单片机温度能检测记录系统

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基于单片机的气象信息实时监测系统设计

基于单片机的气象信息实时监测系统设计

基于单片机的气象信息实时监测系统设计气象是人们日常生活中非常重要的一部分,无论是农业生产、交通出行、还是城市规划和环境保护,都需要依赖气象信息的实时监测和分析。

如今,随着科技的不断发展和应用领域的不断扩展,基于单片机的气象信息实时监测系统也越来越受到人们的关注,成为了一种新兴的测量技术。

一、气象信息实时监测系统的介绍基于单片机的气象信息实时监测系统是一种集测量、记录、传输和处理于一体的综合性气象监测系统,通常包括温度、湿度、风速、风向、降雨量等多种气象因素的检测和测量模块,以及数据传输模块、数据处理模块和显示输出模块等多个子系统。

二、气象信息实时监测系统的设计原理基于单片机的气象信息实时监测系统的设计原理主要包括两部分:检测和控制。

1.检测模块的设计温度、湿度、风速、风向、降雨量等多种气象因素是气象信息实时监测系统的核心要素,因此检测模块的设计至关重要。

通常情况下,温度和湿度检测采用单片机内置的ADC进行检测,而风速和风向通常采用MEMS微型风速风向传感器进行检测,降雨量则采用一种特殊的杯式雨量计进行检测。

2.控制模块的设计控制模块主要包括数据传输、数据处理和输出控制三个部分。

其中,数据传输模块负责将检测到的气象数据传输至外部设备,如计算机、手机等;数据处理模块主要负责对检测到的气象数据进行处理和分析,提取出有用的信息;而输出控制模块则负责将处理后的气象数据以直观、易读的方式进行输出,以便用户快速掌握气象信息变化情况。

三、气象信息实时监测系统的应用前景随着城市化进程的加速,城市规划和环境保护也成为了人们越来越关注的话题。

基于单片机的气象信息实时监测系统,无疑将在城市规划和环境保护方面发挥越来越重要的作用。

例如,在城市道路规划和设计中,气象信息实时监测系统可以提供相应的气象数据,帮助道路设计师更好地选择材料和设计结构;在环境保护方面,气象信息实时监测系统则可以帮助环保部门实时掌握空气质量、水质状况等关键信息,为环境治理提供有力支持。

单片机类毕设题目

单片机类毕设题目

单片机类毕设题目以下是一些单片机类的毕业设计题目:1.温度监控与控制系统:设计一个基于单片机的温度监测与控制系统,可以测量环境温度并实现自动控制,例如通过调节风扇或加热器来维持恒定温度。

2.智能家居系统:设计一个基于单片机的智能家居控制系统,可以通过手机或其他终端远程控制家居设备,例如灯光控制、电器控制和安防监控等。

3.自动植物浇水系统:设计一个基于单片机的自动植物浇水系统,通过感知土壤湿度并控制水泵实现定时或根据需要的自动浇水。

4.智能交通信号灯控制系统:设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统,可以根据实时交通流量和需求调节信号灯的绿灯时间,以优化交通流畅度。

5.室内空气质量监测系统:设计一个基于单片机的室内空气质量监测系统,可以测量并显示温度、湿度、二氧化碳浓度等参数,提供可视化的空气质量信息。

6.智能健康监护系统:设计一个基于单片机的智能健康监护系统,可以实时监测心率、体温、血压等身体参数,并提供数据记录和报警功能。

7.智能车辆防盗报警系统:设计一个基于单片机的智能车辆防盗报警系统,可以通过车辆振动、车门开启等感知信号实时监测并触发报警装置。

8.以下是一些单片机类的毕业设计题目:9.温度监控与控制系统:设计一个基于单片机的温度监测与控制系统,可以测量环境温度并实现自动控制,例如通过调节风扇或加热器来维持恒定温度。

10.智能家居系统:设计一个基于单片机的智能家居控制系统,可以通过手机或其他终端远程控制家居设备,例如灯光控制、电器控制和安防监控等。

11.自动植物浇水系统:设计一个基于单片机的自动植物浇水系统,通过感知土壤湿度并控制水泵实现定时或根据需要的自动浇水。

12.智能交通信号灯控制系统:设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统,可以根据实时交通流量和需求调节信号灯的绿灯时间,以优化交通流畅度。

13.室内空气质量监测系统:设计一个基于单片机的室内空气质量监测系统,可以测量并显示温度、湿度、二氧化碳浓度等参数,提供可视化的空气质量信息。

stc15w204s应用实例

stc15w204s应用实例

stc15w204s应用实例一、系统原理STC15W204S是一款单片机芯片,具有强大的处理能力和丰富的外设接口。

在本系统中,我们利用STC15W204S的ADC模块和串口模块,以及温湿度传感器,实现了温湿度数据的采集和传输。

系统的原理如下:1. 温湿度传感器采集环境温湿度信号,并将信号转换为模拟电压信号。

2. STC15W204S的ADC模块将模拟电压信号转换为数字信号,并进行采样。

3. 采样完成后,STC15W204S将采集到的温湿度数据通过串口发送到计算机上。

4. 计算机接收到数据后,通过软件进行解析和处理,并将温湿度数据显示在界面上。

二、硬件设计在硬件设计方面,我们需要准备一些材料和模块:1. STC15W204S开发板:该开发板集成了STC15W204S芯片和相关外设接口,方便我们进行开发和调试。

2. 温湿度传感器:选择一款适合的温湿度传感器,如DHT11或DHT22。

3. 串口转USB模块:用于将串口信号转换为USB信号,方便与计算机通信。

4. 连接线和面包板:用于连接各个模块和电路的接线。

具体的硬件连接方式如下:1. 将温湿度传感器的数据线连接到STC15W204S的ADC引脚上,将传感器的电源和地线连接到相应的引脚上。

2. 将STC15W204S的串口引脚连接到串口转USB模块上,再将模块连接到计算机的USB接口上。

3. 根据需要,可以连接其他外设接口或传感器,以实现更多功能。

三、软件设计在软件设计方面,我们需要使用STC-ISP软件和Keil C语言开发环境来编写代码和烧录程序。

具体的软件设计步骤如下:1. 打开Keil C语言开发环境,创建一个新的工程。

2. 在工程中编写C语言代码,包括初始化串口和ADC模块、读取温湿度传感器数据、将数据通过串口发送等功能。

3. 编译代码,生成可执行文件。

4. 打开STC-ISP软件,选择对应的串口和芯片型号,将可执行文件烧录到STC15W204S芯片中。

单片机远程监测系统的基本原理与工作流程分析

单片机远程监测系统的基本原理与工作流程分析

单片机远程监测系统的基本原理与工作流程分析单片机远程监测系统是一种应用于工业自动化控制领域的监测系统,采用单片机作为核心控制器,通过网络技术实现对远程设备的监测与控制。

