温度巡检系统设计
基于WinCE5.0的烤烟房温湿度巡检仪系统设计
仪 系统 。 本文介绍 了WiC 的特点 以及移植过程 , nE 系统的整体功能、 细分析 系统各业务流程以及具体 实现。 详
试验结果表明 , 系统操作 简单 , 于升级 , 实 烤烟房烘烤温湿度数据的存储 和管理 , 该 便 能 现 能计算烟 叶烘烤的
温 湿度 工 艺 曲 线 。
关键词 : 嵌入式 ; n E 巡检仪 ; WiC ; 温湿度 中图分类号 : 3 , I 文献标志码: B 文章 编号 :0 8 32 (0 10 — 0 1 0 10 — 4 12 1 )5 02 - 5
如 图l 示 。 所
收稿 日期 :0 1 0 - 5 2 1 —)女 , 18 一 , 福建福 州人 , 助教 , 主要研 究方向: 嵌入式应用 系 统开发。 扬盛国(96 ) 男。 14 一 , 湖北武汉人 , 授 级高级 工程师。 教
福建师范大学福清分校学报
2 1 年 9月 01
3 系统软件 设计
烤烟房温湿度巡检仪的软件系统可分为应用层、 中间件及数据库层 、 操作系统及硬件驱动层3 个部分。 应用层实现系统功能和人机交互界面。数据库系统对上层提供高效的查询 、 检索和存储 , 对下层通过调用操作系统A I P函数 , 实现物理级数据库存储在物理介质上。Wi E 5 操作系统和 n . C 0 硬件驱动实现软硬件资源的统一调度管理 。本文主要研究Wi E 5 操作系统的移植 以及应用层 n . C 0 的开发实现。
烟房进行数据采集 ,处理器通过U R 连接数据采集转 AT 接板实现对2 路温湿度的巡检 ,出现数据采集异常时驱 8
动蜂鸣器声音报警。通过L D C 和触摸屏实现用户交互处
臣—犟口 巫龟 I亟 习 旦至 + —口 一 I
温度传感芯片LM92
LM92相关硬件电路
为了使这种电路具有通用性,传感头部分的电路和MCU的连接只要是两个I/O引脚就可以了,并不一定要求主控单元有IIC接口。LM92的测温和报警单元电路图如图2所示。
图中最左边的音频插座,用于和系统的主控单元相连。实际就是采用三线连接,插座第2线接SDA,第3线接SCL,MCU亦是如此连接。82B715是IIC总线上的驱动芯片,在实际工程中可以使IIC总线信号传得很远。
图1 总体系统框架图
图2 LM92测温和报警单元电路原理图
关于LM92的软件设计
此软件用C语言编写,略作修改可以移植到各种单片机(MCU)上。其中的延时程序,调整延时时间,可以让IIC总线传得更远。
bit ackbit; /*用于IIC的应答信号,正确ackbit=0,错误ackbit=1*/
/*================================*/
/*读取和写入LM92的控制程序*/
/*================================*/
/*控制IIC的延时程序*/
void lm92_delay_us() /*延时可以保证远传*/
摘 要: 本文介绍了一个基于温度传感芯片LM92的温度巡检系统的设计,分别论述了它的总体框架,系统功能,以及LM92特色电路的设计,并给出了C语言编写的LM92的读写程序。
关键词: 温度巡检;数据采集;I2C总线
温度是表征物体冷热程度的物理量,它是工农业生产中最常见、最基本的参量之一。常用的测温方法有热电偶、热电阻以及IC感温芯片。由于IC技术的发展,许多芯片厂商都推出了测温专用的IC。这些IC温度传感器既有模拟输出,也有数字输出,同时也可能会整合其它的许多功能。美国国家半导体公司(NS)推出了模拟传感器(如LM45),数字传感器(如LM92),远程二极管温度传感器(如LM83),系统监控传感器(如LM78)四个温度产品系列。本文主要论述一个基于NS温度传感芯片LM92的温度巡检系统的设计。
多路温度检测系统的设计与研究
1 绪论温度是一个很重要的物理参数,自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。
在工业生产过程中,温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。
温度检测类仪表作为温度计量工具,也因此得到广泛应用。
随着科学技术的发展,这类仪表的发展也日新月异。
特别是随着计算机技术的迅猛发展,以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域,形成了智能化的测量控制仪器,从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。
1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。
一般均具有指示温度的功能,由于测温原理的不同,不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。
例如热电阻温度计,它的测温范围是-200℃~650℃,测量准确,可用于低温或温差测量,能够指示报警、远传、控制变送,但维护工作量大并且不能记录;光学温度计测温范围是300℃~3200℃,携带使用方便,价格便宜,但是它只能目测,也就是说必须熟练才能测准,而且不能报警、远传、控制变送。
近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛,智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。
我国的单片机开发应用始于80 年代。
在这20 年中单片机应用向纵深发展,技术日趋成熟。
智能仪表在测量过程自动化,测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。
都取得了巨大的进展。
目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时,几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。
从技术背景来说,硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。
