智能温度测量系统
AI智慧测温管理系统设计方案 (2)
AI智慧测温管理系统设计方案设计方案：1. 引言随着人工智能的发展和应用普及，AI智慧测温管理系统成为了现代温度管理的有效工具。
本文将介绍一种基于AI技术的智慧测温管理系统的设计方案。
2. 系统架构该系统的整体架构包括：- 温度采集模块：通过温度传感器获取温度数据。
- 数据处理模块：对采集的温度数据进行处理和分析。
- AI模型训练模块：利用机器学习和深度学习算法对历史温度数据进行训练，建立预测模型。
- 预测与告警模块：根据预测模型对当前温度进行预测，并根据预警规则触发相应的告警机制，对异常温度进行预警。
- 数据存储和展示模块：将处理后的数据和预警记录存储到数据库中，并通过可视化界面展示给用户。
3. 功能设计- 温度采集：系统通过温度传感器对不同区域的温度进行采集。
- 数据处理：对采集到的温度数据进行滤波和处理，去除信号噪声和异常值。
- 历史数据分析：对历史温度数据进行统计和分析，找出温度变化的规律。
- AI模型训练：将历史数据输入到AI模型中，使用机器学习和深度学习算法进行训练，建立温度预测模型。
- 温度预测：利用预测模型对当前温度进行预测，并与设定的阈值进行比较，判断是否异常。
- 预警机制：当温度异常时，触发相应的预警机制，如发送短信或邮件通知相关人员。
- 数据存储和展示：将处理后的温度数据和预警记录存储到数据库中，并通过可视化界面展示给用户，以便用户查看历史数据和分析温度趋势。
4. 技术实现- 温度采集模块可以使用传感器技术实现，如热敏电阻或红外线传感器，通过串口或无线协议将采集的温度数据传输给数据处理模块。
- 数据处理模块可以使用常见的数据处理算法，如滑动窗口平均或加权平均算法，对采集的温度数据进行平滑处理。
- AI模型训练模块可以使用机器学习和深度学习框架，如TensorFlow或PyTorch，通过构建适当的神经网络模型对历史温度数据进行训练。
- 预测与告警模块可以使用训练好的AI模型对当前温度进行预测，并根据设定的预警规则进行异常判断。
数字式温度测量系统的设计与实现
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2．温度检测系统的数字化实现
首先，调试ADC0804的测试程序，并用数码管进行实时显示。 显示要求为0.0～100.0。然后利用标定温度传感器所得的数据 进行变换系数的求取。注意为了减小CPU的计算量，可采用 定点数运算，及为了显示温度的小数点后一位，可将所有的温 度数据都×100，则折算系数计算公式为
➢ （二）设计一个数字式温度检测系统。焊 接PWM单元电路板，搭建系统硬件，下载 程序，实现设计。
➢ （三）问题与思考，任务拓展。
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7.1 数字式温度检测系统的组成
➢ 数字式温度测量系统是利用微处理器为核心而构 成的一种温度测量和显示系统，它主要有温度测 量单元，温度变送单元，模数转换单元，数据处 理分析单元以及显示单元等组成。
➢ 为了便于对温度测量系统的准确性进行验证，该 系统还具有可控加温环节，具体实现思路是采用 PWM方式驱动加热丝，完成温度的增加，从而减 小了系统标校和测试的工作量。
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6.4 温度检测系统的程序设计
➢ 例如：系统有四个按键，我们可以按照如下思想 进行规定：
➢ KEY1：实时温度显示按键，当按下此键系统显示 实时温度。
➢ KEY2：PWM占空比设定键，系统显示当前的占 空比，数据范围1～99。
➢ KEY3：占空比加1键，每按下一次，当前占空比 加1，加到99停止。
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6.3 温度检测系统的标校过程
1．传感器变送器的零点和满量程的标定
温度传感器的主要技术指标为：零点、满量程输出、 增益、以及线性度等。进行温度传感器的这几个指标的测 试过程，称为传感器的标定。
首先，准备一个烧杯的冰水混合物，将被标定温度变送器 和校准用热电阻Pt100都埋入到冰水混合物中，直到接Pt100的 标准表显示温度为0℃，再调节温度变送器的调零电阻，使得温 度变送器的输出为0V。然后再用加热装置加热烧杯的水并使其 沸腾，读取标准表所示的实际温度数，然后再调节温度变送器 的满量程调节电阻，使得其输出为5V。 反复进行零点和满量程标定若干次，直到合适为止，并记录此 时满量程所对应的实际输出电压和实际温度值，为下面的温度 测量的数字实现提供依据。