本文将对单片机远程监测系统的基本原理和工作流程进行分析和介绍。

1. 基本原理单片机远程监测系统的基本原理是通过单片机控制器获取待监测设备的数据,并将数据通过网络传输到远程监测中心进行处理和显示。

其主要包括以下几个方面的原理:1.1 单片机数据采集与处理单片机作为系统的核心控制器,通过各种传感器采集待监测设备的参数和状态信息,并进行数据处理。

例如,通过温度传感器可以实时采集待监测设备的温度变化情况,通过光照传感器可以获取光照强度等。

单片机通过内部的模数转换器将模拟信号转换为数字信号,并进行处理和存储。

1.2 网络通信单片机通过网络模块与远程监测中心进行通信,将采集到的数据传输到远程端。

常用的通信方式包括以太网、WiFi、GPRS等,通过这些方式实现与远程服务器的连接。

单片机将采集到的数据封装成数据包,通过网络传输协议发送到远程监测中心。

1.3 远程数据处理与显示远程监测中心接收到单片机传输的数据包后,进行数据解析和处理。

通过特定的算法和模型,将原始数据转换为可视化的形式并进行展示。

远程监测中心可以通过Web界面或者客户端应用程序进行数据显示,也可以进行报警处理等。

2. 工作流程分析单片机远程监测系统的工作流程主要包括以下几个步骤:2.1 数据采集单片机根据设定的采集周期,定时或事件触发性地采集被监测设备的数据。

例如,可以每隔一定时间采集一次温度传感器的数据和光照传感器的数据。

通过模拟信号转换器将模拟信号转换为数字信号,并存储到单片机内部的存储器中。

2.2 数据处理单片机对采集到的数据进行处理,可以进行滤波去噪、数据校正、数据压缩等操作。

根据采集到的数据和预设的算法,对数据进行相应的处理,如计算平均值、极值、波动范围等。

2.3 网络通信处理完的数据通过网络模块进行传输,连接到远程监测中心。

基于AT89C2051单片机的大气温度采集和记录系统

基于AT89C2051单片机的大气温度采集和记录系统
第 2期
21 0 0年 4月




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基 于 A 8 0 片 机 的大气 温 度 采 集 和 记 录 系统 T9 25 C 1单
张 明 杰
( 海盐 湖元通 钾肥 有 限公 司 , 尔木 8 6 0 ) 青 格 1 0 0 摘 要 : 统 以 A 8 C 0 1单 片 机 为 核 心 , 对 大 气 温 度 进 行 定 时 测 量 。测 量 范 围 为 系 T 9 25 能

c n so e 2 6 d t m. I lo pr vd s RS 3 ntra e whc a o a tr 5 a u tas o ie 2 2 i e c ih c n c mmu ia e wih t e PC. f n c t t h Ke wo ds: mo ph r e e a u e; i g e—c p; 23 ntra e y r At s e e tmp r t r S n l hi RS 2 i e c f
A 8 C 0 1 一 款 低 电压 , 性 能 的 C S8 T9 25 是 高 MO
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基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。

温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。

因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。

本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。

二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。

2、对采集到的数据进行处理和分析。

3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。

4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。

5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。

(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。

传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。

当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。

三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。

(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。

它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。

(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。

(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。

(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。

四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。

基于单片机的供暖室温实时监测系统

基于单片机的供暖室温实时监测系统

• 193•构建了一种基于STC89C52单片机的供暖室温实时监测系统,给出了系统的硬件设计结构和软件设计流程。

首先利用温湿度传感器DHT11采集温湿度数据,然后通过STC89C52单片机将温湿度数据显示在液晶显示屏上,同时也通过单片机与无线传输模块nRF905对上位机进行温度数据传输,上位机对接收到的数据进行处理,从而实现供暖室温的实时监测。

重点论述了系统的硬件设计原理和软件设计方案,并给出了实验测试数据。

引言:在我国北方,冬季供暖的方式主要以集中供暖为主。

供暖公司通过城市地下的供热管道将热水送至用户所在地。

但最近几年来,供暖质量一直是居民与供暖企业的矛盾之一。

而最直接体现供暖质量的就是室内温度数据,因此在供热网的不同位置安装温度采集装置,将实时采集的数据回传至供暖公司以便其及时掌握供暖质量情况,从而对供暖的水速水量进行调控,对提高供暖质量、解决社会供暖企业与用户之间矛盾等具有重要的意义。

我国只有少部分地区的用户室内安装了实时温度采集装置,但采集和传输装置上有很大的限制,不能做到及时的反馈与调节处理。

在用户室内加装供暖室温实时监测系统,可以使供暖信息得到及时的反馈,避免了不同时间不同测试装置之间的测量误差,使测量数据更加直观地显示,同时可避免居民与供暖企业之间的在测温的及时性与有效性方面可能会产生的纠纷,因此研制此装置非常有意义。

1.系统硬件设计本系统主要分为以下几部分:传感器模块、微处理器模块、液晶显示模块、无线传输模块、上位机模块。

系统组成框图如图1所示。

首先通过传感器采集温湿度信息,再通过微处理器STC89C52对传感器输入的温湿度信息进行处理,传送给液晶显示模块与无线传输模块。

液晶模块显示温湿度信息,无线传输模块发送温度数据至上位机,最后由上位机对温度数据加以分析处理,完成整个监测过程。

1.1 传感器模块设计采用的DHT11与单片机的接口电路原理如图2所示。

它可以检测周围环境的湿度和温度,并可以通过DATA 口发送以下数据:温度高 8 位、温度低 8 位、湿度高 8 位、湿度低 8 位和校验 8 位。

基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制设计

基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制设计

基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制设计实时监测与报警机制是一个基于单片机的远程监测系统中至关重要的部分。