各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展,从而使用户具有了更大选择范围。
这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题,同时还能简化仪表电路,提高仪表的可靠性,降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。
智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。
一种新型的补偿式温度巡检电路设计实现
图 1 传 统 三 线 制 温 度 检 测 电 路
R x l  ̄R x N 分 别 为温度 传 感器 1 ~N 的 电阻 值 。以 R x l 测量为例 , 设连接温度 传感器 1的三根导 线 电阻均为 R , 当模拟开关 K1 闭合时 , 有:
Vo—V 1 一I 1 ×( Rxl + RL 1 ) ,
由于 T1 -P 2经过模拟 开关后送 人运算放大 器的同相
收稿 日期 : 2 0 1 2 年 9 月 1 4日, 修回 日期 : 2 0 1 2 年 1 O月 2 7日
作者 简 介 : 王云河 , 男, 工程 师 , 研究方 向: 舰 船 电 力推 进 。
TN 4 0 2 中 图分 类 号
De s i g n a n d I mp l e me n t a t i o n o f a Ne w Co mp e ns a t e d Te mp e r a t u r e Lo o p - d e t e c t Ci r c u i t
Ⅵ, ANG Yu nh e
( Mi l i t a r y Re p r e s e n t a t i v e Of f i c e o f Na v y i n W uh a n 71 2 I ns t i t u t e ,W u h a n 4 3 0 0 6 4 )
器 的 电 阻值 偏 差 较 大 l 2 ] 。另外 , 对 于 N 个温 度测 量 , 需 要 N个恒流 源, 成本较高 。
2 三 线 制 导 线 压 降 补 偿 机 理
以采样单个温度传感 器 电阻值 为例 , 分 析 三线 制导 线 压降补偿 的工作机 理。 三线制导线压降补偿电路示意图如图 2 所示 。
简易稳定多路温湿度巡检系统设计
2 0 1 3 年 8 月
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报
J o u r n a l o f H e i l o n g j i a n g B a y i A g r i c u l t u r l a U n i v e r s i t y
中图 分 类 号 : T S 2 1 3 . 4 文献 标 识 码 : A
De s i g n o f a S i mp l e a n d S t a b l e Mu l t i - c h a n n e l I n s p e c t i o n S y s t e m o f Hu mi t u r e
境要 求越 来 越严格 。环 境监 测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的必要性 显 而易见 , 以
仓库管理为例 , 防潮 、 防霉 、 防腐 、 防爆是仓库 日常工
作的重要 内容 , 是衡量仓库管理质量的重要指标 。 它 直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。但 传统的方法是用与湿度表 、 毛发湿度表 、 双金属式测 量 计 和湿 度 试纸 等 测试 器 材 , 通过 人 工进 行 检测 , 对 不符合温度和湿度要求 的库房进行通风 、去湿和降 温 等 工作 。这种 人 工测 试 方法 费 时 费力 、 效 率低 , 且 测试的温度及湿度误差大 , 随机性高。因此我们需要 种造价低廉 、使用方便且测量准确 的温湿度测量
Ke y wo r d s : i n s p e c t i o n s y s t e m; h u mi t u r e d e t e c t i o n ; DHT1 1 ;1 2 8 6 4 L C D
人 类 的 生 存 和社 会 中各 项 活 动 的 展 开 都 与 温 度、 湿 度密 切 相关 。随着 科 学技 术 的发 展 , 人 类在 不
基于PT100的多路温度巡检仪设计
基于PT100的多路温度巡检仪设计作者:崔怀兵来源:《电子世界》2012年第22期【摘要】本文介绍了基于PT100型铂热电阻的多路温度巡检仪的软硬件设计。
PT100信号通过电桥接入、放大,进而通过单片机控制多路模拟开关选择不同通道采样;软件处理中则采用复合滤波法处理数据,平滑采样数据;通过将PT100的分度表分段线性化与采样值对比,可得出实际检测温度。
该温度巡检仪采用数码管显示,可同时显示8路温度、时钟,并且具有语音报警功能。
【关键词】PT100;动态显示;分段线性;复合滤波1.引言PT100在-50~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等[1],正是基于此,PT100在各个行业中受到广泛应用。
本文设计了一款基于PT100的多路温度巡检仪,可同时测量8路PT100信号,通过数码管同时显示时钟、8路温度值;具有4个按键输入,用于出场调校、报警值设定,并且最终调校参数可保存在单片机自带的EEPROM中;另外,巡检仪还具有语音报警功能。
2.巡检仪硬件电路设计硬件电路主要由信号前置变换、放大电路,按键电路,显示驱动电路,语音报警电路,时钟电路几部分组成。
2.1信号前置变换电路巡检仪采用惠斯通电桥接入PT100信号,考虑现场接线时导线的长度不可忽略[2],采用三线制接法,如图1所示。
图1中V1,F1,F2起保护作用,可防止现场强干扰或接线错误而导致元器件损坏。
IN1A、IN1B之差与PT100阻值变化呈线性关系,通过将IN1A、IN1B变化值采样再对应P100刻度表即可换算得到实测温度。
图1中R2,R3,R4均采用低温漂的精密电阻。