智能温湿度监控系统
智能温湿度监控系统在现代社会的众多领域中，温湿度的精确控制和实时监控变得越来越重要。
无论是在工业生产、农业种植、仓储物流，还是在医疗保健、科研实验室等环境中，合适的温湿度条件都是保证产品质量、设备正常运行、实验结果准确以及人员舒适和健康的关键因素。
为了满足这些需求，智能温湿度监控系统应运而生，它以其高效、精确和便捷的特点，为我们的生产和生活带来了巨大的改变。
智能温湿度监控系统是一种集成了传感器技术、数据采集与处理、通信技术以及智能控制算法的综合性系统。
它的核心组成部分包括温湿度传感器、数据采集器、通信模块和监控软件。
温湿度传感器是整个系统的感知器官，它们能够精确地测量环境中的温度和湿度值。
这些传感器通常采用先进的物理或化学原理，例如热敏电阻、热电偶、电容式湿度传感器等，以确保测量的准确性和稳定性。
为了适应不同的应用场景，传感器的形态和安装方式也多种多样，有的可以直接安装在墙壁或天花板上，有的则可以嵌入到设备内部进行测量。
数据采集器负责将传感器测量到的温湿度数据收集起来，并进行初步的处理和转换。
它通常具有强大的数据处理能力，能够对大量的测量数据进行快速的筛选、整合和存储。
同时，数据采集器还具备一定的智能判断功能，当测量数据超出预设的范围时，它可以立即发出警报信号。
通信模块则是实现数据传输的关键部分。
它可以通过有线网络（如以太网）或无线网络（如 WiFi、蓝牙、GPRS 等）将采集到的数据传输到监控中心或远程服务器上。
这样，用户无论身处何地，只要能够连接到网络，就可以实时获取温湿度数据，并对系统进行远程监控和管理。
监控软件是智能温湿度监控系统的大脑，它为用户提供了一个直观、便捷的操作界面。
通过监控软件，用户可以实时查看温湿度数据的变化趋势，设置报警阈值，生成数据报表，以及对系统进行参数配置和控制。
同时，监控软件还具备数据分析和挖掘功能，能够帮助用户发现潜在的问题和规律，为优化生产流程、提高管理效率提供有力的支持。
基于DSPTMS320F2812和DS18B20的温度测量系统设计
基于DSP TMS320F2812和DS18B20的温度测量系统设计摘要:本文介绍了一种基于TI公司DSP TMS320F2812 的高精度温度测量系统的设计。
该系统采用TMS320F2812为微处理器，配合高精度DS18B20数字温度传感器和外部扩展的模数转换器采集温度数据，并经过滤波算法处理控制输出，能够得到比较精确的温度值。
主要介绍了系统的结构、工作原理、软硬件的设计，并对系统设计的特点进行了详细的说明。
关键词: TMS320F2812；DS18B20；温度测量；模数转换1 概述温度在航空、航天领域中是个重要的物理量，由于温度变化对设备可能产生影响，包括降低系统的成像质量，影响分辨率，因此，在这些系统中对温度的实时采集测量十分重要。
以传统的单片机为核心的温度测量控制系统，由于受到处理器自身硬件资源和速度的限制，硬件电路设计复杂，数据实时处理能力差，温度测量时间长。
而随着计算机技术尤其是招超大规模集成电路技术的发展，具有更强处理能力的DSP芯片，以其运算速度快、实时性强、功耗低、抗干扰能力强等特点，越来越多地被应用。
采用了DS18B20数字温度传感器、外部扩展ADC模数转换器，使用内部集成外设功能的DSP TMS320F2812 微处理器作为整个系统的核心控制单元，简化了硬件电路设计；在温度采集控制软件上采用“通道滤波”温度采集控制算法，使得温度采集具有速度快、精度高的特点。
2 系统方案设计温度测量系统设计以DSP TMS320F2812为中央处理器为核心，采用DS18B20型号数字温度传感器为温度传感器，使用AD7892型号的ADC模数转换器进行A/D 转换，并将采集结果代入温度曲线方程计算出当前温度值，并且将温度值通过通信系统发送到上位机。
高精度温度测量控制系统由两大部分组成，第1部分为以DSP TMS320F2812为核心处理器的数据采集及处理部分，主要由产品温度环境、温度传感器、ADC模数转换器、DSP TMS320F2812、电源构成；第2部分由温度采集处理软件构成，完成对DSP采集到的数据进行分析、处理等任务。
基于单片机的智能体温检测系统设计
