温度智能检测控制系统开题报告

温度智能检测控制系统开题报告

开题报告

一选题的依据和意义

随着社会经济的高速发展，在现代企业生产过程中，经常使用大型电气设备。而电气设备是需要对温度和湿度有一定的要求，温度和湿度和人类生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数, 越来越多的工业部门和生产环节对温湿度检测控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求，例如机械电子化工发电站等各类行业都能用到高压电气设备，同时他也是一种对温度湿度要求非常严格的一种设备. 温湿度的检测在工业生产和日常生活中都起到了非常重要的作用。工业生产的很多流程都需要实时检测温度和湿度，人民的生活也和温湿度息息相关，因此研究温湿度的检测控制装置具有十分重要的意义。部分厂矿、企业甚至还在沿用简单的温度测量设备和纸质数据记录仪，不仅测量精度得不到保障，而且浪费人力物力资源，使得生产效率大大降低。而且像高压电气这种设备，人力检测很难实现，具有一定的危险性。随着电子技术和微机技术的飞速发展，微机广泛地应用于电力系统测量中，使得电气参数的测量、监控技术得到了快速的发展，精度和实时性有了很大的提高。采用单片机对电气参数进行测量大大提高了测量精度和速度。另外很多场合中，比如消防设备，不仅要测量温湿度，还要在温湿度超标时立即采取报警等动作，如果温度检测系统能自动动作，则会节省人力，同时节省时间。所以，我们需要对大型电气设备的温度和湿度进行测量。本次温湿度检测控制系统的设计基于此应用而设计，针对生产生活中需要对温湿度进行测量和控制的场合，设计一套温度智能检测控制系统。

二选题研究的基本内容

在现代企业生产过程中，经常使用大型用电设备,而高压电器柜更是大型工厂,企业必不可少的一个电气设备。电力设备工作时对环境的温湿度有一定的要求，当温湿度超过要求的范围时，电力设备可能无法正常工作，这就需要对电力设备的工作环境温湿度进行监测与控制，使电力设备正常工作，避免不必要的损失。具体的要求如下：

1、可以设定电力设备柜内环境温度和湿度上下限值；

2、对环境温度和湿度进行显示和控制，温度范围10℃~50℃，湿度范围为20%RH—60%RH；

3、显示精度±0.5；

4、当外界突发事件使电力设备柜内温度和湿度不在设定范围时要求有声光报警。

三研究方法及措施

温湿度传感器是指能够直接将温度和湿度两个基本的物理信号直接转化为电信号的装置。可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。同时我们设计了声光报警系统，如果温度和湿度的测试超过的设定值，系统就会通过报警系统自己发出报警提醒，让我们更方便，更安全的去应用这些电气设备。

四方案分析

本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，此设计以AT89C51本系统为核心的一套检测系统，其中包括单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、闸

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单片机是系统的控制核心，所以单片机的性能关系到整个系统的好坏。因此单片机的选择，对所设计系统的实现以及功能的扩展有着很大的影响。单片机种类很多，在众多51系列单片机中，较为常用的是ATMEL 公司的AT89C51和AT89S52单片机，这里选择AT89C51，此芯片具有超强的抗干扰、高速、低功耗、指令代码完全兼容传统8951单片机、12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择等特点。

温度和湿度传感器部分，温湿度信号的采集为模拟信号，而单片机接收的为数字信号，因此需要进行A/D转换，在需要进行多路A/D转换时，目前常采用多通道A/D转换器，如ADC0809、AD574等。这些转换器多为8通道，电路较为复杂，而目前温度传感器有AD590这种传感器，用AD590温度传感器就需要在此传感器的基础上配套A\D转换,在次我选择了一种传感器DS18B20,这种传感器内部自带A/D转换,能直接把采集收到模拟信号转换成数字信号发送给单片机。而湿度传感器我选择的是一种复合型的温湿度传感器SHT10，它能测定当前温度下该系统的湿度是多少，当前还有一种传感器dth11的温湿度传感器,但是他的温度测量量程达不到本次设计的要求,所以我们选用的是SHT10的传感器。本次设计我们温度和温湿度传感器我们选择的DS18B20和SHT10俩种传感器都是智能型传感器，里面内部自带AD转换电路，直接将信号转换完成发送至单片机，更简单，简化了本次设计的方案，减少了一些不必要的电路的添加简化了电路图。

复位电路一般分为上电自动复位和按钮复位俩中方式，上电复位电路是用过外部复位电路的电容充电实现的。按键手动复位有电平复位和脉冲复位俩种，此次设计我们选用的按键复位，方便操作。

闸值设置模块这一部分是系统的键盘部分，一般分为简单的独立式按键输入和行列式键盘输入。因为此方案按键输入并不是很多，因此选用独立按键式的键盘输入，他具有程序编写容易、简单、占口线较少等优点，所以我们选择的独立按键式。

方案设计的显示部分我们选用的串行口LCD显示，一般温湿度的显示可以用LED LCD俩种，但是我们需要考虑到在仿真实验中，选用的LED用来显示俩个采集信号结果的长度不是够。所以选用了LCD1602显示的内容为16X2,即

可以两行分别显示的LCD显示屏。

此外，本次方案我们还设计了声光报警系统，首先我们需要通过设置，来设定此次的温度和湿度的上限和下限，当温度和湿度达到闸值设定的范围之外时会产生声响和小灯的亮灭进行警示，这样更智能化的管理，同时更好起到了保护电气设备的作用。

五毕业设计进度及步骤

1━2周：查找处理器相关书籍理解课题所要涉及的内容，及对题目的深入了解。3—4周：确定初步的设计方案并。

5—6周：完成课题要求的硬件设计。

7—9周：完成相应的软件设计。

10—14周：对总体设计调试，包括硬件调试和软件调试。

15—17周：撰写论文的初稿。

17—18周：准备答辩并完成毕业设计的终稿。

六参考文献

[1]王幸之, 王雷编：《单片机应用系统抗干扰技术》[M].北京:北京航空航天大

学出版社, 2000

[2]张永瑞等编：《电子测量技术基础》[M].西安电子科技大学出版社，2004

年12月

[3]詹善琼编：《中外集成电路速查手册》[M].电子工业出版社.2003.7

[4]张毅刚等编：《MCS-51单片机应用设计》，哈尔滨工业大学出版社，2003年7月

[5] 朱善君等编：《单片机接口与应用》[M].北京：清华大学出版社，2005.3

[6] 徐玮编,C51单片机高效入门.[M]机械工业出版社，2007年1月

[7] 戴仙金编,51单片机及其C语言程序开发实例.[M]清华大学出版社，2008年

[8] 杨宁编,单片机与控制技术.[M]北京航空航天大学出版社，2005年3月

[9] 周景润编，基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真.[M]北京：北京

航空航天大学出版社，2006年5月

[10] 谭博学主编.集成电路原理与应用.[M]北京：电子工业出版社，2003年