它能够及时检测到系统中的异常情况,并发送报警信号给用户,以便用户能够及时采取措施来解决问题。

本文将详细介绍基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制的设计,并提供一种有效的实现方案。

1. 系统架构设计首先,我们需要设计系统的架构。

一种常见的设计方案是将系统分为传感器模块、单片机模块和远程通信模块。

传感器模块负责采集数据,单片机模块负责处理采集到的数据,并根据设定的阈值进行监测和报警,远程通信模块负责与用户进行通信并发送报警信号。

2. 数据采集与处理传感器模块负责采集数据,可以包括温度、湿度、压力等多个参数。

采集到的数据将通过模拟输入引脚或数字输入引脚输入到单片机中进行处理。

单片机可以使用AD转换器将模拟信号转换为数字信号,然后进行相关的数据处理和分析。

3. 监测与阈值设定单片机模块通过读取传感器模块采集到的数据,可以实现对监测参数的实时监测。

监测参数可以根据具体需求进行设定,例如温度是否超过某个阈值、湿度是否过高等。

单片机通过比较采集到的数据与设定的阈值,可以判断系统是否出现异常情况。

4. 报警机制设计一旦单片机模块发现系统出现异常情况,需要及时向用户发送报警信号。

报警信号可以通过声音、光线或者无线通信的方式进行传递。

例如,单片机可以通过蜂鸣器发出警报声音,或者通过LED灯闪烁进行提示。

此外,单片机还可以利用远程通信模块,将报警信息发送给用户的手机或者电脑,以便用户能够及时收到报警通知。

5. 远程通信模块设计远程通信模块起着将单片机模块与用户进行连接的重要作用。

它可以采用无线通信技术,例如Wi-Fi或者蓝牙等,实现与用户设备的无线连接。

通过远程通信模块,单片机可以将实时监测到的数据和报警信号发送给用户,并接收用户的指令进行相应的操作。

以上是基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制的设计方案。

单片机远程监测系统概述

单片机远程监测系统概述

单片机远程监测系统概述概述单片机远程监测系统是一种基于单片机技术的智能监测系统,通过无线通信技术将监测设备与监控中心实现远程数据传输和监测,为用户提供实时、准确、可靠的监测数据。

系统组成单片机远程监测系统由三个主要组成部分构成,分别是监测设备、数据传输模块和监控中心。

1. 监测设备:监测设备是单片机远程监测系统的核心部分,它通过传感器实时采集环境参数,如温度、湿度、压力等,并将数据通过单片机进行处理和存储。

2. 数据传输模块:数据传输模块负责将监测设备采集到的数据传输给监控中心。

目前常用的数据传输方式有无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙、GPRS等。

这些传输方式具有传输速度快、覆盖范围广、信号稳定等特点,能够满足不同环境下的数据传输需求。

3. 监控中心:监控中心是单片机远程监测系统的数据接收和处理中心。

它接收来自监测设备的数据,对数据进行处理、分析和存储,并通过用户界面向用户呈现监测数据。

监控中心还可以实时监控设备的状态,及时发现异常并进行报警处理。

工作原理单片机远程监测系统的工作原理如下:1. 监测设备通过传感器采集环境参数,并通过单片机进行处理和存储。

2. 数据传输模块将监测设备采集到的数据通过无线通信技术传输到监控中心。

3. 监控中心接收来自监测设备的数据,并对数据进行处理、分析和存储。

4. 监控中心通过用户界面呈现监测数据,用户可以实时查看监测结果。

5. 监控中心还可以对监测设备进行状态监测,一旦发现异常情况,可以通过报警系统发送通知给用户。

应用领域单片机远程监测系统广泛应用于各个领域,如环境监测、安防监控、农业监测、工业自动化等。

1. 环境监测:单片机远程监测系统可用于监测大气污染、水质污染、土壤湿度等环境参数,为环保部门和科研机构提供准确的监测数据。

2. 安防监控:单片机远程监测系统可用于监测建筑物、公共场所等的安全情况,如火灾、入侵、泄露等,实时报警并发送给安全管理人员。

3. 农业监测:单片机远程监测系统可用于监测农田的土壤湿度、温度等参数,为农民提供农作物生长状态和灌溉控制建议,提高农作物的产量和质量。

基于单片机的野外信息检测记录系统

基于单片机的野外信息检测记录系统

摘 要 :介 绍 了以 s D卡 为存储 介质 的长 时间无 人值 守的 野外信 息检 测记 录系统 。 系统采用 P I C单 片机控 制数 字温 度传 感器
பைடு நூலகம்
D S I 8 B 2 0 按采样间隔进行测量 ,通 过 G P R S 把数据发送到 P c 机 ,同时将采集 到的数 据存储 到 s D 卡 中,方便后续 分析处理 ,实 现 了低能耗 的电池供 电模式 。对硬件 电路部分及其软件部分做 了较详细的叙述 , 测 试结果 可为高精度存储测试 系统数据校准提 供依据 ,有一定 的参考价值。 关键词 :单片机 ;数字温度传感器 ;G P R S ;D S 1 8 B 2 0 ;S D卡
中图分类号 :T P 2 1 2 文献标识码 :A 文章编号:1 0 0 9—9 4 9 2f 2 0 1 3 ) 0 5—0 0 2 6 —0 5
Fi e l d I n f o r ma t i o n De t e c t i o n Re c o r d i n g S y s t e m Ba s e d o n S i n g l e - Ch i p
文 主要 以温 度 采集 为 对 象 进行 系统设 计 ,其他 野
不便 。其 中温度 传感器 的低 功耗 对 系统节 能是 非
常 重 要 的 , 同时 还 要 易 于 控 制 ,针 对 以上 情 况 ,
Ab s t r a c t :A ie f l d i n f o r ma t i o n d e t e c t i o n r e c o r d i n g s y s t e m wi t h o u t mo n i t o r i n g b a s e d o n S D c a r d i s i n t r o d u c e d .Th e t e mp e r a t u r e s e n s o r DS 1 8 B 2 0 i s u s e d a s a d e t e c t o r i n a n s we r t o t h e c o mma n d o f t h e PI C s i n g l e - c h i p, a n d s e n d s t h e d a t a t o t h e PC v i a GPRS, a t t h e s a me t i me t h e d a t a c o l l e c t e d wi l l b e r e c o r d e d i n S D c a r d i n o r d e r t o f o l l o w- u p a n a l y s i s o f p r o c e s s i n g c o n v e n i e n t l y, wh i c h r e a l i z e s t h e mo d e l o f l o w c o n s u mp t i o n o f b a t t e r y . Bo t h h a r d wa r e de s i g n a n d s o f t wa r e d e s i g n a r e i n t r o d u c e d i n t h e e s s a y i n d e t a i l s ,t h i s s o l u t i o n f o r t h e r e c o r d e r i s u s e f u l t o d a t a c a l i b r a t i o n i n h i g h - pr e c i s i o n s t o r a g e t e s t s y s t e m. Ke y wo r d s : s i n g l e - c h i p mi c r o c o mp u t e r ;d i g i t a l t e mp e r a t u r e s e n s o r ; GPRS; DS1 8 B2 0; S D c a r d