基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。
在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。
目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。
与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。
此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。
人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。
关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。
以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。
该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。
1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。
具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。
1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。
(完整版)基于stm32的温度测量系统
基于STM32的温度测量系统梁栋(德州学院物理与电子信息学院，山东德州253023)摘要：温度是日常生活和农业生产中的一个重要参数，传统的温度计有反应缓慢，测量精度不高的和读数不方便等缺点，此外，通常需要人工去观测温度，比较繁琐，因而采用电子技术的温度测量就显得很有意义了。
面对电子信息技术的进步，生成了各种形式的温度测量系统。
本文设计了一个基于以STM32为核心的温度测量与无线传送的系统，温度信息采集使用数字化温度传感器DS18B20，无线传输使用ATK-HC05蓝牙模块的智能测温系统。
关键词 STM32； DS18B20； TFTLCD；智能测温系统1 绪论在现代社会的生产生活中，人们对于产品的精度要求越来越高，而温度是人们在生产生活中十分关注的参数，因此，对温度的测量以及监控就显得十分重要。
在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度的偏差进而引发事故。
如化工业中做酶的发酵，必须时刻了解所发酵酶的温度才可以得到所需酶；文物的保护同样也离不开温度的采集，不仅在考古文物的出土时间上，还是在档案馆和纪念馆中，温度的控制也是藏品保存关键，所以温度的检测对其也是具有重要意义的；另外大型机房的温度的采集，超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。
传统方式监控温度往往很耗费人力，而且实时性差。
本文就设计了一个基于STM32的温度测量系统，在测量温度的同时能实现无线传输与控制。
STM32RBT6具有较低的价格、较高的测量精度、便捷的操作，同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处，如51要求从基层编程，而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者，在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程，此优势不但节约了时间，也为STM32的发展做出了强有力的铺垫，而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机，所以其前景是无可估量的，这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。
智能仪器课程设计报告
天津电子信息职业技术学院传感器技能实训课题名称智能温度测温系统姓名王先民学号20班级电信S10-1专业电子信息工程技术所在系电子技术系指导教师岑永祚完成日期2011年12月11日一、 主要内容温度传感器DS18B20采集环境模拟信号，其输出送入AT89C51，单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到移位寄存器74LS164，经74LS164输出后驱动三位数码管显示。
