温度测控仪设计-毕业设计
智能温度巡测仪设计()Word
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日目录一、毕业设计(论文)开题报告二、毕业设计(论文)原文及外文资料翻译三、学生“毕业设计(论文)计划、进度、检察及落实表”四、学生教学实习实训记录xx大学xx学院毕业设计(论文)开题报告题目:智能温度巡测仪系专业学号:学生姓名:指导教师:(职称:)(职称:)xxxx年x月xx日英文原文Sensor development of new technologies Sensor can be a physical, chemical, biomass and other devices into electrical signals. Output signal has different forms, such as voltage, current, frequency, pulse, etc., to meet the information transmission, processing, recording, display and control requirements, is the automatic detection system and automatic control systems are indispensable components. If the computer compared to the brain, then the sensor is equivalent to features, the sensor can be correctly measured and converted into feelings of the corresponding output, the quality of the system play a decisive role. The higher degree of automation, the higher the system requirements on the sensor. In today's information age, the information industry, including information collection, transmission, processing of three parts, namely, sensor technology, communication technology, computer technology. Modern computer technology and communication technology as the rapid development of large scale integrated circuits, after already fully developed, not only on the sensor accuracy, reliability, response rate, the amount of information required to obtain higher and higher, the cost is cheap and also requested easy to use. Obviously because of the traditional sensor functions, features, size, cost has been difficult to meet the gradually be eliminated. Many developed countries are speeding up the world of the sensor research and development of new technologies, and have made tremendous breakthroughs. Today, the new sensor technology, mainly in the following areas:Find and use new phenomenonUsing physical phenomena, chemical reactions, biological effects as a sensor principle, the study found that effects of new phenomena and new sensor technology development is an important work is the basis for research and development of new sensors. Sharp developed using high-temperature superconductivity superconducting technology magnetic sensor, is a major breakthrough in sensor technology, its high sensitivity, second only to superconducting quantum interference device. Its manufacturing process than the superconducting quantum interference devices simple. For magnetic imaging, wide popularization.Use of antibody and antigen complex on the electrode surface, when met, will cause changes in electrode potential, take advantage of this phenomenon can be the immune system of the sensor. Made with this antibody immune sensor can have such an in vivo antigen tests. As with hepatitis C virus antibodies can checkwhether a person is suffering from hepatitis, play fast, accurate effect.University of California, had developed a type of sensor.The use of new materialsSensor technology, sensor material is an important foundation, because materials of scientific progress, people can create new types of sensors. For example, polymer films made with a temperature sensor; optical fiber can be made of pressure, flow, temperature, displacement and other sensors; pressure sensor made of ceramic. Polymers with the surrounding environment to the relative humidity in proportion to the size of the adsorption and release of water molecules. Polymer dielectric constant is small, water molecules can increase the polymer's dielectric constant. Will be made of polymer dielectric capacitor, capacitance measured changes in relative humidity can be obtained. This principle is made use of plasma polymerization, polystyrene film temperature sensor, which has the following characteristics:Wide range of measuring humidity;Wide temperature range, up to -400 ℃ ~ +1500 ℃;Fast response, less than 1S;Small size, can be used to test wet small space;Temperature coefficient.Ceramic capacitive pressure sensor is a non-intermediary fluid pressure sensor dry. Advanced ceramic technology, thick film technology, its technical performance is stable, the annual drift of less than 0.1% FS, drift less than ± 0.15% / 10K, strong anti-overload, range up to several hundred times. Measurement range from 0 to 60mpa. E + H Company of Germany and the United States Kavlio products leader.Application of optical fiber sensor material is a major breakthrough, the first