基于LabVIEW和单片机的温度监测系统设计

基于LabVIEW和单片机的温度监测系统设计

基于LabVIEW和单片机的温度监测系统设计李世红【摘要】以虚拟仪器LabVIEW为开发平台,以单片机和单总线数字温度传感器DS18B20为核心,设计了一个温度实时监测系统.该系统通过单片机与PC机的串口通信,同时在上位机界面实时显示温度值,并且进行曲线绘制.结果表明,系统设计简单,成本低,测量精度高,显示界面直观、形象.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(054)019【总页数】4页(P4836-4839)【关键词】LABVIEW;单片机;温度监测【作者】李世红【作者单位】温州科技职业学院,浙江温州 325006【正文语种】中文【中图分类】TP274+.2在日常生活和工农业生产中,温度都是一个十分重要的物理量,如智能大棚的温度控制、空调系统的温度控制、粮仓的温度控制等,因此对温度的监测也十分重要。

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是NI 公司开发的一种行业图形化编程软件,是一种利用图标来代替文本行创建应用程序的图形化编程语言,主要用于开发测试、测量与控制系统,是专门为工程师和科学家设计的直观图像化编程语言[1]。

本文采用高性能、低功耗的单片机STC89C52和单总线数字温度传感器DS18B20设计了一个基于LabVIEW的温度监测系统,工作人员可以在PC上实时监测温度的变化情况,方便了生产中对温度的监测,有效地提高生产质量。

1 系统总体方案设计系统由LabVIEW上位机和单片机下位机系统两部分组成,下位机主要以单片机为核心,由温度传感器模块、报警模块、继电器控制模块组成,上位机主要是在PC 平台上运用LabVIEW软件开发的界面,主要由报警模块、显示模块和数据存储模块组成。

上位机不仅可以实时显示温度值,还可以观察温度变化曲线,根据需要还可以以Excel表格的形式保存监测的历史数据,同时根据实时采集的温度数据和设定值进行比较,提示温度报警。

基于STM32单片机的智能温度控制系统的设计

基于STM32单片机的智能温度控制系统的设计
基于STM32单片机的智能温度控制系统 的设计
01 引言
03 系统设计
目录
02 研究现状 04 (请在此处插入系统
整体架构设计图)
目录
05 实验结果
07 结论与展望
06
(请在此处插入实验 数据记录表)
基于STM32单片机的智能温度控 制系统设计
引言
随着科技的不断发展,智能化和精准化成为现代控制系统的两大发展趋势。其 中,智能温度控制系统在工业、农业、医疗等领域具有广泛的应用前景。 STM32单片机作为一种先进的微控制器,具有处理能力强、功耗低、集成度高 等特点,适用于各种控制系统的开发。因此,本次演示旨在基于STM32单片机 设计一种智能温度控制系统,以提高温度控制的精度和稳定性。
实验结果
为验证本系统的性能,我们进行了以下实验:
1、实验设计
选用一款典型的目标物体,设定不同期望温度值,通过本系统对其进行智能温 度控制,记录实验数据。
2、实验结果及分析
下表为实验数据记录表,展示了不同期望温度值下系统的实际控制精度和稳定 性:
(请在此处插入实验数据记录表)
通过分析实验数据,我们发现本系统在智能温度控制方面具有较高的精度和稳 定性,能够满足大多数应用场景的需求。
结论与展望
本次演示成功设计了一种基于STM32单片机的智能温度控制系统,实现了对环 境温度的实时监测与精确控制。通过实验验证,本系统在智能温度控制方面具 有一定的优势和创新点,如高精度、低功耗、良好的稳定性等。然而,系统仍 存在一些不足之处,需在后续研究中继续优化和改进。
展望未来,我们将深入研究先进的控制算法和其他传感技术,以提高系统的性 能和适应各种复杂环境的能力。我们将拓展系统的应用领域,如医疗、农业等, 为推动智能温度控制技术的发展贡献力量。

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。

为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。

本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。

二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。

能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。

(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。

单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。

三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。

单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。

(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。

通过单总线方式与单片机进行数据传输。

(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。

通过并行接口与单片机连接。

(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。

(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。

可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。

四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。

首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。

然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计1. 引言农业大棚是人们用来保护植物生长的温室,温度和湿度是影响果蔬生长的两个重要因素。

农民需要经常监测棚内的温湿度情况,以调节大棚内的气候。

然而,如果手动监测温湿度,会浪费大量时间和人力。

期望开发一种便于使用的温湿度监测系统,随时监测大棚内的气候,为农民提供帮助。

2. 系统设计2.1 系统基于单片机的农业大棚温湿度监测系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏和Wi-Fi模块组成。

传感器采集棚内的温度和湿度数据,单片机通过分析采集到的数据并控制LCD显示屏显示温湿度值,同时通过Wi-Fi模块将采集到的数据上传到云端进行存储和分析。

使用者可通过手机App随时查看大棚内的温湿度情况,为调节大棚内的气候提供有力支持。

2.2 硬件设计2.2.1 传感器传感器采用DHT11模块,作为本系统的温度和湿度传感器。

该模块具有数字输出功能,可以方便地和单片机通信。

传感器将温度和湿度数据以数字化形式传输给单片机,实现了实时数据采集。

2.2.2 单片机单片机采用STM32F103C8T6单片机,该单片机高速、稳定、安全,符合开发需求。

单片机配有16KB的SRAM和64KB的闪存,不仅可以实现温湿度数据采集,还可以同时控制LCD显示屏和Wi-Fi模块,实现监测系统的完整功能。

2.2.3 LCD显示屏LCD显示屏采用1602A模块,使用IIC接口连接到板子上。

单片机读取传感器采集到的温湿度数据并将其转换为字符串后,将其传输到LCD显示屏上显示,以便使用者方便了解实时温湿度数据。

2.2.4 Wi-Fi模块Wi-Fi模块采用ESP8266模块,该模块内置TCP/IP协议栈,支持AT指令集,可以连接到互联网,并实现Wi-Fi通信功能。

通过Wi-Fi模块,单片机可以将采集的数据上传到云端,进行更加智能的分析与处理。

2.3 软件设计2.3.1 传感器数据采集将DHT11模块与单片机相连接,单片机通过读取DHT11模块提供的数字信号,实现对温度和湿度数据的采集。

基于单片机的温湿度检测系统硬件设计

基于单片机的温湿度检测系统硬件设计
ABSTRACT
As people's living and production levels continue to improve,Living environment and production environment for the requirements of most importance to people.Temperature and humidity control is a typical example, the temperature and humidity detection system came into being of modern production and life of a smart, fast, convenient and reliable detection systems, particularly in the industrial production will occur if the test was not precise Many industrial accidents.Such as chemical production in the detection of improper temperature can cause reduced productivity and product quality decline. And now the temperature and humidity detection system used is usually an accuracy of0.1℃or1℃mercury, kerosene or alcohol thermometer for temperature measurement and the use of traditional methods of physical analog humidity testing. The total scale of temperature and humidity testing is usually very close intervals, not easy to accurately distinguish, reading difficulties, and their relatively large heat capacity, the time required to reach thermal equilibrium longer, making it difficult to read accurate, and very inconvenient to use.