REF1为给电桥供电的基准源,将PT100变化的阻值信号转换为电压信号。
考虑到PT100电阻变化值小,所转换成的差值电压在毫伏级,因此电源波动对最终采样精度影响很大。
基于此,采用LM4040-2.5V精密基准源给电桥供电。
2.2信号放大电路由IN1A、IN1B两引脚所产生的压差信号非常微弱,直接采样影响精度,因此需要将其放大后再引进单片机采样脚。
智能温度巡检仪的研制
智能温度巡检仪的研制摘要系统以at89s52为控制核心,设计温度采集、温度显示、键盘设置、温度报警和rs232串口通信电路。
通过单片机控制外围电路实现对4路温度的自动巡检和手动设置。
利用4个数字式集成温度传感器ds18b20通过单总线与单片机连接构成温度采集电路;智能温度巡检仪的人机界面由5个高亮led和一个5个按键的键盘,外加指示灯组成。
系统拥有温度上下限报警电路,看门狗电路及时钟电路,设计rs232通信模块,能将实时测量数据提供给任何支持rs232通信的设备,完成了软件程序的编写。
关键词温度巡检;智能;温度;单片机中图分类号 tb4文献标识码 a 文章编号1674-6708(2010)16-0028-01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。
温度检测类仪表作为温度计量工具,也因此得到广泛应用。
随着生产力的发展,生产规模的扩大和对生产管理的自动化水平的要求越来越高,在很多场合,诸如啤酒、饮料、食品、白酒发酵生产线,中频热处理行业的水路温度保护,提升机、通讯机、发电厂等轴温记录,变电所各电节点的温度检测,农业大棚、鸡舍等,不仅要求温度巡检仪能自动巡检,而且要求更加智能化,以达到无人看守,温度自动巡检的目的,因此,研制智能温度巡检仪前景广阔。
1 系统原理该智能温度巡检仪由at89s52单片机进行控制,以实现对不同测温点的温度采集、显示、超限报警功能。
同时此巡检仪通过键盘设定实现了温度的定点跟踪/自动巡检、温度报警上下限值的设定和精度的选择;除此之外,还增加了串口通信功能,以便智能温度巡检仪能够与单片机进行通信。
采用增强型单总线数字温度传感器ds18b20来构架温度采集系统,实现多点温度检测。
温度显示、报警电路:用74ls373来驱动led数码管进行测试点的温度静态显示;当系统测得温度超过设定的温度值范围时,报警系统开始工作。
用算法软件编程的方法来自动修正测量误差以提高测量精度;通过选择精度,以适合不同环境。
基于DS18B20的八路温度巡检仪的设计与应用
垫塑 Q:2 1
Sci ence an d Tech nol ogy nn I ovaton i He l ra d
工 业 技
术
基于 DS1 0的八 路温 度巡检仪 的设计 与应 用① 8 2 B
’
周 四清 ’ 罗雪峰 何献华 ’ ( . 南省计 量检测研究院 湖南长 沙 1湖 4 0 ; 2 中国科学研究 院电工研 究所 北京 1 0 8 ) 1 1 0 4 . 0 0 0 摘 要: 根据数字温度传 感器 D l B 0 S 8 2 的结 构特 点, A 8 C l单 片 为核心 , L DI O 可蝙程液晶显示模块 为显示 器, 以 T 95 机 以 C 2 6 设计 了 自 能 动 采集和 显示温度 的八路 温度 巡捡仪 , 测温精 度 满足 测试要 求 。 关键词 : S 2 单 片 D IB 0 8 机 八路 温度 巡捡仪 中图分类号 : t 1 Tl 8 文献标 识码 : A 文章编 号 : 6 4 0 8 ( 0 80 () 0 5 0 1 7 — 9 x 2 0 ) 7a一0 6 — 3 在 传 统 的 模 拟 信 号 远 距 离 温 度 测量 系 统 中 , 要 很 好 的解 决 引 线误 差 补 偿 、 多 需 点 测量 切 换 误 差 及 放 大 电 路 零 点 漂 移误 差 等技 术 问 题 , 能 够达 到 较 高 的 测量 精 度 。 才 另 外 一 般 监 控 现 场 的 电磁 环 境 都 比 较 恶 劣 ,模 拟 温 度 信 号 容 易受 到 干 扰 而 产 生 测 量误 差 , 响测 量 精度 。因 此 ,在温 度测 量 影 系 统 中 ,采 用 抗 干 扰 能 力 强 的 新 型 数 字 温 度 传 感 器 是 解 决这 些 问 题 的 最 有 效 方 案 。 DSl B2 8 0是 美国 DALLAS半 导体 公司继 DSl82 0之 后推 出的增 强型 单 线总 线温 度 传 感 器 ,新 型 数 字 温 度传 感 器具 有 体 积 更 小 、精 度 更 高 、 适 用 电 压 更宽 、采 用 一 线 总 线 、可 组 网等 优 点 ,在 实 际 应 用 中取 得 了良好的测温效果 。 报 警 掉 电不 丢 失 ; 量结 果直 接输 出 数 字 测 温 度信 号 , 以一 线总 线串行 传送 给 C PU , 同 时 可传 送 CR C 校验 码 , 有 极 强的抗 干 扰 具 纠错能力 ; 7 支持 多点组 网功能 , ) 多个 D l B 0可 S8 2 挂 在总 线 上 ,实现 组 网 多点测 温 。 12 S8 2 . D 1 8 0的引脚及 内部结构 DSl B2 8 0内部 结构 主要 由四部 分组成 : 6 4位光刻 R0M 、温 度传感 器、非 挥发 的温 度 报 警 触 发 器 T 和 T L 、配 置 寄 存 器 。 H Dsl B2 8 0的 管 脚排 列如 图 l 引脚 定义 如 , 下: DQ 为数 字信号 输入 /输 出端 ; GND 为 电源 地 ; VDD 为外 接供 电 电源输 入端 ( 寄 在 生 电源接 线 方式时 VDD 和 GND 都 接地 ) ,
多路温度巡检仪工作原理
多路温度巡检仪工作原理
多路温度巡检仪主要是针对工业现场中的各种温度测量而设计的,是针对多点测温的需求而设计的。
在使用中可以灵活的使用,多个测温通道可同时测量一个或多个不同位置的温度值。
多路温度巡检仪具有多路热电偶测量功能,可以同时测量5个点的温度,每个热电偶都具有独立的编号和名称,便于对它们进行管理。
在一个巡检仪上可以实现4~20mA电流输出、键盘
输出、数字显示和打印输出。
巡检仪可通过RS232接口与计算
机相连,实现数据远传和控制管理等功能。