for the optical communication technology. Found in optical communication using the temperature, pressure, electric field, magnetic field and other environmental conditions change, causing fiber-optic transmission of light intensity, phase, frequency, polarization and other changes, the measurement light quantity changes, we can know the cause of these changes in light quantity temperature, pressure, electric field, magnetic field and other physical size, use of these principles can be developed optical fiber sensors. Compared with traditional sensors optical fiber sensor has many characteristics: high sensitivity, simple structure, small size, corrosion resistance, good electrical insulation, optical flexible, easy to implement remote sensing and so on. Japan is in advanced fiber-optic sensors. If Idec Izumi Corporation and Sunx company. Optical Fiber and integrated optical technology receptors combine to accelerate the development of fiber optic sensor technology. Integrated optical devices will replace the existing passive opticalcomponents and optical devices, so that a high-bandwidth fiber-optic sensors, signal processing and low voltage, high reliability and low cost.Micro-machining technologySemiconductor technology in the processing methods of oxidation, photolithography, diffusion, deposition, surface electronic process, the wizard of corrosion and deposition, sputtering and thin film, which have already been brought to the sensor manufacturing. And so many new sensors, such as the use of semiconductor technology to produce silicon micro-sensors, using membrane technology to produce fast response gas and humidity sensor using sputtered thin film pressure sensor technology system.Yokogawa Corporation of Japan using the Wizard of corrosion technology for high-precision three-dimensional processing, all made of silicon resonant pressure sensor. Core part of the silicon diaphragm by the pressure sensitive silicon diaphragm and above the production of two resonant beam forming, the two resonant beam frequency difference corresponding to different pressures, with the frequency method of measuring the pressure difference, temperature and other factors to eliminate the errors caused . When the ambient temperature changes, the two resonant frequency and amplitude of the same beam, the frequency difference between the two, its the same variation can cancel each other out. The most accurate measurement of up to 0.01% FS.U.S. Silicon Microstructure Inc. (SMI) has developed a series of low-cost, linearity of 0.1% to 0.65% within the silicon micro pressure sensor, the minimum full scale for the 0.15psi (1KPa), the silicon-material, has a unique three-dimensional structure, light micro machining, and multiple Wheatstone bridge made of etched silicon diaphragm on, when the top silicon wafer by the force, its deformation, resistor bridge piezoresistive effect of the loss of balance, output signal proportional to pressure. like this silicon micro-sensor is the development of today's cutting-edge sensor technology, its basic feature is the volume of sensitive components micrometers, dozens of traditional sensors, a few per cent. In industrial control, aerospace, bio-medicine have an important role, such as aircraft weight, reduce aircraft utilization and reduce energy. Another feature is sensitive to small to be measured, blood pressure sensors can be made.China National Aviation Corporation, Beijing Institute of Measurement and Control Technology, developed CYJ series splash Xie film pressure sensor is processed by ion sputtering of metal strain gauges, it overcomes the non-metallic strain gauge less susceptible to temperature effects, high stability , suitable for all occasions, wide range of measured media, but also overcomes the accuracy pasted brought low, a large hysteresis, creep and other shortcomings, with high accuracy, high reliability, small size and is widely used in aviation , petroleum,chemical, medical and other fields.Integrated sensorThe advantages of integrated sensors is the traditional sensors can not be achieved, it is not just a simple sensor, it will assist in the circuit components and sensor integrated on a chip at the same time, so has the calibration, compensation, self-diagnosis and network communication function, it can reduce costs, increase production, the United States LUCAS, NOVASENSOR