精准测温,测量精度±0.2℃。
可移动热成像快
速体温初筛架
B.系统包括人体测温热像仪(黑体)方案和活体测温卡片机两部分,安装便捷,移动能力强。
校门口,食堂、宿舍、图书馆、教学楼、办公楼等人流量大
的区域入口。
热成像相机人体
测温黑体方案
C.黑体与热成像相机相对安装,人员通过时,热成像相机通过检测人体体表温度。
校门口,食堂、宿舍、图书馆、教学楼、办公楼等人流量大
可固定在校门口,食堂、宿舍、图书馆、教学楼、办公楼等人流量大的区域入口。
6
手持红外体温检测器
皮肤裸露位置的热辐射来显示被测对象的体温。最常见的是额温枪,只需将探头对准额头,按下测量钮,仅有几秒钟就可得到测量数据,一般来讲实测最大值即是所要数据。
工作人员随时手持测量。
卡片机安装在朝向人员运动的方向,通过对过卡片机的人员进行人体体表温度检测;主要针对室内的场景,可支持多种安装方式,适合临时布控的非常经济性方案。
校门口,食堂、宿舍、图书馆、教学楼、办公楼等人流量大
的区域入口。
5
手持式高精度红外测温仪
手持测温热像仪采用红外探测器,对待检学生进行测温,可实现快速查看图像和数据。
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温 度 获 取 模 块
温度传感器DS18B20的第一个管脚接地,第三个管脚接 VCC,第二个管脚(DS18B20的数据线DQ)与单片机 STC12C5A08S2的P1.5口连接,实现传感器与微控制器之 间的数据传输。温度传感器DS18B20是单总线数字温度 传感器,无需外加A/D 即可输出数字量, 把温度信号直接 转换成串行数字信号供微机处理.
硬件电路框图
键盘控制 STC12C5A08S2 主控模块 显示模块
系统工作流程:系统上电后,若一切工作正常,实时采集温 度数据,并对数据处理,既转换成温度值并通过数码管显示, 转换的温度与所设置的最高温度值与最低温度值进行比较,如 果测得当前温度超限,蜂鸣器就一直蜂鸣。通过按键可以设置 最高温度和最低温度。此系统可以测温范围-55℃-125℃。
温度监测系统
1
• • • •
设计任务
测温范围为-55℃~+125℃ 数码管显示所测温度值 可用按键设置最高/低温度值 若所测温度超过设置的温度,蜂鸣器报警
2 设计分析
• 在工业生产过程和科研工作中很多时候需要对 温度进行测量和控制,数字式温度测量是采用 数码管直接显示出被测温度值,这种数字显示 不仅直观而且便于控制。 • 本课题的设计是基于DS18B20的温度显示系统。 该系统设计分为5个模块:主控模块、温度获 取模块、温度显示模块、按键控制模块和超限 报警模块。单片机从温度传感器获取数据并进 行处理,之后送入显示模块,按键用于设置上 下限温度,蜂鸣器用于超限报警。显示模块采 用四个数码管进行显示当前环境温度。
超 限 报 警 模 块
报警电路采用三极管驱动蜂鸣器发声报警,此 电路连接方便,简单耐用。电阻的上端与单片 机的P1.3口连接。将采集的温度值与所设置的 最高温度和最低温度值进行比较,如果所采集 的温度超限,就报警。
5 调试
• 硬件调试:显示模块,按键模块,报警模 块,温度获取模块 • 软件调试:在KEIL软件中对.C文件进行调试。 • 软硬联调:将KEIL 软件中生成的.hex 文件烧 写到单片机中,进行软硬联调,用手捏住 DS18B20 管,会看到显示屏的温度不断上升, 当上升的温度超过设定的上限报警值时,蜂 鸣器会响起;用冰放在DS18B20 管处,会看 到显示屏上的温度迅速下降。
6 结论
• 本论文设计了基于单片机的温度检测控制 系统及仿真,系统采用DS18B20传感器检测 实时温度,通过对硬件电路的调试,各模 块均正常工作,实现了预期设计的功能, 达到了对温度的实时检测与控制的目的。 • 但也有很多可以改进的地方,如显示部分 可以用液晶显示;本系统所需显示的温度 范围- 55 ℃ ~ + 125 ℃,但温度可调整范围 是0℃ ~ +99℃,还需要后续的改进。
Ds18b20引脚图及内部结构图
DS18B20引脚图 DS18B20内部结构图
单片机简介
• 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超 大规模集成电路技术把具有数据处理能力 的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读 存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时 器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电 路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的 一个小而完善的计算机系统。本系统使用 单片机STC12C5A08S2。