当被测温度高于18℃时，单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转，温度越高转速越快，温度36℃以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。
二、 基本要求（1）设计测量温度范围－55℃~＋125℃的智能测温系统，要求数码管实时显示测量温度，单片机根据温度高低确定风扇转速 （2）画出程序框图（3）有完整的整机电路图（protel 绘制）（4）完成格式正确、内容完整的实验报告三、 参考文献王祁， 智能仪器设计基础.北京：机械工业出版社，2009目录一、前言 (4)二、系统组成 (4)1、设计思路 (5)2、系统的性能指标： (5)3、系统的主要功能： (5)三、电路组成及工作原理 (5)1、温度传感器功能模块 (6)2、AT89C51单片机 ........................................................................................................ 8 3、74LS164移位寄存器 .. (12)4、晶振电路 (12)5、复位电路 ................................................................................................................... 13 6、键盘电路 . (13)7、显示电路 (14)8、稳压电路 ................................................................................................................... 14 9、显示电路 . (15)10、风扇控制电路 (15)四、课程设计心得与体会 (16)五、参考文献 (16)六、整机电路图 (17)七．心得体会 (18)智能温度测量系统的设计一、前言温度是一种基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量。
基于单片机的智能温度测量系统设计与实现
温度是我们人类生活环境中的一项基本参数，无论是在工业还 是农业或者其它领域的生产过程中，都要对温度进行监控。那么传 统的温度测量装置一般都是通过热电偶、热电阻或P 结测温电路经 N 过相应的信号调理电路，转换成A 转换器能接收的模拟量，再经过 D / 采样/ 保持电路进行A D / 转换，最终送入单片机及其相应的外围电路 来完成监控的. 以这种方式的话，电路实现较为复杂，同时也比较 容易受到干扰 ，精 度不高。因此设计一种基于A m 公司的 t e l T95 A 8 C 1的温度测量系统，利用一种新型的智能集成温度传感器 D S18B20来实现温度的精确测量，以 T 602C为字符液晶显示器显示 R 1 被测温度，具有实用价值。
该系统主要以A 8 C5 芯片为开发平 台，控制温度传感器 T9 1 D 8BZO l s 复位和读写操作，最后由字符液晶显示器显示出来。要使数 字温度传感器D 8B 能正常工作，首先由程序对D 8B 进行复 1 0 S 2 l s 2 0 位， 检测是否正常工作，接着读取温度数据，由单片机发出指令与在 线的D 1 B O通过其独有的单总线协议进行联系，接着向D l BZO S 8Z s 8 发出 温度A D / 转换指令， 再发出读取温度寄存器的温度值指令，并反复调用
测到传感器，反之则不能: 当V 亮时则表明温度超出了上下 限的范 Z
图1 系统硬件结构图
( 一) 几 T89C51单片机 根据系统的控制要求和以后的扩展需要，选择A . e 公司的 t l
智能化仪器原理及应用(第三版)课件：智能型温度测量仪
智能型温度测量仪
在RAM区中还开辟了4个通用工作寄存区， 共有32个通 用寄存器， 可以适用于多种中断或子程序嵌套的情况。 在MCS-51系列单片机内部， 还有1个由直接可寻址位组 成的布尔处理机， 即位处理机。 指令系统中的位处理指 令专用于对布尔处理机的各位进行布尔处理， 特别适用 于位线控制和解决各种逻辑问题。
智能型温度测量仪