1.结构组成
多路温度巡检仪主要由热电偶温度传感器、多通道输入模块、按键与显示模块、继电器控制模块等部分组成。
2.工作原理
热电偶温度传感器在测温过程中,其测温范围一般为-55℃
~+500℃,其测温原理是通过热电阻将被测点与温度平衡后,
将热电偶插入测温管内,然后将被测点温度通过热电偶转换为电压信号并输出。
在接收到温度信号后,通过内部程序处理后,将显示到屏幕上。
—— 1 —1 —。
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。
基于单片机和IPC的冷库温度巡检系统的设计与应用
关键 词 : 冷库 ; 自动巡检 ; 片机 ; 单 数据 库
中图分 类号 :P 7 T 24 文献 标识 码 : A 文章 编号 :0 0— 6 2 2 0 ) 3— 0 3— 3 10 0 8 ( 0 7 0 0 2 0
The de i n a d a pl a i n o n u o-c nn n y t m o sg n p i to fa a t s a i g s se f r c
维普资讯
20 0 7年第 3期
工业仪 表与 自动化装置
・ 3- 2
基 于单 片机 和 I C 的 P 冷 库 温度 巡检 系统 的设 计 与应 用
徐振方 , 王秀霞 , 周 刚
( 南工业 大 学 电气工程 学院 , 河 河南 郑州 4 0 0 ) 5 07
s s m t cu e, ad a e c n iu a in a d s f a e i l me tt n T e s se c n p r r t e o —i e y t sr t r h r w r o f r t n o t r mp e n ai . h y t m a ef m h n l e u g o w o o n
s a nig o lio n e rg r trtmp r t r rf o o so e, u o tc aa m ,e lt e o d, u — c n n ft mu t i tr f ea o e e au ef o d t t r a tmai l r r a —i r c r q e he p i o me r n mo e tmi g p nt ec. h y tm sp o i d wi re l n ma h n n e fc n se s o y i d s,i n r , t T e s se i r vde t a f nd y ma — c i e i tra e a d i a y t i h i
基于单片机八路温度巡检系统设计
当前环 境 温度 。 当实际 温度 超 过 限制值 时报 警 电路 报警 。
是 世 界 上 第 一 片支 持 “ 线 总 线 ”接 口的温 度 传 感 器 ,在 一 其 内部 使 用 了在 板 (ON—BO ARD )专 利 技 术 。 全 部 传 感
元 件 及 转 换 电路 集 成 在 形 如 一 只 三 极 管 的集 成 电路 内。 一
研 究 与 探 索 RE E S ARCH
…
…
编I 『 曼z 1o』、 ’,索 辑 菁 :a r实践与探 厂 姜 ×6n 一I| zz3 j r r’’ hh , . i . yi c e E E@R
E-m a l - i
基于单片机八路温度巡检系统设计
文/ 郭 伟 潘 巍
温度 是工 业 农 业 生 产 中常 见 的工 艺 参 数 之 一 ,许 多 产
扰 能 力强 的新 型 数 字 温 度 传 感 器 是 解 决 这 些 问 题 的 最 有 效 方 案 ,新 型 数 字温 度 传 感 器 DS1 B2 具 有体 积 更小 、精 度 0 8 更 高 、适 用 电压 更 宽 、 采 用 一 线 总 线 、 可 组 网 等 优 点 ,在
“
一
线 总线 ” 的优 点 。
i 一
、
系统 硬 件 电路 的 设计
在 传 统 的模 拟 信 号 远 距 离 温 度 测 量 系统 中 ,需 要 很 好
地 解 决 引线 误 差 补 偿 问题 、多 点 测 量 切 换 误 差 问 题 和 放 大
1温 度 测 量及 液 晶 显示 电路设 计 . 八 路 温 度 巡 检 仪 由8个 DSl 8B2 O组 成 , 显 示 器 采 用 L CDI0 液 晶 显 示模 块 , 它是 一种 可 编 程 的 器 件 。 本 系统 62
飞行器多路温度巡检系统设计
Ab t a t F rt e ft l aey t r ae i g f g tp o l m o i h c i e t p riu al a p n d b h i on sr c : o h aa f t—h e t n n ih r b e f g ta cd n s a t l r h p e e y te ar r e s l l f c y b ii g s o e, l - mp r t r n p c in tu y t m , h c p l s t mp r t r a u e n n u c in cn c p a mut t i e e au e i s e t o r s se w ih a pi e e au e me s r me t a d f n t o e o
(. 1 南京航空航天大学 自动化学院 。 江苏 南京 2 0 1 ; 1 06 2 空军航空大学 航空控 ¥ - . J  ̄ r程系 。 吉林 长春 102 ) 30 2 摘 要 :针对因飞机机身局部结冰引起 的飞行 事故屡屡 发生 , 严重威胁到飞行安全的问题 , 研究出一种适
用于机身各部位温度检测和功能事务 管理 的多路 温度巡 检系统 , 该系统利用 机身表皮 内嵌 的温度传感 器 感知外界实时 的温度变化 , 并通过 R 4 5通信方式 , S8 将温度信 息传递给单 片机进行数据集 中和处理 , 其结 果通过 D P串行 口在液 晶屏 中显示 。另外 , 系统 利用 u / SI嵌入式操 作系统作 为其事务 管理系统 , S 该 CO— 1
基于无线通讯的低功耗温度巡检仪设计
1 仪表组成及硬件设计
本 仪 表主 要 由 电源 部 分 、测 量 与 存储 及 通 讯 端 口 等部分 组成 。
1 1 电源 部分 .