温度检测系统设计报告.(DOC)

温度检测系统设计报告.(DOC)

计算机硬件(嵌入式)综合实践设计报告温度检测系统设计与制作一.系统概述1. 设计内容本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。

还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度,采用4位LED 显示管实施信息显示。

AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容,是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分,该系统对温度进行实时采集与检测。

本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括:系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。

2. 元器件选择单片机AT89S52:1个22uF电容:2个4.7K电阻:1个万能板:1个杜邦线:若干单排排针:若干DS18B20温度传感器:2个4位LED显示管:1个二.软件功能设计及程序代码1.总体系统设计思想框图如下:单片机应用软件调试软件编程系统测试和调试系统集成硬件调试选择单片机芯片定义系统性能指标硬件设计2.主程序流程图3.DS18B20数据采集流程图4.程序代码①、温度记录仪#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include<SYSTEM.h>#include<LCD1602.h>#include<18B20.h>#include<EEPROM.h>bit rec_flag=0;//记录温度标志uchar autobac_tim=0;//自动跳转延时uchar code logos[]="****NT MUSIC****"; uchar incmin=0;//计分钟数bit overflag=0;//数据溢出标志位uchar mode=1;//系统运行模式uchar tempmode;//模式缓存void init(){lcd_init();eeprom_init();/***********开机效果****************/ display(l1," Starting NT",1);longdelay(10);display(l2," Ver 3.0.1",1);longdelay(20);write_cmd(0x01);//清屏/*************************************/ sys_init();}void comms() //模式公共进程{time2times(); //时间格式转换avtemp=gettemp();//获取温度avtemp2avtemps();//温度格式转换date_counter();//获取当前日期date2dates();//日期格式转换display(l2+1,times,0);display(l2+11,avtemps,0);}void progs(uint i,uint k)//进度条{uint j;write_cmd(0xc0);for(j=0;j<(i*16/k);j++){write_lcddata(0xff);}}void normal_run() //无记录运行模式{comms();if(time[2]%10<5){display(l1,logos,1);}else{display(l1,"***",0);display(l1+13,"***",0);display(l1+3,dates,0);}incmin=0;}void recding_run() //记录模式运行模式{uint WDTPT;//临时写地址指针变量存放comms();recfrq2recfrqs();if(time[2]%10<5){if(mss>50) display(l1," ",0);elsedisplay(l1,"R",0);display(l1+1,"-NUM",0);display(l1+5,datcounts,0);display(l1+9,"**EV",0);display(l1+13,recfrqs,0);}else{display(l1,"***",0);display(l1+13,"***",0);display(l1+3,dates,0);} /***********定时记录*************/if(incmin>=recfrq)//触发记录功能{incmin=0;//1清除进入记录标志if(WDTP>10240) //20个扇区overflag=1;if(overflag==0)//如果数据尚未溢出{if(date_recf==1)//记录年-月-日(格式:'z'+年+月+日)为十制数值{date_recf=0;//清除记录日期标志write_isp(WDTP,'z');//日期起始标志write_isp(WDTP,date[0]);write_isp(WDTP,date[1]);write_isp(WDTP,date[2]);//记录年、月、日}/***********记录时间************/write_isp(WDTP,time[0]);write_isp(WDTP,time[1]);//记录时分/***********记录温度************/write_isp(WDTP,avtemp/100);write_isp(WDTP,avtemp%100);/**********记录加一*********/datcount++;/**********写回数据指针****************/WDTPT=WDTP;if(FDTP==512){del_isp(0);//清空记录表FDTP=0;}write_isp(FDTP,WDTPT/256);write_isp(WDTP,WDTPT%256);write_isp(WDTP,datcount/256);write_isp(WDTP,datcount%256);FDTP=WDTP;WDTP=WDTPT;//交互完成}if(overflag==1)//如果数据溢出{display(l1,"Error!",1);display(l2,"Data Overflow!",1);autobac_tim=0;while(autobac_tim!=3);display(l2," ",1);}}}void data_run() //查看记录模式{uchar i=0;bit bacf=0;uint cou_t=0;//计数缓存变量uchar temp=0;//临时数据缓存uint cd=0;//进度条统计数据autobac_tim=0;while(bacf==0){if(autobac_tim>10)bacf=1;display(l1,"Ready for Export",1);display(l2,"D-Date T-Temp L!",1);if(RI==1){autobac_tim=0;RI=0;ser_rec=SBUF;switch(ser_rec){case 'L': //格式化display(l1,"Format?",1);display(l2," Y-Yes N-No",1);while(1){if(RI==1) {RI=0;ser_rec=SBUF;autobac_tim=0;}if(ser_rec=='Y')//确定格式化{display(l1,"Formatting...",1);display(l2," ",1);eeprom_format();display(l1,"Format Successed",1);longdelay(3);break;}if(ser_rec=='N') break;if(autobac_tim>10)break;}autobac_tim=0;break;case 'D'://输出日期时间display(l1,"Exporting Date..",1);display(l2," ",1);RDTP=512;//将读指针放到首位cou_t=datcount;cd=0;while(cou_t!=0){if(RI==1) RI=0;if(SBUF=='B'){display(l1,"Export stopped",1);cd=0;longdelay(3);break;}temp=read_isp(RDTP);// 预读判断RDTP--;if(temp=='z'){RDTP++;prf_date();//输出年月日}prf_time(); //输出时间RDTP=RDTP+2;cou_t--;cd++;progs(cd,datcount);}if(datcount==0){display(l1,"No Data!",1);longdelay(3);}autobac_tim=0;break;case 'T'://温度输出display(l1,"Exporting Temp..",1);display(l2," ",1);RDTP=516;//将读指针放到首位cd=0;cou_t=datcount;while(cou_t!=0){if(RI==1) RI=0;if(SBUF=='B'){display(l1,"Export stopped",1);cd=0;longdelay(3);break;}temp=read_isp(RDTP);// 预读判断RDTP--;if(temp=='z'){RDTP=RDTP+6;}else{RDTP=RDTP+2;}prf_temp();cou_t--;cd++;progs(cd,datcount);}if(datcount==0){display(l1,"No Data!",1);longdelay(3);}autobac_tim=0;break;case 'B':bacf=1;break;}ser_rec=0;}}mode=tempmode; display(l2," ",1);}void adj_settings() //设置模式{uchar i=0;//Counterbit endadj=0;//调整完毕标志uchar ser_temp=0;//接收缓存write_cmd(0x01);//清屏times[5]=':';//恢复数点display(l1,"Set time- ",1);display(l1+11,"hour",0);display(l2+11,"[ ]",0);display(l2+1,times,0);display(l2+12,recfrqs,0);write_cmd(0xC1+i);write_cmd(0x0f);//显示闪烁光标autobac_tim=0;//初始化自动返回时间常数while(!endadj){if(RI==1) //接收到数据{RI=0;autobac_tim=0;//自动返回清零ser_temp=SBUF;if((ser_temp>47)&&(ser_temp<58))//进行数值判断{if(i<8)times[i]=ser_temp;if(i>8&&i<14)recfrqs[i-11]=ser_temp;if(i>=14)dates[i-13]=ser_temp;i++;}if(ser_temp=='F') i++;//往前一步if(ser_temp=='B') endadj=1;//退出调整switch(i) //显示处理{case 