MCS-51 简化结构框图与逻辑符号如图4-3所示。
XTAL1、 XTAL2： 内部振荡电路的输入/ RESET：
EA ： 内外程序存储器选择端。 当 EA 为高电平时， 访问内部程序存储器； 当 EA 保持低电平时， 只访问外部 程序存储器， 不管是否有内部存储器。
智能型温度测量仪
P2.０相连。 存储器和8155的控制信号线分别与8031的相应端
相接， 从而可实现各种器件的读写操作。
智能型温度测量仪
4.2.2
温度是一个很重要的物理参数， 也是一个非电量， 自然界中任何物理化学过程都紧密地与温度相联系。 在 很多产品的生产过程中， 温度的测量与控制都直接和产 品质量、 生产效率、 节约能源以及安全生产等重要经济 技术指标相联系。 因此， 温度的测量是一个具有重要意 义的技术领域， 在国民经济各个领域中都受到相当的重 视。
智能型温度测量仪
与此同时， 将数据显示和打印出来； 也可将输出的开关 量经D/A 转换成模拟量输出， 或者利用串、 并行标准接 口实现数据通信。 整机工作过程是在系统软件控制下进 行的。 工作程序编制好后写入只读存储器中， 通过键盘 可将必要的参数和命令存入读/写存储器中。
智能型温度测量仪 图 4-2 智能型温度测量仪的工作流程
智能型温度测量仪
智能化仪器原理及应用
智能温度测量系统设计
智能温度测量系统设计李晓磊【期刊名称】《《电脑与电信》》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P29-33)【关键词】单片机AT89C52; 温度传感器; LCD1602【作者】李晓磊【作者单位】中北大学信息商务学院山西晋中030600【正文语种】中文【中图分类】TP368.11 引言温度测量无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用。
而当今，我国农村的锅炉取暖大多数都没有温度监控系统，部分厂矿、企业还一直沿用简单的温度检测设备和纸质数据记录仪，无法实现温度数据的测量与控制[1]。
随着社会经济的高速发展，越来越多的生产部门和生产环节对温度测量精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求。
传统的温度测量器测量精度普遍不高，不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节，因而设计一种较为理想的温度测量系统显得尤为重要。
针对这些问题，本文提出了基于单片机的智能温度测量系统设计。
相对于传统的温度采集方法而言，基于单片机的温度测量系统具有更多的优势，例如，读数更简单直观，测量所用时间更短，测量准确度更高，能记忆而且可设定上下限温度蜂鸣提示。
2 系统硬件设计在该系统中，DS18B20温度传感器负责采集温度，将采集的温度信号传给单片机AT89C52，然后输出信号传送到数码管显示电路，如果超过预定值时，单片机会给报警电路发出信号，蜂鸣器会发出警报。
按键电路（甚至按钮）与主控制器相连。
其中，基于单片机的智能温度测量系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图2.1 AT89C52芯片作为智能温度测量系统的核心部分，单片机承载着处理温度信息、输出显示温度和报警等多个任务。
因此，本系统采用的单片机是ATMEL公司开发的AT89C52单片机。
它是一种低电压、高性能CMOS8 位的微控制器，兼容工业标准MCS-51系列的所有指令，程序语言丰富，成本低廉[2-4]。
与同系列的AT89C51单片机相比，它具有更大的存储空间和中断源、应用范围也更广。
智能温室多点温度检测系统的设计
Ｄ ＩＢ ０的 双 向通 讯 。 Ｓ８２
周期内提供足够 的电流 ， 在电源线 与信号线之间加上一个 ４７ ． ｋ ｌ的上拉电阻。在 系统安装及工作之 前， ｆ 必须将主机逐个与
Ｄ １Ｂ ０挂 接 ， 激 光 Ｒ Ｍ 中 读 出其 序 列 号 ， 后 分 别 赋 予 Ｓ８ ２ 从 Ｏ 然 在 系 统 中 的编 号 ｌ 。 ～Ｎ
Ｅｑｕ ｐ ｎｔ ａ ｆ ｃｒｎｇＴｅ ｈ ｌ ｇ ｉ ｍｅ Ｍ ｎｕａ ｔｉ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ． ２０１ １， ０
智 温 多点温 度检 测 系统 的设甘肃 张掖 ７４ ０ ） ３ ００