输入电源可 以由 U B接 口提供 ,也可以是 内置的 S
36 . V锂 离子 电池 。仪 表 能够 根 据 当前 工 作状 态 自动完 成 U B供 电和 电池供 电之 间 的切 换 。 电源 电路 如 图 1 S
所示 。
・ 测量 电压 及 电阻范 围 :0~10mV,0— 0 0 4 0Q; ・ 板 载数 据 存储 器 容 量 满 足最 小数 据记 录间隔下
当仪表连接 U B接 口时 ,继 电器 K 吸合 ,仪表 S 1
收稿 日期 :2 1 0 — 6 00— 1 0 ;收修改稿 日期 :2 1 0 00— 3—2 4
De in fLo Po r Con u pto Te p r ur ns c i nsr sg o w we s m i n m e at e I pe tng I t ume s d o Ra o Co ntBa e n di mm un c to i a i n H0U Yi . CHAI Ya i 。YE e nl W i
于 0 5C; . ̄
・ 工作 环 境 :温度 范 围 一 0—8 ℃ ,相 对 湿度 不 2 0
大于 9% ; 0
・储藏环境 :温度范围 一 O 0  ̄ 相对湿度不 3 一15 C,
大于 9%。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
・ 仪表 尺 寸 :10mm× 0m 3 m; 2 8 m× 0m
・ 重量 :小 于 5 0 g 0 。
O 概 述
温度 巡 检 仪 作 为 多通 道 温 度 测 量 和记 录仪 器 在 工
多路温度巡检系统的设计与应用
文章编号 :0 19 4 (0 80 ・0 30 10 .9 42 0 )90 1 —3
多路 温 度 巡 检 系统 的设 计 与应
宋 丹
( 中国 电 子科 技 集 团 四十 六 所 , 津 3 0 9 ) 天 0 1 2
摘 要 : 工业 自动 控 制 领 域 , 温 度 的 控 制是 很 重要 的一 个 方 面 。本 设 计 是 一 种7 温度 巡 在 对 路
检 系统 。 硬 件 上 , 温度 检 测元 件 采 用 单 总 线 方 式 下 先 进 的 数 字 式 温 度 传 感 器 , 电路 结 构 大
为 简化 。软 件 上 , 汇 编语 言 对 单 片机 编程 以 实 现 对 各 测 试 点 温 度 值 的 检 测 和 集 中管 理 , 用
并 且 通 过 软件 编程 以极 少量 的 按 键 实 现 了对仪 表 的方 便 操 作 。
口方 式 , S 8 2 D 1 B 0在 与微 处 理器 连 接 时仅 需要 一 条 口线 即 可 实 现 微 处 理 器 与 D 1 B 0的 双 向 通 讯 ; S82
对 采集 数据 进 行 保 存 , 用 T 9 3 采 6 6 C液 晶控 制 器 进 行 温 度 显 示 ,并 通 过 自定 义 的键 盘 对 本 系统 进 行
控 制
D 1B 0支 持 多点组 网功能 . S8 2 多个 D 1B 0可 以并 S8 2 联 在 唯一 的三线 上 , 现组 网多 点测 温 ; S 8 2 实 D 1 B 0在 使 用 中不需 要任 何外 围元 件 .全部传 感元 件及转 换 电路集 成 在形 如一 只三极 管 的集成 电路 内 ;温度 范
Ke wor s:e p r tr p to i pe to AT8 y d tm e au e ar l ns c in; 9C51; DS1 B2 8 0
毕业设计28单片机应用系统设计——温度巡检系统
单片机应用系统设计——温度巡检系统摘要本论文采用台湾凌阳公司生产的µ’nSP™系列16位SPCE061A单片机,设计了用于检测炉窑温度的温度巡检系统, 该系统在冶金、化工等领域应用较为广泛。
课题主要内容包括硬件设计(热电偶温度传感器、热电偶温度变送器、驱动芯片、LED显示器等)以及软件程序设计(模拟量的采集、A/D转换模块、定时器、I/O模块等)。
该系统可以在一个采样周期内实现四个温度采集点的巡回检测、各个采集点的温度的LED显示、温度的超限报警功能。
论文详细阐述了软件设计的思路,并对硬件接口电路和程序流程图进行了详细的分析,并对系统的抗干扰性能进行了优化设置。
大部分程序采用了C语言编程,相较于汇编语言来说它具有结构灵活,数字信号处理能力强的特点,而且只要修改参数就可以方便地应用于其它类似的系统。
关键字:SPCE061A单片机,采样,A/D转换The Design of System for Itinerant TemperatureMeasurement Using MCUAbstractThe author of the paper designs a itinerant measurement system of temperature in measuring the furnace temperature using the SPCE061A 16-bit MCU in the µ’nSP™ series made by Taiwan Sunplus Ltd , which is used widely in the filed of metallurgical engineering and chemical industry. This paper contains the designs of hardware (the thermocouple sensor, the thermocouple convert, the driver, the LED displayer etc.) and the software (the analog data collect, the ADC convert unit, the Timer,the I/O unit etc.).The system can measure the furnace temperature of the four points in a sample period, display the temperature data of each point on the LED displayer and give an alarm when the temperature oversteps the normal boundaries. The paper tells the designing thought in detail and analyses the circuit diagrams and charts with clarity.Most of the programs are described by C language, which has the advantages of agility structure and strong Digital Signal Processing ability to the assemble language. The program can be transplanted conveniently to other similar system just by modifying the parameters.Keywords:SPCE061A MCU, sample,analogy-digital-convert目录1 绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 单片机的发展及现状 (1)1.3 课题的系统构成 (2)2 系统基本硬件 (4)2.1 凌阳16位单片机SPCE061A介绍 (4)2.1.1 SPCE061A的性能 (5)2.1.2 SPCE061A的内部结构和最小系统 (6)2.1.3 定时器和计数器 (8)2.1.4 输入输出接口 (11)2.1.5 A/D转换器 (13)2.1.6 凌阳SPCE061A的指令系统 (15)2.2 温度传感器 (17)2.2.1热电偶的测温原理 (18)2.2.2 热电偶传感器的选型 (18)2.2.3 热电偶的结构形式 (19)2.2.4 热电偶的冷端补偿 (19)2.3 