2:i++;display(l1+11,"min ",0);break;case 5:i++;display(l1+11,"sec ",0);break;case 8:i=i+3;display(l1+11,"frq ",0);break;case 14:i++;display(l1+4,"date year ",0);display(l2," ",1);break;case 17:i++;display(l1+11,"moun",0);break;case 20:i++;display(l1+11,"day ",0);break;case 23:endadj=1;break;}if(i<14){display(l2+1,times,0);display(l2+12,recfrqs,0);write_cmd(0xC1+i);}else{display(l2+3,dates,0);write_cmd(0xC1+i-11);}}if(endadj==1)//写回参数{time[0]=(times[0]-48)*10+times[1]-48;time[1]=(times[3]-48)*10+times[4]-48;time[2]=(times[6]-48)*10+times[7]-48;recfrq=(recfrqs[0]-48)*100+(recfrqs[1]-48)*10+recfrqs[2]-48;date[0]=(dates[2]-48)*10+dates[3]-48;date[1]=(dates[5]-48)*10+dates[6]-48;date[2]=(dates[8]-48)*10+dates[9]-48;}if(autobac_tim>10)endadj=1;}display(l2," ",1);write_cmd(0x0c);//正常显示}void main(){init();while(1){switch(mode){case 1:normal_run();break;case 2:recding_run();break;case 3:data_run();break;}if(RI==1){RI=0;ser_rec=SBUF;switch(ser_rec)case 'A':adj_settings();break;case 'R':mode=2;break;case 'N':mode=1;break;case 'H':tempmode=mode;mode=3;break;case 'D':ser_sents(dates);break;case 'T':times[5]=':';ser_sents(times);break;case 'W':ser_sents(avtemps);break;case 'C':ser_sents(datcounts);break;case 'F':ser_sents(recfrqs);break;}ser_rec=0;}}}void miao() interrupt 1 //秒产生中断{TH0=(65535-9200)/256;TL0=(65535-9200)%256;mss++;if(mss==100){mss=0;time[2]++;autobac_tim++;}if(autobac_tim==255)autobac_tim=244;//保持溢出if(time[2]>=60){time[2]=0;time[1]++;incmin++;}if(time[1]>=60){time[1]=0;time[0]++;}if(time[0]>=24){time[0]=0;dayincf=1;//天自增标志置位date_recf=1;//日期需要记录}/*将返回时间[时分秒*/}②、system.h/******系统I/O******//*****LCD I/O*******/sbit RS=P1^2;sbit LCDEN=P1^1;/*****DS18B20*******/sbit DS=P1^0;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code num[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};/********时间相关变量************/uchar time[]={23,28,00};//时分秒(10进制数)uchar times[]="15:37:00";//时分秒(ASCII码)uchar mss=0;uchar date[]={11,11,11};//年月日(10进制数)uchar dates[]="2011-10-29";//年月日(ASCII码)bit dayincf=0;bit date_recf=0;//日期记录标志/***********记录频率变量*******************/ uchar recfrq=2; //记录频率(10进制数)uchar recfrqs[]="001"; //记录频率(ASCII码)uint datcount=0;//记录总数uchar datcounts[]="0000";/**************串口接收变量****************/ uchar ser_rec;/*************温度相关变量****************/ uint avtemp=0;uchar avtemps[]="00.0";void delay(uchar z){uchar x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void longdelay(uchar z){for(z;z>0;z--)delay(255);}void ser_sent(uchar sendata) //串口发送单字节{SBUF=sendata;while(TI!=1);TI=0;delay(1);}void ser_sents(uchar strings[]) //串口发送字符串{uchar i=0;while(strings[i]!='\0'){ser_sent(strings[i]);delay(20);i++;}ser_sent('\n');}void date_counter() //日期转变{uchar n;//月天数暂存uint year=2000+date[0];//将年转换为标准年if(dayincf==1){dayincf=0;switch(date[1])//根据月份制定月天数{case 1:n=31;break; case 2:if(year%4==0||year%400==0){n=29;} else {n=28;}break;case 3:n=31;break; case 4:n=30;break;case 5:n=31;break; case 6:n=30;break;case 7:n=31;break; case 8:n=31;break;case 9:n=30;break; case 10:n=31;break;case 11:n=30;break; case 12:n=31;break;}date[2]++;if(date[2]>n){date[2]=1;date[1]++;}if(date[1]>12){date[1]=1;date[0]++;}}}void sys_init() //系统初始化{EA=1;TMOD=0x21;TR1=1;REN=1;SM0=0;SM1=1;TH1=0xfA;TL1=0xfA;ET0=1;//允许定时器中断0TH0=(65535-9200)/256;TL0=(65535-9200)%256;// 定时器中断0初值TR0=1;//开中断(秒)ES=0;}void recfrq2recfrqs() //10进制记录频率转字符串{recfrqs[0]=num[recfrq/100];recfrqs[1]=num[recfrq%100/10];recfrqs[2]=num[recfrq%100%10];datcounts[0]=num[datcount/1000];datcounts[1]=num[datcount%1000/100];datcounts[2]=num[datcount%1000%100/10];datcounts[3]=num[datcount%1000%100%10];}void time2times()//10进制时间转字符串{times[0]=num[time[0]/10];times[1]=num[time[0]%10];times[3]=num[time[1]/10];times[4]=num[time[1]%10];if(mss<50) times[5]=':';else times[5]=' ';times[6]=num[time[2]/10];times[7]=num[time[2]%10];}void date2dates()//10进制日期转字符串{dates[2]=num[date[0]/10];dates[3]=num[date[0]%10];dates[5]=num[date[1]/10];dates[6]=num[date[1]%10];dates[8]=num[date[2]/10];dates[9]=num[date[2]%10];}void avtemp2avtemps()//10进制温度转字符串{avtemps[0]=num[avtemp/100];avtemps[1]=num[avtemp%100/10];avtemps[3]=num[avtemp%100%10];}③、LED1602.H#define l1 0x80#define l2 0xc0void write_cmd(uchar con){LCDEN=0;RS=0;P2=con;delay(2);LCDEN=1;delay(2);LCDEN=0;}void write_lcddata(uchar dat){LCDEN=0;RS=1;P2=dat;delay(2);LCDEN=1;delay(2);LCDEN=0;}void display(uchar line,uchar ttb[],bit sign) {uchar i=0;write_cmd(line);//第一行数据起始位while(ttb[i]!='\0'){write_lcddata(ttb[i]);i++;}if(sign==1)//覆盖所有空白{for(i;i<16;i++)write_lcddata(' ');}}void lcd_init(){LCDEN=0;write_cmd(0x38);//置功能write_cmd(0x0c);//显示开启write_cmd(0x06);//显示光标移动设置06右移04左移write_cmd(0x01);//清屏}三.硬件模块设计及原理图设计1.复位电路常见的上电复位和按键复位电路有上电复位、按键脉冲复位、按键电平复位。