摘 要 ： 对传 统温度测量 系统测量精度低 、 针 不具有 数字通信和 网络通信功 能等缺点 ， 用数字 温度 传感 器 ＤＳ ８ ２ 、 利 １Ｂ ０ 微控 制芯片
（ ） 一 ０ ～ ＋ ５℃ 内测 温 精 度 为 ±０ ５ｃ １在 １ ８ ． ｃ； （ ） Ｄ变换 时 间 短 。 ２ Ａ， （） ３ 可用 数 据 线 供 电 ， 也可 用外 部 的 电源 供 电 ；
转换 ， 通过单 总线输 出数字信号送人 Ａ ８Ｃ ０ １ Ｔ ９ ２５ 进行处理。 通 过对外界温度进行测量 ， 主要完成数据的采集 、 处理 、 显示 、 报
如下优点 ：
２ 温 度测量 系统设 计
２１ 硬 件设 计 ．
该 系 统 主 要 由微 控 制 芯 片 Ａ ８ Ｃ １和 数 字 温 度 传 感 器 Ｔ ９５
Ｄ １Ｂ ０构成 ， Ｓ８ ２ 多点温度检测系统原理图如图 ２所示。温度信
号 由数字 温 度 传 感 器 Ｄ １Ｂ ０采 集 ， 其 内部 直 接 完 成 Ａ， Ｓ８２ 在 Ｄ
基于Cortex—M3智能无线温度测量系统设计
Ｊ Ｇ ｌ Ｔ ｌ 晶振电池复 Ａ 位电
天
Ｐ Ｉ ＡＯ ＰＡ ９
的 高 性 价 比 的处 理 器 受 到 了客 户 广 泛 欢 迎 ，而 在 我 国 ， Ｓ Ｇ Ｍ 网 络 超 过 ９ ％的 覆 盖 率 也 为 无 线 通 信 和 远 程 控 制 创 造 了 良 ５ 好 的媒介 。 某些 特殊环境 下 。 在 比如 不 易 布 线 或 者 布 线 距 离 较 长 环 境 下 ， 会 使 测 量 系 统 的 成 本 升 高 ， 且 数 据 在 长 距 都 而 离 的 传 输 过 程 中极 易 受 到 干 扰 ， 用 技 术 成 熟 成 本 相 对 较 低 利 的 Ｇ Ｍ 网 络 ， 仅 不 受 传 输 距 离 的 限 制 ， 且 具 有 较 好 的抗 Ｓ 不 而
图 １ 系统整体结 构
Ｆｉ ．１ Ｏｖ ｒ ｌ ｔ ｃ ｕ ｅ ｏ ｙ ｔｍ ｇ ｅ ａ ｌｓ ｕ ｔ ｒ ｆｓ ｓｅ ｒ
２ 硬 件 电路 设 计
２１ 主 控 制 器 ．
意 法 半 导体 公 司新 推 出 的 Ｓ Ｍ３ Ｆ Ｏ Ｒ Ｔ ，是 基 于 Ｔ ２ ｌ３ Ｂ ６
Ａ Ｍ公司最新推 出的 Ｖ Ｒ ７平 台的 Ｃ ｒ ｘ Ｍ３内核 。芯 片 具 ｏｔ — ｅ 有 １８ｋＦ Ａ Ｈ，０ｋＳ Ａ ２个 Ｓ Ｉ 口 ， ２ Ｌ Ｓ ２ Ｒ Ｍ， Ｐ接 ３个 串 口 ，一 个
Ｓ＾ Ｐ Ｉ ・— ｌＤ Ｃ Ｐ １ ● － ｌＣ Ｃ ． —● Ａ Ｌ
ＩＣ ｌ Ｉ
１ 系 统 整体 设 计
智 能温度测 量系统 主要 由温度测 量模块 、Ｓ 模块 、 ＧＭ 外 接 Ｅ Ｐ Ｏ 主 控 制 器 组 成 。 主 控 制 器 使 用 意 法 半 导 体 公 司 Ｅ Ｒ Ｍ、 生 产 的 Ｓ Ｍ３ Ｆ ０ Ｒ Ｔ Ｔ ２ １３ Ｂ ６处 理 器 ．主 要 完 成 整 个 系 统 的 运 行 和 自检 工 作 。 度 测 量 模 块 使 用 Ｄ Ｕ Ｓ公 司 的 Ｄ １Ｂ ０数 温 Ａ Ｓ８ ２ 字 温 度 传 感 器 ， Ｓ 模 块 使 用 西 门子 工 业 Ｔ ３ Ｉ 块 ， 支 ＧＭ Ｃ５模 其
智能红外温控系统设计报告
智能红外温控系统设计报告1. 引言随着科技的发展和生活质量的不断提高，人们对室内温度的要求也越来越高。
传统的温控系统往往需要人工干预，无法实现自动化控制。
本报告旨在设计一个智能红外温控系统，通过使用红外传感器和智能算法进行自动温控，提高室内温度的舒适度，并提供节能效果。
2. 系统设计2.1 硬件设计智能红外温控系统主要由以下硬件组成：2.1.1 红外传感器红外传感器用于检测室内温度。
它可以通过接收红外辐射来感测物体的温度，并将数据传输给控制中心。
在本系统中，我们选择了高精度的红外传感器，以确保温度测量的准确性。
2.1.2 控制器智能温控系统的控制器是整个系统的核心。
它通过接收红外传感器的数据，并根据预设的温度条件进行智能控制。
在控制过程中，控制器可以通过控制空调或加热器等设备，实现室内温度的调节。
另外，控制器还具有与用户交互的功能，可以通过触摸屏或手机APP等方式控制温度。
2.2 软件设计智能红外温控系统的软件设计主要包括以下部分：2.2.1 数据处理红外传感器采集到的温度数据需要进行处理和分析。
首先，数据需要进行滤波去噪处理，以排除传感器的误差。
然后，通过使用智能算法，分析温度的变化趋势，判断是否需要调节室内温度。