温度变送器 (21)3 系统硬件设计 (24)3.1 电路方框图其说明 (24)3.2 SPCE061A与计算机的接口 (24)3.3 SPCE61A与外部传感器、变送器的接口 (25)3.3.1 被测温度的输入通道 (25)3.3.2 温度传感器和温度变送器与SPCE061A的接口电路 (26)3.4 LED显示器接口电路 (26)3.4.1 七段数码管 (27)3.4.2 静态显示方式和动态显示方式 (27)3.4.3 LED显示器的接口电路 (28)3.4.4驱动芯片BIC7818 (29)3.5声光报警电路 (30)3.5.1 通道1~4的报警电路接口 (30)3.5.2 SPCE061A的DAC输出通道与扬声器的接口 (31)3.6 SPCE061A的电源模块 (32)4 系统的软件程序设计 (33)4.1 主程序 (33)4.2 FIQ中断子程序 (35)4.3 采样及A/D转换子程序 (36)4.4数字滤波子程序 (38)4.5标度转换子程序 (39)4.6报警子程序 (39)4.6.1 报警子程序Sgbj() (40)4.6.2报警子程序Alarm() (41)4.7 LED显示子程序 (42)4.7.1 LED显示子程序Display() (42)4.7.2 LED显示器的段选码 (43)4.7.3 LED显示子程序F_show() (43)4.8 放音子程序 (44)4.9 编程工作的总结 (45)5 系统调试 (47)5.1编程工具µ’nSP IDE的简介 (47)5.2 程序的调试 (51)6 总结 (53)参考文献 (54)附录 (55)附录一:SPCE061A引脚说明(PLCC84封装形式) (55)附录二:源程序代码 (57)附录三:系统硬件电路图 (67)致谢 (68)1 绪论1.1 课题的提出在工业的各个领域,如冶金、化工、机械、建材等部门,多种形式的炉窑成为其重要的生产设备。
无线温湿度巡检系统的设计
2 本机的硬件设计
本 系统 的硬 件设 计 主要 分 为主机 和从机 两个 部分进 行描 述 。
21 主机部 分硬 件设计 . 本设 计 采 用 A b L 司 的8 精 简指 令 集 单 片机 A ME A1 Tl 公 E 位 T G 6
从机 部 分相 较 于 主机 而言 ,其工 作量 要 小 的多 。仅 仅 只是 在 每一 秒 的 时间 里 负责 采样 温湿 度 数据 ,然后 将 数据 通 过无 线模 块 发 送 出去 即可 。在这 里也 采 取 了主 机部 分 的程 序构 架 ,即时 间驱 动 + 态转 移 。不 同的是这 里 的时 间驱动 更加模 块化 。是 完全 基 于 状 时 间触发 的嵌 入式 系统 。 从 机 的主 程序 结 构也 类 似 于主 机 。在 开始 运行 相 关具 体 任 务
AMS 1733 1 1 .实现 。
图2
22 从机部 分硬 件设计 -
从 机部分 采用 85 内核 的A 8S2 片 机 ,温湿度 检测 采用一 01 T 95 ̄ 体 化 的数 字温 湿度 传感 器S T 0 H 1 ,通过 无 线模 块N F 4 0 与主 机 R 2L 1 进行 通 信 ,将所 采 集到 的 温湿 度 数据 传送 给 主机 显示 并 进行 相 关 处理 。每个 从机 都 可 以单 独设 置 自身 的地 址 。 主机 则轮 流检 测 每 个从 机 的温 湿度 数据 。 3 软 件 设 计
1 5 4
鹰 方 法 沦
22 1 科 第8 0 1 期 年
无线温湿 度巡检 系统 的设 计
朱 婷 ,蒋晨辉
(. 1 武汉职业技术学院电信学院 电子技术教研室 ,湖北武汉 407 ;2 304 . 武汉职业技术学 院电信学 院,湖北武汉 407 ) 304 搐 要 文章介绍 了无线温湿度巡检 系统在 工业上 必要 的用途 ,以及本 系统的设计要 求,设计方法 ,工作 原理。
多路温度自动巡检系统
多路温度自动巡检系统作者:刘文秀, 郭伟, 余波年来源:《现代电子技术》2011年第09期摘要:设计了一种8路温度巡检仪,能够对8通道循环检测温度,当温度超过上限时,实现报警功能。
硬件上,利用半导体集成温度传感器检测温度,由单片机控制,进行A/D转换,在显示器上显示测量出的温度。
软件上,单片机编程以实现对各测试点温度值的检测和集中管理。
关键词:温度传感器;巡回检测; A/D转换;液晶显示中图分类号:TN87-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)09-0124-03Multi-channel Temperature Automatic Inspection SystemLIU Wen-,,YU Bo-(1. School of Automation, Shaoguan University, Shaoguan 512005, China;2.Guangdong Shaoguan Big Jiangnan Electric Engineering Company, Shaoguan 521005, China)Abstract: A kind of 8-channel temperature inspection instrument is designed, which can circularly detect temperature of 8-channel and realize alarm function when temperature exceeds the maximum limitation. For the hardware, integrating temperature sensor by semiconductor to detect temperature and performing the A/D conversion by single-chip microcomputer control for displaying the measured temperature on display. For the software, programming by the SCM for detecting and managing each test point temperature.Keywords: temperature sensor; detection; A/D conversion; LCD display0 引言温度是工农业生产中常见的工艺参数之一,许多产品对温度范围要求严格,对温度的控制好坏直接影响产品的质量。
PLC控制多路温度巡检系统解析
智能控制技术今 日 自 动 化16 | 2020.6 今日自动化Intelligent control technologyAutomation Today2020年第6期2020 No.61 概述温度控制系统也广泛用于工业生产中,并在化学、食品、冶金、建材、石油、机械等行业中占有重要地位,发挥着特别重要的作用。
不同的生产条件和工艺要求通常会导致用于温度控制的控制方法不同。
例如,热处理炉,加热炉和反应器被广泛用于工业生产,例如机械,冶金,化学工业和食品,大多数燃料是石油,天然气、电力和天然气,由于温度控制过程的复杂性和不确定性,因此温度控制必须采用先进的控制技术。
2 PLC 温控系统概要要想达到企业生产力的提升意味着对工艺产品的高要求,这对温度控制系统技术也提出了更高的要求。
与FSC 、DCS 和IPC 等控制系统相比,PLC 具有高效的优势,因此PLC 目前占据着很大的市场份额。
与日本,德国和美国等先进国家相比,我国制造的温度控制器的整体水平并不高仍然是主要的问题。
当前,国内现有的温度控制产品主要基于“点”控制和PID 控制,仅适用于一般温度控制,因此难以控制复杂的温度系统。
另外,在智能控制的情况下,国产控制技术还相对落后,在商用电器控制参数的自调节控制方面,国外已经形成了许多成熟的产品。
例如瑞典、日本、美国和德国,正在生产许多功能卓越的商用恒温器和仪表,并被广泛用于各个行业。
目前,国外的温度控制系统和仪表正在向开发智能化,高精度和小型化的发展。