developed this blood pressure sensors, each capable of producing 10,000 a week.Intelligent sensorsIntelligent sensor is a sensor with a microprocessor, micro-computers and sensors combined results, which both detect, determine and information processing capabilities, and many of the characteristics compared to conventional sensors: With judgments and information processing functions, measurement values can be modified, error compensation, thereby improving measurement accuracy;Can achieve multi-sensor multi-parameter measurement;A self-diagnosis and self-calibration function, improve reliability;Measurement data to access, easy to use;A data communication interface to communicate directly with the micro-computer.The sensors, signal conditioning circuitry, microcontroller integrated chip to form a very large scale integrated advanced smart sensors. U.S. HONY WELL Corporation ST-3000 smart sensor chip size of only 3 × 4 × 2mm3, using semiconductor technology, chip made in the same CPU, EPROM, static pressure, differential pressure, temperature sensitive components of three.Intelligent sensor research and development, leading the United States. NASA spacecraft, said that in the development of smart sensor for the sensor (Smart Sensor), the sensor in the spacecraft is very important. Our research and development in this area is still lagging behind, mainly because of China's semiconductor integrated circuit technology is limited.Rapid development of sensors, in particular the human 80s enter the information from the highly industrialized era, sensor technology to the newer and higher technology. United States, Japan and other developed countries, sensor technology, the fastest growing, our foundation is weak because the sensor technology and the greater the gap between developed countries. Therefore, we should increase the sensor technology research and development investment, so that our sensor technology reduce the gap with foreign countries and the promotion of industrial instrumentation and process automation technology.中文翻译传感器新技术的发展传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。
毕业设计论文-智能温度巡测仪
图2.1系统逻辑框图
先通过键盘进行线路设置
2.
2.
集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点, 得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K, 温度0℃时输出为0, 温度25℃时输出2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。
编号
xx大学xx学院
毕业设计(论文)
题目: 智能温度巡测仪
系专业
学号:
学生姓名:
指导教师:(职称:)
(职称:)
xxxx年x月xx日
xx大学xx学院本科毕业设计(论文)
诚信承诺书
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)《智能温度巡测仪》是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用、表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
图2.5数模转换器AD7715
SCLK:
2.
AT89C52采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。片内的Flash存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失存储器编程器来编程。它是一种功能强,灵活性高且价格合理的单片机,可方便地应用在各种控制领域。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中, ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此我选择AT89C52。
智能温度测试仪的设计毕业设计
山东职业学院毕业论文题目:智能型温度测量仪的设计系别:专业:班级:学生姓名:指导教师:完成日期:目录1 绪论 (1)2 LabVIEW与虚拟仪器简介 (2)2.1 LabVIEW的概念 (2)2.2 LabVIEW的组成及功能 (2)2.3 LabVIEW的应用现状 (3)3 温度监测系统虚拟仪表的总体设计 (4)3.1 虚拟仪表实现的功能 (4)3.2 虚拟仪表设计的原则 (4)3.3 虚拟仪表的总体设计方案 (5)4 下位机信号采集的硬件设计 (5)4.1 下位机的硬件组成 (5)4.2 单片机的基础知识 (6)4.2.1 单片机能够运行起来的最小系统 (7)4.2.2 定时器 (8)4.2.3 串口读写 (10)4.2.4 IE中断允许控制寄存器 (11)4.3 硬件输入电路 (11)4.3.1 独立式按键 (11)3.3.2 温度传感器采集 (12)4.4 电平转换电路 (12)5 温度监测系统虚拟仪表的软件设计 (13)5.1 温度监测系统寻仪表软件总体设计 (13)5.2 LabVIEW串口通信模块的设计 (14)5.2.1 LabVIEW平台上VISA常用模块简介 (14)5.2.2 LabVIEW中的VISA节点函数 (15)5.2.3 用VISA模块设计串口通讯 (16)5.3 越限报警模块设计 (18)5.4 显示模块的设计 (19)5.5 数据保存模块 (19)5.5.1 LabVIEW里的数据存储文件形式 (20)5.5.2 基本文件I/O功能函数 (20)5.5.3 数据保存模块的设计 (23)5.6 系统调试结果 (24)6 总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A:程序代码 (28)附录B:硬件电路图 (33)附录C:程序框图 (34)1绪论温度是工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数,物体的许多物理现象和化学性质都是和温度相关的,许多生产过程都是在一定的温度范围才能进行,需要测量温度和控制温度的场合极其的广泛。
温度测控仪设计-毕业设计
温度测控仪设计学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
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,用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说,该设计是切实可行的。
关键词:温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高,自动化水平与范围也不断扩大,因而对温度检测技术的要求也愈来愈高,现在工业上通用的温度检测范围为200 ~3000℃,而今后要求能测量超高温度与超低温度。
智能温度巡检仪毕业设计论文
毕业设计 [论文]题目:智能型温度巡检仪(软件部分)河南城建学院本科毕业设计(论文) 摘要摘要在实际生产和生活等各个领域中,温度是环境因素不可或缺的一部分,对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。