单片机远程监测系统的传感器数据采集与处理

单片机远程监测系统的传感器数据采集与处理

单片机远程监测系统的传感器数据采集与处理一、引言随着科技的不断发展,单片机远程监测系统在各个领域得到了广泛应用。

该系统通过传感器采集环境数据,并通过单片机进行处理和分析,使得用户可以实时监测和控制目标物体或环境的状态。

本文将探讨单片机远程监测系统的传感器数据采集与处理的相关内容。

二、传感器的选择与连接在设计单片机远程监测系统时,首先需要选择合适的传感器来采集监测数据。

根据具体的监测需求,可以选择温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光线传感器等不同类型的传感器。

根据传感器的特点和要求,选择合适的输入接口,并通过连接线将传感器与单片机进行连接。

三、数据采集与处理1. 数据采集在单片机中,需要设置相应的程序来实现对传感器数据的采集。

通过读取传感器的模拟信号,将其转换为数字信号进行处理。

这可以通过模数转换器(ADC)来实现。

通过设置合适的采样频率和分辨率,可以获取准确的传感器数据。

同时,为了提高数据的精确性和稳定性,还可以采取一些降噪和滤波的方法。

2. 数据处理获取到传感器数据后,需要进行相应的数据处理和分析。

首先,可以对数据进行校验,以确保数据的有效性和完整性。

然后,可以根据具体的需求进行数据的分类和筛选。

例如,可以根据温度的变化,判断某个物体或环境是否处于异常状态。

此外,还可以进行统计和计算,以获取更详细的数据信息,如最大值、最小值、平均值等。

四、远程数据传输与存储1. 远程数据传输单片机远程监测系统需要将处理后的数据传输到远程服务器或用户终端,以便用户可以实时监测和远程控制。

常用的数据传输方式包括无线传输和有线传输。

无线传输可以使用无线模块,如Wi-Fi、蓝牙或LoRa等。

有线传输可以使用以太网或串口等接口。

根据实际情况选择合适的传输方式。

2. 数据存储为了长期保存和分析数据,可以将传感器数据存储在远程服务器或云平台中。

可以选择关系型数据库或非关系型数据库作为数据存储的方式。

在存储过程中,还可以对数据进行压缩和加密,以节省存储空间和提高数据安全性。

基于单片机的水位监测系统的设计与实现

基于单片机的水位监测系统的设计与实现

基于单片机的水位监测系统的设计与实现近年来,水位监测系统越来越受到人们的关注,尤其是在涉及到水资源调度方面更是不可或缺。

本文将分步骤介绍基于单片机的水位监测系统的设计与实现。

一、系统设计1.需求分析:根据所需的功能要求,我们可以确定这个监测系统需要实现对水位的实时监测和数据采集,并将采集的数据通过LCD屏幕显示出来,以便于实时观察。

同时,还需要提供人机交互界面,方便用户对系统进行设置和操作。

2.系统结构设计:针对所需的功能设计了一个基于单片机的水位监测系统结构,系统由传感器、单片机、LCD液晶显示屏和人机交互键位构成。

3.硬件设计:根据上述的系统结构图,进行硬件设计,其中包括传感器和其他硬件设备的连接方式的确定。

可以将Ds18B20温度传感器与水位传感器通过MCU主板的引脚进行连接,并将LCD液晶显示屏与MCU主板通过I2C总线连接,实现数据的显示和控制。

4.软件设计:基于硬件设计,对软件进行设计,主要包括传感器数据采集、数据处理、数据显示和人机交互。

程序在MCU主板上进行编译和下载,通过编程实现各个模块的功能。

二、系统实现首先,将MCU主板与传感器、LCD液晶显示屏和人机交互键位连接起来,确保各个硬件设备都能正常工作。

然后,使用编译器编写程序,将编译后的程序下载到MCU主板中。

在系统运行时,系统会通过传感器采集水位数据和温度数据,并将采集到的数据进行处理后,通过LCD液晶显示屏进行显示。

当系统发现水位或温度超过预设阈值时,会通过人机交互界面进行警报提醒。

三、系统优化在实际应用中,系统需要对所收集到的数据进行相关统计和分析,以便对水资源的使用和保护进行优化。

此外,还需要对系统进行进一步的升级,实现远程监测和控制,以方便用户进行操作和管理。

四、总结本文介绍的基于单片机的水位监测系统,实现了水位和温度的监测和数据采集、数据处理、数据显示和人机交互等功能,具有实用性和可操作性。

在未来,不仅需要进一步优化系统功能,还需要将其推广和普及,以便更多的用户能够受益。

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毕业设计(报告)课题:单片机温度能检测记录系统学生: 陈奇伟系部: 电子信息系班级: 微电子091班学号: ********** ****: ***装订交卷日期: 2012.3.16毕业设计(报告)成绩评定记录表郑重申明本人呈交的毕业实习报告(设计),是在伊洪剑导师的指导下,独立进行实习和研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业实习报告(设计)的成果不包含他人享有著作权的内容。

对本毕业实习报告(设计)所涉及的实习和研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。

本毕业实习报告(设计)的知识产权归属于作者与培养单位。

学生签名[签字盖章]陈奇伟日期2012.03.16摘要在现代工业生产和科学实验中,温度是最普遍、重要的参数之一。

温度的变化会直接影响产品的质量和实验结果,与我们的生活息息相关。

本文以AT89C51为核心,组成一个包括温度采集、数据处理、报警系统、液晶显示和人机界面等子系统的温度监视记录系统,其中以数字温度传感器DS18B20 为数据采集端,DS1302为时钟芯片,采用LCD1602实时显示时间与温度信息、采用蜂鸣器及液晶显示屏闪烁进行报警,并且通过串口进行数据记录、制表以及生成温度变化曲线。