时钟电路
时钟电路向单片机提供一个正弦波信号作为单片机工作的 时间基准,决定单片机的工作速度。晶振提供的时钟频率 越高,单片机速度就越快。 STC12C5A08S2单片机的时钟产生方法有两种,内部时钟方 式和外部时钟方式。本设计采用内部时钟方式,利用芯片 内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件, 内部的振荡电路便产生自激振荡。振荡晶体可在1.2MHZ到 12MHZ之间选择。电容值无严格要求,但其取值对振荡频 率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响, CX1、CX2可在20pF到100pF之间取值本设计中,振荡晶体选 择12MHZ,电容选择30pF。
温 度 显 示 模 块
本系统所需显示的温度范围- 55 ℃ ~ + 125 ℃,所以只需四个数码管 就可以,选用四个连在一块的数码管,共有12个管脚,连接方便。单 片机P0口作为要显示的数据口,与数码管8个片选管脚对应连接。 其余四个管脚接与位选电路对应连接。采用四个PNP三级管来进行位 选。三极管的发射极接VCC,集电极对应连接四位数码管的标注为 SMX(X代表1、2、3、4)(SM1为数码管显示最低位,SM4为数码 管显示最高位)的管脚。每个三极管的基极先接一个4.7K的电阻,再 对应连接单片机的P2.0~P2.3口。
DS18B20 温度获取
报警模块
3 主要器件简介
• DS18B20简介 温度传感器DS18B20是单总线数字温度 传感器,无需外加A/D 即可输出数字量, 把 温度信号直接转换成串行数字信号供微机 处理,并且它只有三个管脚,与单片机连 接电路非常简单。该系统的DS18B20分辨率 采用默认值12位,精度为0.0625,温度量值 乘以精度就所测的温度值。
DS18B20特点
• 数据传输采用单总线(1 - Wire Bus)结构 ,无需外 围其它元件; • 测温范围为-55℃~+125℃,在-10℃~85℃时精 度为±0.5℃; • 以9~12位数字值方式读出温度; • 两种供电方式:寄生电源供电方式,外部电源 供电方式; • 具有可编程的温度报警功能; • 电源电压范围为3~5. 5V; • 低功耗 ,无外部供电电源也能可靠工作。
I/O端口引脚:连接单片机和外部设备,实 现数据的输 入/ 输出
P0.0—P0.7(39脚—32脚):P0端口 P1.0—P1.7(1脚—8脚):P1端口 P2.0—P2.7(21脚—28脚):P2端口 P3.0—P3.7(10脚—17脚):P3端口
Байду номын сангаас 单电机最小电路—复位与时钟电路
复位电路
RST——复位输入。确定单片机工作的起始状 态,完成其自启动过程。当振荡器工作时RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片 机复位。
总电路图
4硬件电路简介
主 控 模 块
单片机STC12C5A08S2主控其他模块,通过单片机控制来采集温度 信息,将采集到的温度信息进行处理并用数码管显示所采集的当 前温度。如果所测当前温度超过设置的最高或最低报警温度,单 片机控制蜂鸣器使蜂鸣器蜂鸣,否则不蜂鸣。通过单片机控制按 键来设置最高或最低报警温度。
单片机STC12C5A08S2引脚图
STC12C5A08S2引脚简介
• • 电源引脚 •
•
vcc(40脚):电源正极 gnd(20脚):接地
XTAL1(19脚):输入引脚
• 时钟引脚—接时钟电路
• XTAL2(20脚):输出引脚 • 复位引脚:接复位电路—RST/VPD(9脚) • PSEN(29脚) • 控制引脚-辅助控制作用 ALE/PROG(30脚):地址锁存允许端 • EA/VPP(31脚)
按 键 模 块
四个按键的下端都接地,上端都与单片机接。标注为inter的 按键接单片机P3.2口(外部中断0),inter按下,就进入中断, 此时显示已设置的最高或最低温度值,不再变化,为后面调 整超限温度值做准备。标注为shi的按键接单片机P1.0口,此按 键按一下,数码管所显示的十位温度数字加1,十位温度数字 可在0~9之间变化。一样,标注为ge的按键接单片机P1.1口, 此按键按一下,数码管所显示的个位温度数字加1,个位温度 数字可在0~9之间变化。标注为stop的按键接单片机P1.2口, 如果最高或最低温度设置完毕,就按下此键,退出中断。
谢谢!