随着国民经济的发展,人们需要对各种加热炉,热处理炉,生化温室中温度进行监测。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,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,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本文是基于智能温度巡检仪的硬件部分所做的软件程序,它与硬件部分相结合实现温度的实时测量与控制。
硬件部分是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机STC89C52进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集,再通过单片机把采集到的信号送到LCD1602中进行显示,通过按键调节温度上、下限。
软件部分在此主要对硬件电路各部分功能的程序进行模块化,并对电阻——温度进行标度变换,对采集的温度数据滤波,实现温度的实时测量与控制。
关键词:单片机STC89C52,温度传感器PT100,模数转换器ADC0809,液晶显示器1602IAbstractTemperature is an essential of environmental factors in our actual production,living and many other fields. It’s particularly important to control and detect the temperature promptly and exactly. With the development of the national economy, people need to all in the furnace, heat treatment furnace, chemical and biological monitoring of the temperature of the greenhouse and control. Single-chip computer to control not only has control of their convenience, simplicity and flexibility advantages, but also substantial increase in temperature was charged with technical indicators, which can greatly improve the quality and quantity of products.This is the software program based on the hardware part of the smart temperature data logging devices, with the hardware part of the combination of real-time temperature measurement and control. The hardware part is based on the platinum resistance PT100 temperature sensor, the method of constant current temperature, by microcontroller STC89C52 control, amplifier, A/D converter temperature signal acquisition, collected by the microcontroller signal sent to the LCD1602 to be displayed on the button to adjust the temperature, the lower limit. The software part modular, the program for some of the features of the hardware circuit and the resistance - temperature scale conversion of the collected temperature data filtering, real-time temperature measurement and control.Key words: STC89C52, temperature sensorPT100, Analog ADC0809, LCD 1602目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)1 概述 (2)1.1 温度检测仪表的现状 (2)1.2 课题的提出 (3)1.3 本文的主要研究内容 (4)2 系统的总体设计 (5)2.1 系统的总体设计思想 (5)2.2 方案论证与选择 (5)2.2.1 温度采样和测试部分 (5)2.2.2 显示器 (6)2.2.3 键盘 (7)2.3 系统设计的技术关键 (7)3 系统的硬件设计 (8)3.1 系统的整体结构 (8)3.2 温度巡检仪的主要硬件 (8)3.2.1 温度传感器PT100 (8)3.2.2 A/D转换器ADC0809 (9)3.2.3 STC89C52 (12)3.2.4 LCD1602 (15)4 计算与软件实现 (19)4.1 温度采集 (19)4.1.1 数据输入 (19)4.1.2 A/D采集信号 (20)4.2 数据处理 (23)4.2.1 电压—PT100阻值转换 (23)4.2.2 AD值—十进制数转换 (24)4.2.3 通过插值算法校正PT100的非线性度 (24)4.2.4 去极值平均滤波法 (25)4.3 温度显示 (27)4.4 报警控制 (29)4.4.1 温度上、下限设定 (29)4.4.2 越限报警 (33)4.5 小结 (34)5 电路仿真的设计与分析 (35)5.1 Proteus仿真软件介绍 (35)5.2 电路仿真设计 (35)5.3 仿真分析 (37)6 总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录A: (41)附录B: (42)附录C: (1)前言在工业生产过程中,温度检测和控制都直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。
毕业设计(论文)-温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计
兰州工业高等专科学校毕业设计(论文)题目温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-2班姓名学号指导教师(职称)(教授)日期摘要随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。
随着单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。
本文介绍了一种以AT89S52单片机为控制核心的测控仪,主要是为了对蔬菜大棚内的温湿度,以及二氧化碳浓度进行有效、可靠地检测与控制而设计的。
该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点,所以具有一定的应用前景。
关键词:二氧化碳浓度蔬菜大棚测控仪温湿度检测自动化程度性能要求AbstractWith the rapid increase of the awning vegetables, people on its performance requirements also more and more high, especially in order to increase the production efficiency, to shed the automation degree of demand more and more is also high. With the single chip microcomputer and various kinds of electronic device performance to price ratio increased quickly, make such a request possible. This paper introduces a kind of AT89S52 SCM in as control core and control the device, mainly is for vegetables in the trellis of temperature and humidity, and carbon dioxide concentration is effective and reliable to detect and control and of the design. The measurement and control instrument has high accuracy, easy to use and low cost and stable and reliable, and other characteristics, so has certain application prospect. Keywords: carbon dioxide concentration measurement instrument testing temperature and humidity awning vegetables automation degree of performance requirements1.概述课题名称:温度、湿度、二氧化碳浓度测控仪的设计课题内容性质:工程设计课题来源性质:教师收集的结合生产实际的课题目前,在仓库、图书馆、蔬菜大棚等许多场合需要温度、湿度、二氧化碳浓度的控制。
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。
