温度巡检仪设计毕业论文

温度巡检仪设计毕业论文

目录

中文摘要.....................................................................................I 英文摘要........................................................... I I 1前言. (1)

2系统设计 (1)

2.1系统要求 (1)

2.2温度传感器及其测温原理 (1)

2.1.1分立式式温度传感器 (1)

2.1.2模拟集成温度传感器 (2)

2.1.3集成数字化温度传感器 (2)

2.1.4系统分析和测温传感器的选择 (2)

2.2系统方案的确定 (3)

3多点温度巡回检测系统的硬件设计 (4)

3.1系统结构与各功能模块 (4)

3.2 AD590 (6)

3．2．1 AD590的性能特点与工作原理 (6)

3．2．2 AD590的应用 (7)

3.3 数据采集及处理模块 (7)

3.3.1 AT89C52简介 (8)

3.3.2 通道选择的实现 (8)

3.3.3 模数转换的实现 (9)

3.4 显示报警及操作模块 (9)

3.4.1 液晶显示 (9)

3.4.2 报警模块 (10)

3.4.3 按键模块 (10)

3.5 数据通讯模块 (10)

4多点温度巡回检测系统的软件设计 (11)

4.1下位机软件程序设计 (11)

4.1.1下位机程序开发方法简介 (11)

4.1.2 Small RTOS5l简介 (11)

4.1.3 下位机程序设计的实现 (12)

4.1.4 串口通讯及协议 (13)

4.2 上位机温度控制软件设计 (14)

5系统测试与分析 (17)

5.1通道选择调试 (17)

5.2温度测量 (17)

5.3上位机与下位机通讯调试 (17)

6系统的抗干扰措施 (18)

6.1 下位机的抗干扰措施 (18)

6.2 数据通讯校验 (18)

7系统的进一步发展方向 (19)

8参考文献 (19)

9附录 (20)

10致谢 (23)

1前言

温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工农业生产和科学研究中，诸如航空抗天、电力、化工、制药、石油、食品工程等领域，温度作为最普遍、最重要的操作参数之一。例如在许多电子仪器设备中，其要在一定的温度围运行，否则轻则不能正常工作，重则烧坏设备；在石油冶炼、化工生产、生物制药领域，它们是利用化学反应来生产产品，其中温度是作为重要的反应条件；如果没有一个合适的温度，粮仓的粮食就会发霉，酒类的品质就无法保障，许多食品将无法保存。由此可见，温度的检测及其控制对生产和研究非常重要。

在工农业生产和科学研究的许多场合，特别是在大规模的工农业生产中，需要对多点且分布于不同位置温度的进行检测，温度的多点巡回检测已成为一个必不可少的环节。目前，市场上有许多温度巡回检测仪，其设计精度一般都已满足现在测量的要求，然而其支持的测温点数量有限，对温度的数据也缺少必要的管理。用一个系统来管理控制大规模温度检测显得十分重要

2系统设计

2.1系统要求

1.支持16点AD590温度传感器(或热电阻)；

2.温度能够提供0.1度分辨率；

3.检测围-50℃～100℃；

4.检测绝对精度保证0.5度以上；

5.支持RS485通讯，支持MODBUS协议，上位机可以进行设定及读操作。2.2温度传感器及其测温原理

传感器属于信息技术的前沿尖端产品，启重要作用就如同人体的五官。温度传感器在工农业生产、科学研究和生活领域获得了广泛的应用，启数量居各种传感器之首。目前国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向发展。温度传感器大致经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器；模拟集成温度传感器（亦称单片集成温度传感器）；智能集成温度传感器（亦称数字温度传感器）。

2.1.1分立式式温度传感器

传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器，均属于分立式温度传感器，传感器本身就是一个完整的、独立的感温元件。此类传感器通常要配温度变送器，以获得标示准的模拟量(电压或电流)输出信号。使用时还需配上二次仪表，才能完成温度测量及控制功能。

分立式温度传感器根据敏感材料不同又可分成热电阻式和热敏电阻式，是利用一些材料的电阻随温度变化的性质，通过测量敏感材料的电阻来确定被测的温度。热电阻式一般用金属材料制成，如铂、铜、镍等。热敏电阻是以半导体材料制成的陶瓷器件，如锰、镍、钴等金属的氧化物与其它化合物按不同配比烧结而成。

分立式温度传感器的主要缺点是外围电路比较复杂、测量精度较低．分辨力不高、需进行温度校准(例如非线性校准、温度补偿、传感器标定等)，另外它们的体积较大、使用也不够方便，因此，分立式温度传感器将逐渐被淘汰。

2.1.2模拟集成温度传感器

集成传地器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC它属于最简单的一种集成温度传感器，模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗．适合远距离测温、控温．不需要进行非线性校准，外围电路简单，它是目前在国外应用最为普遍的种集成传感器。典型产品有AD590、AD592、TMP17、LMl35等。2.1.3集成数字化温度传感器