实验表明,采用AT89C51控制的温度监测记录系统具有反应速度快,精度高等优点。

人机交互界面有利于记录温度数据和预测温度变化的实现。

关键词:温度采集;单片机;LCD1602;DS18B20;报警目录1 前言1.1研究背景 (7)1.2研究现状 (7)1.3本文研究内容及流程图 (7)1.4毕业设计中用到的硬件及软件工具 (9)1.5实验成果展示 (9)2AT89C51单片机 (12)2.1 AT89C51 单片机简介 (12)2.1.1 AT89C51 单片机的管脚介绍 (13)2.2 主要特性 (14)2.3 单片机最小系统 (14)3 温度采集模块 (15)3.1温度传感器DS18B20简介 (15)3.1.1DS18B20特征 (15)3.2DS18B20时序 (16)3.2.1 DBS18B20初始化时序 (16)3.2.2 DBS18B20 写时序 (16)3.3DS18B20电路 (16)4计时模块 (18)4.1DS1302简介 (18)4.2实验中DS1302的读写地址 (18)4.3DS1302电路 (18)5 显示模块 (20)5.1LCD1602简介 (20)5.2LCD1602时序 (20)5.3显示效果展示 (22)5.41602闪烁报警 (22)6串口通信及人机界面 (24)7 报警模块 (25)7.1蜂鸣器报警 (25)7.2液晶显示屏报警 (26)8 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)1前言1.1 研究背景温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应都与温度密切相关。

在科学研究和生产实践的诸多领域中,温度监测占有着极为重要的地位。

特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。

单片机AT89C51是ATMEL公司所生产的一种低功耗、高性能8位微控制器,具备8K片上可编程Flsah存储器。

AT89C51具有系统结构紧凑、功能简单、功耗小、体积小、价格便宜等优点,适合低成本的电气控制。

1.2 研究现状温度监测系统在工业生产中获得广泛的应用,在工业农业生产、国防、科研以及日常生活中占有重要的地位。

温度监测系统为人类供热、取暖的主要设备驱动提供温度数据来源,它的出现迄今已有两百多年的历史。

期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和对温度控制精度的要求的不断提高,温度测控系统的控制得到迅速的发展。

当前比较流行的温度监测系统有基于PLC的温度监测系统 (如西门子S7-200),基于工控制(IPC)的温度监测系统,集散型温度监测系统(DCS)(如科远 NT6000),现场总线温度监测系统(FCS)等。

本文设计以单片机为核心的温度监测记录系统,采用单片机的温度监测记录系统具有反应快,功耗小,价格便宜,电路简单等优点。

1.3 本文研究内容及流程图本文介绍以单片机AT89C51为核心,主要以温度数据测试记录为主的系统。

系统流程图:图1 系统流程系统模块图:图2 系统模块系统以AT89C51为核心通过温度传感器DS18B20进行温度数据采集,采用时钟芯片DS1302单片机AT89C51温度采集时钟控制数据显示通信模块 报警模块人机界面实现计时功能,采用LCD1602显示实时时间和温度信息,通过串口实现系统和PC机通信进行时间调整、时间温度数据记录的功能,采用蜂鸣器实现温度越界的报警功能。

1.4 毕业设计中用到的硬件及软件工具毕业设计中硬件:AT89C51开发板LCD1602液晶显示器DS18B20温度传感器DS1302 计时芯片有源蜂鸣器无源蜂鸣器NE 555定时器三极管电阻等毕业设计中用到的软件:Keil uVision3AVR_fighter.exeUartAssist_3.6.exe1.5实验成果展示实验硬件展示图3 硬件展示设计是以上海浩豚电子科技有限公司提供的Mini80开发板为基础进行的。

Mini80开发板集数码管、矩阵按键、发光二极管、RS232通信接口、红外接收头、遥控器红外发射管、喇叭、单色点阵、DS18B20接口、USB供电、4相步进电机、DS1302时钟芯片、标准1602液晶接口,标准12864液晶接口等功能与一体。

集合了常用原件与接口,适合单片机的学习与开发。

实验温度数据曲线图4 温度曲线实验中运用Excel表格功能进行温度曲线的绘制。

2 AT89C51单片机2.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用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。

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AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机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。

AT89C51引脚图:图5 AT89C51引脚2.1.1 AT89C51单片机的管脚介绍vcc:供电电压。

gnd:接地。

p0口:p0口为一个8位漏级开路双向i/o口,每脚可吸收8ttl门电流。

当p1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

p0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在fiash编程时,p0 口作为原码输入口,当fiash进行校验时,p0输出原码,此时p0外部必须被拉高。

p1口:p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口,p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。

p1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,p1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在flash编程和校验时,p1口作为第八位地址接收。

p2口:p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口,p2口缓冲器可接收,输出4个ttl门电流,当p2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,p2口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,p2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,p2口输出其特殊功能寄存器的内容。

p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

p3口:p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口,可接收输出4个ttl门电流。

当p3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

作为输入,由于外部下拉为低电平,p3口将输出电流(ill)这是由于上拉的缘故。

p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能p3.0 rxd(串行输入口)p3.1 txd(串行输出口)p3.2 /int0(外部中断0)p3.3 /int1(外部中断1)p3.4 t0(记时器0外部输入)p3.5 t1(记时器1外部输入)p3.6 /wr(外部数据存储器写选通)p3.7 /rd(外部数据存储器读选通)p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

rst:复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。

ale/prog:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在flash编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。

在平时,ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ale脉冲。

如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。

此时, ale只有在执行movx,movc指令是ale才起作用。

另外,该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ale禁止,置位无效。

/psen:外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/psen 有效。

但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/psen信号将不出现。

/ea/vpp:当/ea保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000h-ffffh),不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时,/ea将内部锁定为reset;当/ea端保持高电平时,此间内部程序存储器。

在flash编程期间,此引脚也用于施加12v编程电源(vpp)。

xtal1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

xtal2:来自反向振荡器的输出。

2.2 主要特性与MCS-51兼容;4K字节可编程闪烁存储器;寿命:1000写/擦循环;数据保留时间:10年;全静态工作:0Hz-24Hz;三级程序存储器锁定;128*8位内部RAM;32可编程I/O线;两个16位定时器/计数器;5个中断源;可编程串行通道;低功耗的闲置和掉电模式;片内振荡器和时钟电路;片内振荡器和时钟电路。

2.3 单片机最小系统介绍图6 单片机最小系统实验中晶振取11.0592 M Hz。

3温度采集模块3.1 温度传感器DS18B20简介DS18B20具有超小的体积,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高,附加功能强等优点,使得DS18B20很受欢迎。

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