高精度数显温度测控仪的设计毕业设计
摘要温度,是人类社会环境中极其重要的一个因素。
不管你的生活环境怎样,从事的工作是什么,我们无时无刻不在与温度接触。
自从欧洲工业革命开始,工业发展的兴衰与掌握温度的程度休戚相关。
医药、钢铁、石化、水泥、冶金等等行业都需要考虑温度对其生产的影响,除此之外,温度不仅仅对于工业生产具有很重大的意义,在农业生产中对温度的测量与控制也尤为重要。
随着养殖业的蓬勃发展,自动化控制的鸡舍不断应用到实际生产中,鸡舍的温度控制系统就变成了十分贴近生活的课题,这不仅可以节约大量人力物力,还有力的保障了生产效率。
因此设计温度测控系统应用与生产生活中显得迫切。
本系统是一种基于STC89C52单片机的温度测量及控制系统,该系统温度信号由数字温度传感器DS18B20采集,发送给STC89C52单片机进行处理,并通过LCD液晶显示器显示。
控温部分使用的是4个独立按键进行温度上限和下限的设定,当实际温度超过设定值范围后,单片机将发出控制信号启动升温装置或降温装置,使温度保持在一定的范围。
整个系统由温度测量采集电路、LCD显示电路、报警电路、按键电路、继电器控制电路、散热器及加热器工作电路组成。
关键词:STC89C52,DS18B20,液晶显示器,温度测控AbstractTemperature is a very important factor in human social environment. No matter what your living environment and what your job are, we every hour and moment are in contact with temperature. Since the industrial revolution in Europe, the degree of temperature rise and fall with the master should be bound together in a common cause of industrial development. Medicine, steel, petrochemical, cement, metallurgy industry and so on need to consider the effect of temperature on the production, in addition, temperature not only have great significance for industrial production, the agricultural production in the temperature measurement and control is particularly important.With the rapid development of aquaculture, the automatic control of the house are applied to the actual production, the temperature control system of houses became very close to the life of the project, which not only can save a lot of manpower and material resources, and guarantee the production efficiency. Therefore, the design of temperature control system application and production of life is urgent.A temperature measurement and control system based on STC89C52 is designed. The temperature signal was sampled by digital temperature sensor DS18B20, was transmitted to the microcontroller STC89C52, and was displayed by LCD. Four separate buttons were used to set the upper and lower limit of temperature. The control signal would be given by the MCU to start devices when the temperature was out of the range. The system consists of a temperature measurement acquisition circuit, LCD display circuit, alarm circuit, a key circuit, relay control circuit radiator and heater circuit.Keywords: STC89C52, DS18B20, LCD Monitor, Temperature Control目录第1章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国外温度控制系统 (1)1.2.2 国内温度控制系统 (2)1.3 研究的意义 (2)第2章系统原理分析 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 总体设计方案 (3)2.2.1 设计思路 (3)2.2.2 方案确定 (4)2.3 工作内容 (4)2.4 系统工作原理 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 系统硬件方案分析 (6)3.2 温度测量采集模块 (6)3.2.1方案设计 (6)3.2.2 DS1820温度采集芯片介绍 (6)3.2.3 温度采集模块接口电路 (11)3.3 数据处理模块 (12)3.3.1 单片机说明 (12)3.3.2 芯片介绍 (12)3.4 温度显示模块 (14)3.4.1 LCD芯片介绍 (15)3.4.2 温度显示模块接口电路 (16)3.5 温度控制及超温报警模块 (16)3.6 温度设定模块 (18)3.7 电源供电模块 (18)3.8 时钟模块 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1 程序结构分析 (20)4.2 主程序模块 (20)4.3 数据采集模块 (21)4.4 键盘扫描模块 (22)4.5 温度显示模块 (23)4.6 温度超限蜂鸣模块 (24)第5章基于STC89C52温度测控系统的实现 (26)5.1 系统实现功能简介 (26)5.1.1 系统主框架 (26)5.1.2 单片机控制外围电路 (26)5.2 系统原理图说明 (26)5.3 系统硬件功能调试 (27)5.3.1 功能调试1 (27)5.3.2 功能调试2 (28)5.3.3 功能调试3 (28)5.3.4 功能调试4 (29)5.3.5 功能调试5 (30)5.4 系统调试结果分析 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)第1章绪论1.1 选题的背景温度,是人类社会环境中极其重要的一个因素。
毕业论文----温度计的设计——软件设计
毕业设计任务书设计题目:温度计的设计——软件设计专业:通信工程班级学号:姓名:指导教师:设计期限:2011年3月07日开始2011年5月20日结束院、系:信息工程学院2011年3 月07 日一、毕业设计的目的了解一种温度计的结构和工作原理,提高学生实际动手能力,掌握电路设计的系统流程。
不仅让学生掌握一种高精度温度计的设计方法,而且能够通过此设计,使学生熟悉做设计时的一些常识及软件综合操作技巧。
二、主要设计内容首先用Proteus软件画出硬件电路图,硬件方面主要是利用DS18B20采集温度然后通过I/O总线送到AT89C52单片机,首先通过单片机的P0口驱动LED数码管显示温度;接着用Keil软件将程序编译生成.hex文件烧进单片机进行仿真。
三、重点研究问题本文详细分析高精度温度计的性能特点及设计方法;并用C语言编出了温度计工作的描述程序;使用Proteus软件画出电路图进行仿真,并给出分析。
四、主要技术指标或主要设计参数1、系统允许的误差范围在C︒1以内。
2、测温范围为-55C︒。
︒至+125C︒,精度为±0.01C3、系统具有数码显示功能,能实时显示测得的温度值。
4、温度超过一定的范围时系统具有报警功能。
五、设计成果要求1、掌握温度计设计原理和设计方法;2、掌握Proteus仿真软件的使用;3、掌握Keil软件对程序进行编译;毕业设计(论文)开题报告2011年3月18日学生姓名学号专业题目名称温度计的设计——软件设计课题来源自选主要内容(一)毕业设计的背景介绍随着现代工业的发展,人们的生活水平得到了前所未有的提高。
而现代的工业的发展水平的关键就是人类对工业控制当中的各种参数的准确的测量和控制,也就要依靠各种各样的传感器的发展水平。
传感器是信息采集的重要工具。
传感器技术与通信技术(信息传输)和计算机技术(信息处理),构成了现代信息技术的三大支柱。
它们分别在信息系统中起着感官神经和大脑的作用。
数字温度计设计毕业设计(两篇)2024
数字温度计设计毕业设计(二)引言概述数字温度计是一种用于测量温度的电子设备,它通过传感器将温度转换为数字信号,然后显示在数字屏幕上。
本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论,包括硬件设计和软件设计两个主要方面。
硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计;软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。
通过本文的详细介绍,读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。