3 基于PLC 多路温度巡检系统的设计方案3.1 系统模块显示模块、温度检测模块、模拟量输入模块、自动检测模块、手动检测模块、执行模块、报警模块。
3.2 控制系统硬件设计系统硬件主要由西门子S7-200PLC 、模拟量扩展模块EM231、K 型热电偶传感器、加热电阻丝、交流接触器KM 和电源开关组成。
在系统设计中有两个问题需要解决。
一种是进行温度测量,另一种是将水箱的温度保持在50~60℃之间。
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毕业设计/论文开题报告课题名称基于DS18B20传感器的温度巡检系统设计院系机电与自动化学院专业班电气工程及其自动化 0904 姓名 XXXXXXX 评分指导教师 XXXXX华中科技大学武昌分校毕业设计开题报告撰写要求1.开题报告主要内容1)课题设计的目的和意义;2)课题设计的主要内容;3)设计方案;4)实施计划。
5)主要参考文献:不少于5篇,其中外文文献不少于1篇。
2.撰写开题报告时,所选课题的课题名称也不得多于25个汉字,课题设计份量要适当,设计中必须是自己的设计内容。
3. 开题报告的字数不少于2000字(艺术类专业不少于1000字),格式按《华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。
4. 指导教师和责任单位必须审查签字。
5.开题报告单独装订,本附件为封面,后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。
6.此开题报告适用于全校各专业,部分特殊专业需要变更的,由所在系基础上提出调整方案,报学校审批后执行。
华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告(此表由学生填写,指导教师、教研室、系签署意见)水力发电站的分类根据水力的特性把水力发电站分为以下几种:1.流域蓄水式电站;2.径流式电站;3.抽水式电站;4.潮汐式电站。
流域蓄水式电站是在河流上建筑大坝,修建水库,储存足够的雨水以供全年发电。
这种电站可以进一步分为高水头电站,中水头电站和低水头电站。
a.高水头电站,水头高达250多米;b.中水头电站,水头为50~250m之间;c.低水头电站,水头在50M以下。
目前电站的发电量在几百千瓦至数千兆瓦之间不等。
单机发电量有几百千瓦的,也有70万千瓦的。
因此,很难根据发电量来对电站进行分类。
径流式电站是在河流上游无适宜的水库的情况下利用河流最小流量的电站。
有时修建拦河堰坝,把水位提高到预定的数值,只允许在很小的范围内变化。
它可以单独为电站服务,或者主要为其他目标服务,并兼顾电站。
这种方案根本上是一种低水头方案,它仅适用于枯水季流量开发的年性河流。
抽水蓄能电站在峰荷期间发电,但在非峰荷期间又把水从尾水池抽回到蓄水前池供以后使用。
抽水机是由该系统其他电站的辅助电力驱动的。
因而,这类抽水蓄能电站主要用于协助现有的火电站或别的水电站调峰。
在峰荷期间,水从水库流入水轮机而产生电能。
在非峰荷期间,利用利用其他电站的剩余电能,从尾水池抽水到前池,因而这个较小的电站为另一个较大的电站补充电能。
在这样的系统中,同样的水量被一次又一次地利用,而没有被浪费。
利用潮汐发电是近代的和现代的成就。
它是根据海水在高潮期上升,在落潮期下降的原理工作的。
海水一日涨落两次。
每次落潮周期大约是12小时25分。
潮汐电站就是利用水位涨落的效益。
换言之,就是利用高低潮之间的水位差进行发电。
为此,要修建一个水池,用隔墙将其与大海隔开,只要在隔墙的空洞里安装水轮机,就可以发电。
水轮机水轮机是把水能转为机械能的机械。
所以水轮机可以被看作是由水驱动的发电机。
储存在水库里的水通过水轮机由较高水位流到较低水位的尾水渠,把势能释放给水轮机。
水轮机的作用是旋转连接在水轮机上的电机,使其发电。
将能量转化成电的形式是必要的,因为电能可以远距离输送。
与机械能或水能相比,它的损耗比例小。
水轮机可分为两类:(1)冲击式或流速式水轮机(2)反击式或压力式水轮机1冲击式水轮机在冲击式水轮机中,水流冲击水轮机水斗之前,通过收缩的喷嘴或导叶,将可用的势能(水头)全部准换为动能,即流速水头。
轮叶在空中自由旋转,每次只有部分轮叶和水接触。
水压始终是大气压。
为了防止水花飞溅并把水从水斗导入尾水渠而加设了机壳。
因此,冲击式水轮机具有以下特性:(1)水轮机流道并未完全充满水;(2)作用在轮叶上的水处于大气压之下;(3)只从轮周几处供水(通常是一处,偶尔两处或两处以上);(4)施加于水轮机上的能量全是动能。
冲击式水轮机基本上是低速水轮机,适用水头较高,一般约150m,至今未超过1000m。
不过在瑞士,冲击式水轮机已用于1770m以上的水头。
2 反击式水轮机反击式水轮机的转轮入口处,可用的势能只有部分转换为流速水头,而剩余的大部分仍为压力水头。
水轮机入口处的压力比出口处的压力高的多,而且压力在水轮机整个流道中是变化的。
大部分动力是作用在轮叶正反面的压力差产生的,只有一小部分是由流速的动力作用产生的。
由于水处于有压状态,从引水渠流至尾水渠的全部水流都处在封闭管道系统中,任何部位均无空气进入。
概括起来,反击式水轮机有以下特性:(1)水轮机流道完全充满水;(2)作用于轮叶上的水压力高于大气压力;(3)水流沿整个轮周进入水轮机;(4)水轮机利用的能量既有压力能,也有动能。
3 变压器变压器大小不一。
有的变压器像房子一样大。
而电子变压器可能和糖块一样大。
所有的变压器至少有一个线圈;大多数变压器具有两个或两个以上的线圈。
通常使用变压器的目的是改变电压等级,但有时也用于隔离电源和负荷。
变压器的类型标准电力变压器有两只线圈。
这些线圈标记为一次绕组(一次侧)和二次绕组(二次侧)。
一次绕组连接电源,二次绕组连接负荷。
在一次和二次绕组间没有电的连接。
二次绕组通过感应获得电压。
大概只有在发电厂才能见到升压变压器。
典型的发电机出口电压为13800V。
升压至345000V用来传输。
下一站是变电所,把电压降到配电定压等级,约15000V。
大型的变电所变压器具有冷却叶片,以防止变压器过热。
有的变压器安装的位置靠近用户。
Classificasiin of HydroplantsHydroelectric plants can be classified on the basis of hydraulic characteristics as follows :1.Valley storage plants.2.Run off river plants.3.Pumped storage plants.4.Tidal plants.In the case of valley storage plants,a reserovir has to created on the river to store sufficient rainwater for power generation throughout the year by constrution of a dam .These tpyes of plants are sub-divided into high-head plants,medium-head plants and plants and low-head plants.a.High-head plants——having heads of more than 250 m.b.Medium-head plants——having heads between 50 m and 250 m.c.Low-head plants——having heads less than 50 m.The plant capacities range from few hundred kilowatts to thousands of megawatts with individual umit capcities ranging from few hundred kW to 700 thousand kW and it is rather difficult to classify