正文内容1. 传感器选择1.1 温度传感器类型1.2 温度传感器比较与选择1.3 温度传感器参数测试与校准2. 信号调理电路设计2.1 信号条件2.2 放大和滤波电路设计2.3 ADC(模数转换器)选型和使用3. 数字显示设计3.1 显示芯片选型和使用3.2 显示屏尺寸和分辨率选择3.3 显示内容设计和显示方式选择4. 嵌入式程序设计4.1 控制器选型和使用4.2 温度数据采集与处理4.3 温度数据存储和传输5. 用户界面设计5.1 按键和控制部分设计5.2 显示界面设计与实现5.3 温度单位与切换设计正文详细阐述1. 传感器选择1.1 温度传感器类型在数字温度计的设计中,可以选择多种温度传感器,包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
本文将比较各种传感器的特点和适用范围,从而选择最合适的传感器。
1.2 温度传感器比较与选择通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点,结合设计需求和成本预算,选择最佳的温度传感器。
1.3 温度传感器参数测试与校准为了确保传感器的准确性,需要对其参数进行测试和校准。
本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器,以及校准的步骤和标准。
2. 信号调理电路设计2.1 信号条件传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理,以便进一步处理和显示。
本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。
2.2 放大和滤波电路设计为了放大和滤波传感器输出的微弱信号,本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法,包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。
温度测量系统设计毕业设计
温度测量系统设计毕业设计Modified by JEEP on December 26th, 2020.电子信息工程《电子专业基础课程设计》研究报告温度测量系统设计学生姓名:XXX学生学号:XXXXXXXXXX指导教师:XXX所在学院:信息技术学院专业班级:电子一班中国·大庆2011 年 11 月信息技术学院课程设计任务书信息技术院电子信息工程专业 08 级,学号 XXXXXXXXX 姓名 XXX 一、课程设计课题:温度测量系统设计二、课程设计工作日自 2011 年 10 月 31 日至 2011 年 11 月 18日三、课程设计进行地点:信息技术学院205四、课程设计任务要求: (详细内容见课程设计文档)1.课题来源: 老师派发题目2.目的意义: 随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度因素,许多产品对温度范围要求严格,而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都存在精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。
实时性高、精度高,能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。
3.基本要求:1)采用单片机80C51.要求温度范围0℃~100℃之间。
2)温度传感器选用模拟的数字的都可以。
3)在LED中显示温度。
4)精度达到±1%。
5)分辨率≤℃6)根据精度自选A/D转换芯片。
7)直流稳压电源自行设计。
8)辅助电路及元器件自选。
课程设计评审表目录1 设计任务要求 (1)2 方案比较 (1)3单元电路设计 (2)4软件的编程 (10)总结与体会 (11)致谢 (12)参考文献 (13)附录 (14)1、设计任务要求1)采用单片机80C51.要求温度范围0℃~100℃之间。
2)温度传感器选用模拟的数字的都可以。
3)在LED中显示温度。
4)精度达到±1%。
5)分辨率≤℃6)根据精度自选A/D转换芯片。
7)直流稳压电源自行设计。
8)辅助电路及元器件自选。
2、方案比较方案一、采用模拟分立元件,如电容、电感或晶体管等非线形元件,实现多点温度的测量及显示,该方案设计电路简单易懂,操作简单,且价格便宜,但采用分立元件分散性大,不便于集成数字化,而且测量误差大。
温度测量系统设计毕业设计
电子信息工程?电子专业根底课程设计?研究报告温度测量系统设计学生姓名: XXX学生学号: XXXXXXXXXX指导教师: XXX所在学院:信息技术学院专业班级:电子一班中国·大庆2021 年11月信息技术学院课程设计任务书信息技术院电子信息工程专业08级,学号XXXXXXXXX姓名XXX 一、课程设计课题:温度测量系统设计二、课程设计工作日自2021年10月31日三、课程设计进行地点:信息技术学院 205四、课程设计任务要求:( 详细内容见课程设计文档日至)2021年11月181.课题来源 : 老师派发题目2.目的意义 : 随着社会的进步和工业技术的开展,人们越来越重视温度因素,许多产品对温度范围要求严格,而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都存在精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。
实时性高、精度高,能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。
3.根本要求 :1〕采用单片机 80C51.要求温度范围 0℃~100℃之间。
2〕温度传感器选用模拟的数字的都可以。
3〕在 LED中显示温度。
4〕精度到达± 1%。
5〕分辨率≤℃6〕根据精度自选 A/D 转换芯片。
7〕直流稳压电源自行设计。
8〕辅助电路及元器件自选。
课程设计评审表指导教师评语:成绩:签字:日期:目录1任要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯⋯ (1)2方案比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯⋯ (1)3 元⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.路⋯⋯⋯ .24件的程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (10)与体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..11致⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯⋯⋯⋯ .12参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.13附⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..141、设计任务要求1〕采用单片机80C51.要求温度范围0℃~100℃之间。
红外测温系统的设计——毕业设计
红外测温系统的设计摘要到目前位置,我国的温度测量仪器仍然是以水银温度计为主,这种测量仪器存在很多缺点,如精度低,测量时间长,不安全等。
本课题所研究的红外测温系统能实现人体温度的近距离或远距离准确测量。
该设计以STC89C52单片机为核心部件。
利用非接触式温度传感器OTP-538U对温度进行采样。
得到的电信号经过四运算放大器芯片LM324前置放大后送至A/D模块,A/D采用12位高精度的TLC2543芯片,数字信号传送到主控芯片STC89C52,并由微处理器完成数据采集和转换,实现温度的实时测量并实时显示在LCD1602模块上。
本文所研究的非接触传感器单片机测温系统由于对被测物体的红外辐射进行的是非接触无损测量,测量过程中不会扰乱被测部分的温度场,响应快,温度分辨率高,稳定性好和使用寿命长等一系列的优点,比传统的接触式测温有更多的场合适应性。
关键词:STC89C52;非接触传感器;LM324;红外辐射ABSTRACTSo far ,our country’s temperature measuring instrument is still a mercury thermometer mainly. This kind of measuring instrument has many shortcoming,such as low accuracy.measuring time long,unrest congfigruent.The subject of the infrared temperature system can realize the body temperature close distanceor distance measured accurately.The design for the STC89C52 single-chip microcomputer as the core component. Use contact-less temperature preach OTP-538U temperature in sampling.Operational amplifier chip LM324 will sent electrical signals to the A/D module after pre-amplification,A/D and 12 of the high accuracy of TLC2543 chip,digital signals to control STC89C52core,and the microprocessor complete data collection and conversion,realize real-time temperature measurement and real –time display to LCD1602 module.This paper studies the contact signal-chip microcomputer temperature measurement system because of the object to be tested for infrared radiation is the contact nondestructive measurement, the measurement process won’t disrupt the measured part of the temperature field,fast response,temperature high resolution,good stability and long service life and a series of asvantages,than traditional contact temperature measurement have more situations adaptability.KEY WORDS : STC89C52;Non contact sensor;LM324;Infrared radiation目录第1章绪论 (1)研究课题背景 (1)第2章红外测温仪概述 (2)2.1 红外测温仪简介 (2)2.2 红外线测温仪的优点 (2)2.3 红外测温仪工作原理及测温方法 (2)第3章系统硬件设计 (4)3.1 硬件设计概述 (4)3.2 单片机STC89C52模块 (5)3.2.1 MCS-51单片机内部结构 (5)3.2.2 STC89C52RC单片机介绍 (5)3.2.3 STC89C52RC单片机的工作模式 (6)3.2.4 STC89C52RC引脚功能说明 (7)3.2.5 看门狗应用 (10)3.3红外测温模块 (10)3.3.1特性 (10)3.3.2 应用 (10)3.3.3 传感器特性 (11)3.3.4实用连接电路图 (1)3.4 放大电路模块 (2)3.4.1 LM324的引脚排列 (2)3.4.2 参数与描述 (2)3.4.3特点 (3)3.4.4 应用电路 (4)3.5 A/D转换模块 (5)3.5.1 TLC2543的特点 (5)3.5.2 TLC2543的引脚排列及说明 (5)3.5.3 接口时序 (6)3.5.4 应用电路 (8)3.6 电源模块 (8)3.6.1整流桥 (9)3.6.2 应用电路图 (10)3.7 液晶显示模块 (10)3.7.1 管脚功能 (11)3.7.2 特性 (12)3.7.3 应用电路 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1 总体设计 (14)4.2 A/D转换单元时序 (15)4.2.1 TLC2543控制字 (15)4.2.2 工作流程 (16)4.3 LM324模块 (19)4.4 红外传感器模块 (20)4.5 LCD1602显示模块 (21)4.5.11602LCD的指令说明及代码解释 (21)4.5.2 液晶显示模块程序流程图 (24)第5章总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)第1章绪论研究课题背景温度是确定物质状态的重要参数之一,它的测量与控制在国防、军事、科学研究以及工农业生产中占有十分重要的地位。
温度控制系统毕业设计
摘要在日常生活及工农业生产中,对温度的检测及控制时常显得极其重要。
因此,对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。
本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。
本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计,继而实现对对象的测温。
测温系数主要包括供电电源,数字温度传感器的数据采集电路,LED显示电路,蜂鸣报警电路,继电器控制,按键电路,单片机主板电路。
高精度数字温度计的测温过程,由数字温度传感器采集所测对象的温度,并将温度传输到单片机,最终由液晶显示器显示温度值。
该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃,精度误差在±0.5℃以内,然后通过LED数码管直接显示出温度值。
数字温度计完全可代替传统的水银温度计,可以在家庭以及工业中都可以应用,实用价值很高。
关键词:单片机:ds18b20:LED显示:数字温度.AbstractIn our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could replacethe traditional mercurial thermometer, can be used in family or industrial and production, it has a great value.Key words: MCU: DS18B20 : LED display: Digital thermometer。
毕业设计-数字温度测量仪设计
毕业论文(设计)题目数字温度测量仪设计系部专业年级学生姓名学号指导教师基于STC89C52的数字温度检测系统的设计专业学生:指导教师:【摘要】随着社会的不断发展工农业的不断进步,温度检测系统被广泛的应用于各种场合。
在一些温度控制系统中往往采用的是热敏电阻或热敏三极管并配上相应的A/D电路来实现温度的采样[1],最终送入处理器中,来实现温度检测的目的。
由于传统的方案设计复杂,热敏电阻的耦合非线性,A/D的位数,外界干扰等原因,造成采集精度不高,容易造成严重的后果[2]。
本设计采用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理,实现方便、精度高,性能稳定,本毕业设计介绍了智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法,并对以此传感器为测温设备和STC89C52单片机为控制器构成的温度测量装置的工作原理及程序设计作详细的介绍,并采用Visual Basic设计了可实时显示温度曲线的上位机。
实现了测量温度范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃,并含有上位机动态显示温度曲线的智能温度检测系统。
该系统在稳定性与性能上优于传统温度检测系统适用于人民的日常生活和工农业生产用于温度监测和测量。
【关键词】:数字温度检测STC89C52 DS18B20 上位机Visual Basic目录绪论 (2)1 系统分析 (4)1.1 需求分析 (4)1.2 性能需求 (4)1.3 开发环境 (5)1.3.1硬件设备 (5)1.3.2软件环境 (5)2 系统设计 (5)2.1系统结构设计 (5)2.2系统设硬件设计 (7)2.2.1主要器件介绍 (7)2.3硬件电路设计 (9)2.3.1 单片机最小系统设计 (9)2.3.2 数码管显示电路设计 (10)2.3.3 DS18B20电路设计[15] (11)2.3.4稳压电路 (12)2.4 PCB板的制作[16] (12)2.5 硬件设计总结与测试: (13)2.6.基于Visual Basic6.0串行通信控件MSComm[17]的上位机制作 (13)2.6.1 MSComm控件处理通信的方式 (14)2.6.2 MSComm控件的常用属性 (15)2.6.3 MSComm控件的使用 (16)2.7软件设计 (16)3.设计总结 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录1:源代码 (22)致谢 (28)绪论随着单片机应用技术的普及,越来越多的自动化系统在我们生活中得到应用。
智能测温仪的设计与制作毕业设计
目录摘要 (3)引言 (5)1 控制方案选择 (6)1.1智能测温仪的功能 (6)1.2系统方案简介 (6)1.3系统控制方案: (6)2 智能测温仪的基本结构与工作原理 (6)2.1硬件结构 (6)2.2工作原理 (7)3 硬件电路设计 (7)3.1单片机最小系统的设计 (7)3.1.1 主要性能参数 (8)3.1.2 AT89C52管脚说明 (9)3.2数码管显示电路设计 (11)3.3 数据采集电路设计 (11)3.3.1 DS18B20的内部结构与外形 (12)3.3.2 技术性能描述 (12)3.3.3 DS18B20工作原理 (12)3.3.4 DS18B20温度传感器使用中注意事项 (13)3.4按键显示电路的设计 (14)3.4.1键盘电路 (14)3.5报警电路 (14)4 软件电路设计 (15)4.1系统软件介绍 (15)4.2温度程序 (15)4.2.1读出温度子程序 (15)4.2.2计算温度子程序 (16)4.2.3 显示程序 (17)4.3按键程序 (17)5 系统调试及性能分析 (19)结论 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)附件1:仿真电路图 (23)附件 2:元器件清单 (24)附件 3:PCB图 (25)附件 4:实物图 (26)智能测温仪的设计与制作信息工程学院应用电子专业杨义摘要:本设计以AT89S51单片机为核心来设计温度控制系统和报警系统。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
这个智能测温仪主要的功能是能测量当前环境的温度如果温度高于或低于设定值则蜂鸣器会报警;其他则是可以自己设定报警温度的上限和下限。
此设计采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温报警程序。