the plants on capacity basis .Run-off river plants are thoese which untile the minimum flow of a river having no a ppreciable pondage on its upsream side .A weir or a barrage is sometimes constructed across a river simply to raise and maitain the water level at a pre-determined level within narrow limits of fluctuation,whether solely for building the power plant or for doing somr other things where the power plant may be incidentally erectd .Sch as a scheme is essentially a low head scheme and may be suitable only on a prenial river having sufficient dry weather flow of such a magnitude as to make development worth while.A pumped storage plant generates power during peak hours, but during the off peakhours, water is pumped back from the tail water pool to the head water poolfor future use.The pumps are run by some secondary power from some other plant or some other hysroppower plant.During peak hours, the water flows from the reservoir to the turbine and electricity is generated. During off-peak hours, the excess power is avilable from some other plant, and is ultilizd for pumping water from the tail pool to the head pool. This minor plant thudsuplements the power of another major plant.In such a scheme the same water is ultilised again and again and no woter is wasted.Tidal plants for the generation of electric power are the recent and modern advancements, and essentially work on the principle that there is a rise in seawater during high tideperiod and a fall during the low ebb period . The water rises and falls twice a day ;each fall cycle occupying about 12 hours and 25 minutes. The advantage of this rise and fall of water is taken in a tidal plant. In the word ,the tidal range,i.e. the difference between high and low tide levels is utilised to generate power. This is accomplished by constructing a basin separated form the ocean by a partition wall and installing turbines in openings through this wall.Hydraulic TurbinesTurbines are mechanical hydraulic energy into mechanical energy. So turbines could be considered generators powered by water. Stored in the stream of water through the turbines by the high water level in the reservoir to the tailrace of lower water levels, the potential energy released to the turbine.Turbine is a rotary joint on the turbine motor, its power generation. Conversion of energy into electricity is necessary, because the long-distance transmission of electric energy. Compared with the mechanical energy or water, small percentage of loss.Turbines can be classified into two categories:(1)Impact type or flow type turbine(2)Impact or pressure turbine1. Pelton turbineThe Pelton turbine, turbine flow shocks before the fight, by shrinking of nozzles or guide vanes, available potential energy (head) all for kinetic energy, thevelocity head. Vanes rotate freely in the air, only some of the vanes and watercontact at a time. Water pressure is always at atmospheric pressure. In order toprevent water splashing and import of tailrace water from the bucket and add theCabinet. Therefore, Pelton turbine has the following characteristics:(1)Hydraulic turbine runner is not completely filled with water;(2)Role on the vanes of water is under atmospheric pressure;(3)Trailing wheel week only a few water (usually one, occasionally two ormore than two);(4)Kinetic energy is the energy applied to turbine.Low-speed turbine Pelton turbine is basically applicable head higher, about 150m,Has no more than 1000m 。