关键词:温度传感器 STC89C52 测量报警Intelligent thermometer design andproduction(Major of Applied Electronic Technology,Information and EngineeringCollege,Yangyi)Abstract:This design with AT89S51 as the core to design the temperature control system and alarm system. Temperature signal by the temperature chip DS18B20 acquisition, and digital signals by means of transfer to the single chip microcomputer. The intelligent thermometer main function is to measure the current environmental temperature if the temperature above or below the set value, buzzer will alarm; The other is can set up your alarm temperature upper limit and lower limit. This design USES a modular structure, main modules: digital tube display program, keyboard scanning and key processing program, temperature signal processing procedures, over temperature alarming program.Key words:The temperature sensor STC89C52 measurement alarm引言随着我国社会科技和经济的不断发展,对温度的测量与控制在现代工业、农业、生活中也是运用的越来越广泛。
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温度测控仪设计学生:XXX 指导教师:XXX容摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
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,用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说,该设计是切实可行的。
关键词:温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高,自动化水平与围也不断扩大,因而对温度检测技术的要求也愈来愈高,现在工业上通用的温度检测围为200 ~3000℃,而今后要求能测量超高温度与超低温度。
尤其是液化气体的极低温度测量更为迫切,入10K以下温度测量为当今研究的重要课题。
温度检测技术将会由点测温发展到线、面,甚至立体的测温。
应用围已经从土业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业以及航天工业领域。
发展新型产品利用以前的检测技术生产处适应于不同场合、不同工况要求的新型产品,以满足用户需要。
同时利用新的检测技术制造出新的产品。
对许多场合中的温度检测器有特殊要求,入防硫、防爆、耐磨等性能要求;又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。
因此,本设计方向就是在温度测量远距离传送和保存方面进行有效的探索。
1 总体硬件方案设计本系统分为两大部分,一部分为温度采集模块、51单片机及发送模块,另一部分为远距离数据的接收模块与51单片机。
温度采集及发送部分:本设计利用AD590进行温度的测量,在经过电压跟随器,放大电路放大、调整之后通过A/D转换器TLC549将模拟电压信号转化为数字信号,A/D转换之后的数据送到单片机1进行处理,单片机1控制液晶显示器,将温度值在液晶显示器上进行显示,在通过PT2262进行无线发送。
接收及显示部分:用SC2272进行无线接收,接收后的数据送到单片机2,单片机2控制液晶显示器进行显示。
图1-1 发送模块框架图图1-2 接收模块框架图1.1 温度传感器的放大电路设计AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中经常看到。
其规格如下:◆ 度每增加1℃,它会增加1μA 输出电流◆ 可测量围-55℃至150℃◆ 供电电压围+4V 至+30VAD590的管脚图及元件符号如下图所示:图 1.1-1 AD590管脚图单片机1 显示模块A/D 采集模块 AD590温度测量 PT2262 发送显示模块单片机2PT2272接收AD590的输出电流值说明如下:◆其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。
AD590基本应用电路:图 1.1-2 基本应用电路◆ AD590的输出电流I=(273+T)uA(T为摄氏温度),因此测量的电压为(273+T)μA×10K=(2.73+T/100)V。
为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来,我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。
◆由于一般电源供应教多器件之后,电源是带杂波的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。
◆接下来我们使用差动放大器其输出Vo1为(100K/10K)×(V2-V1)=T/10,如果现在为摄氏28℃,输出电压为2.8V,输出电压接AD转换器,那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。
◆通过R9和R12进行分压,V0=T/20,因为测试温度不大于100℃,使得最终+0.3V 输出最大Vo为(1/2)×10=5V;能在A/D转换器TCL549的输入电压围输入0.3V~VCC之。
温度采集电路图采用智能化间歇数据采集,即首先把温度变化值分为报警温度、预警温度、准预警温度、正常温度四个档次。
当温度处于正常情况下时,温度采集周期为30min,若某一点的温度有变化,当接近准预警点时,采集周期变化为10min,若温度仍有提高达到预警温度,则采集周期为3min,一旦出现报警温度,系统进入实时采集状态,并发出报警。
图1-3 温度采集电路1.2 TLC549 模数转化电路设计TLC549是8位串行A/D转换器芯片,可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT 三条口线进行串行接口。
具有4MHz片系统时钟和软、硬件控制电路,转换时间最长17μs, TLC549为40 000次/s。
总失调误差最大为±0.5LSB,典型功耗值为6mW。
采用差分参考电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换围,VREF-接地,VREF+-VREF-≥1V,可用于较小信号的采样。
其工作原理为:TLC549均有片系统时钟,该时钟与I/O CLOCK是独立工作的,无须特殊的速度或相位匹配。
其工作时序如图2所示。
当CS为高时,数据输出(DATA OUT)端处于高阻状态,此时I/O CLOCK不起作用。
这种CS控制作用允许在同时使用多片TLC549时,共用I/O CLOCK,以减少多路(片)A/D并用时的I/O控制端口。
将V0的电压值输入TLC549进行AD转换,从芯片的DO脚输出,然后由单片机读取。
两个4148二极管是进行电源稳压的,R7,R8进行参考电压设置,基本上等于5V。
图1.2-1 模数转换电路1.3 显示电路设计1602液晶已经包括在单片机学习板了,在这里只稍微介绍它的引脚功能。
D0~D7是命令/数据口,接单片机的P1口,由单片机读(写)命令(数据),RS是命令/数据的选择端口,RW是读/写的选择端口,E是1602的使能端。
1602有它自己的字库,用户只需写入相应的代码并控制好1602给出的时序就可以在液晶屏上显示希望得到的字符或图像了。
图1.3-1 液晶显示屏1.4 无线发送与接收模块的选择与设计PT2262、SC2272是一种CMOS工艺制造的编码电路。
采集的温度信号可以通过PT2262编码,通过17脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去,与此同时射频接收模块接收后将数据送到解码芯片SC2272,其地址经过核对与SC2272的地址匹配后,SC2272的VT脚才输出高电平,与此同时PT2262相应的数据脚也输出高电平。
图1.4-1 PT2262引脚图图1.4-2 PT2262时序图1.5 键盘设计独立键盘也包括在单片机学习板,P3.2接单片机的外部中断。
图1.5-1 独立键盘引脚图2 总体的软件程序的设计2.1 温度数据采集和数据处理子程序的设计经AD590采集的温度转化为了电压值,然后经放大电路处理后,使输出电压V=T/20,这样才能保证TLC549的输入电压不大于基准电压。
在硬件调试时,基准电压设置成5V,所以在程序处理时要将从TLC549得到的数字值乘以5/255才能得到电压V,然后再乘以20才能得到温度(此时的温度是双精度型的)。
中值滤波是为了得到很短时间的温度平均值,有稳定数值的作用。
图2.1-1温度采集和处理流程图2.2 温度显示、保存处理的子程序设计图2.2-1 温度显示和保存流程图因为采集到的每个温度值都是0~100摄氏度之间的任意值,为了使精度达到0.1℃,我们只保留一位小数(在二进制表示中只占低4位)。
将温度分解成整数部分和小数部分,是为了方便存储和发送。
本设计只保存10组温度。
2.3 无线发送与接受的子程序的设计因为选用的发送模块是集成PT2262无线射频芯片PC-T2A,所以只能利用其6位数据口中的4位,将温度分解发送。
经计算每编码发送都需要发送3~4次接收端才能接收到有效数据,所以在程序中适当对发送使能端置高进行延时。
发送完4位数据后也需要延时,给接收端处理数据时间,防止乱码。
图2.3-1 无线发送流程图选用的接收模块是与集成SC2272的PCR1B-2芯片。