2.2.2 控制算法为了实现自动温控，系统需要设计相应的智能算法。
常见的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法等。
在本系统中，我们选择了PID控制算法，通过调整比例、积分和微分系数来实现精确的温度控制。
2.2.3 用户界面为了方便用户操作，我们设计了一个用户界面，可以通过该界面设置室内温度和其他参数。
用户可以通过触摸屏或手机APP来访问该界面，并实现与智能红外温控系统的交互。
3. 性能评估为了评估智能红外温控系统的性能，我们进行了一系列实验和测试。
3.1 温度精度测试我们使用高精度的温度计来测量室内温度，并与智能红外温控系统的测量结果进行比对。
实验结果表明，智能红外温控系统的温度测量误差在可接受范围内，满足精确温控的要求。
智能化测温系统在粮食仓库中的应用
智能化测温系统在粮食仓库中的应用【摘要】本文阐述了智能化温度测量系统在粮食仓库中的应用情况。
介绍粮仓温度测量方法以及相应的智能控制问题，以解决现代粮食仓库容量大而造成温度难以精确测量的难题，保证粮食在适宜的温度下储藏，避免温度过高造成粮食变质发霉等实际问题。
【关键词】智能化温度测量温度传感器一、背景一般来说，粮食存放在粮仓中，大型的粮仓可存放数以万计的粮食，而且这些粮食存放的时间有长有短。
为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质，就必须使粮仓内的温度保持在一定的范围之内。
为了达到以上的要求，必不可少的就需要使用既稳定又精确的粮情智能测控管理系统。
粮情智能测控系统是通过计算机检测粮食储备库中粮食的基本温度情况，并结合其他粮情信息(如入仓时间、品种、仓型、天气状况等)进行综合分析。
利用微机技术对粮仓进行监控，用户可方便地构造自己需要的数据采集系统，在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室，管理人员不需要深入现场，就可查看历史数据，优化现场作业，提高生产效率，增强了国家粮食储备安全水平，以获得实时粮仓管理，实现自动化、智能化。
二、目的和意义科学储粮是粮食生产的一个重要环节，若管理不当，粮食发霉或生虫会造成极大浪费。
粮库管理中最重要的问题是监测粮堆中的温度变化。
粮库一般由几十个甚至上百个水泥或钢板构成的圆型仓组成，仓高20-30m。
现在，我国在粮仓建设上已经实现规范化，但是监测手段一直未能实现同步现代化。
我国许多储备粮库每年都因测控设备的不完善而导致部分粮食霉变，许多大型储备粮库的测控设备仍需高价进口，因此国家准备在未来的几年内对全国所有的粮库进行翻新和改造工作，要求规范粮库管理，实现粮库管理现代化。
影响储粮安全的最主要因素是粮堆内的温度，这就要求能有一种有效的、低成本的仪表来实现监测控制功能，使得管理人员能够方便有效地进行监控操作。
如果用单片机作为前沿机对现场进行数据采集，通过对采集的数据进行分析(温度设定，实时温度显示，报警电路)。
基于FPGA的智能温度控制系统的设计
基于FPGA的智能温度控制系统的设计智能温度控制系统是一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的系统，旨在实现对温度的精确控制和自动调节。
随着科技的进步和人们对舒适生活的不断追求，温度控制在日常生活和工业生产中变得越来越重要。
传统的温度控制方法常常需要人工干预和手动调节，效率低下且容易产生误差。
因此，开发一种智能温度控制系统来解决这些问题变得至关重要。
本文的目的是设计一种基于FPGA的智能温度控制系统，通过使用FPGA的高度可编程性和强大的实时处理能力，实现对温度的准确测量、控制和调节。
同时，系统将具备智能化的特点，能够根据预设的温度范围和环境条件，自动调节温度并保持在合适的水平。
通过该系统的应用，可以提高温度控制的精确性和效率，提供更加舒适和节能的环境。
本文的框架将按照以下顺序展开：首先，介绍智能温度控制系统的基本原理和架构；然后，详细阐述FPGA在温度控制系统中的应用；接着，说明设计过程中的关键问题和解决方法；最后，对系统进行性能测试和实验验证，并对结果进行分析和讨论。
通过这些内容的阐述，旨在为读者提供有关基于FPGA的智能温度控制系统设计的全面参考，为今后的研究和应用奠定基础。
本文所提出的基于FPGA的智能温度控制系统设计具有一定的创新性和实用性，有望在温度控制领域产生积极的影响。
本文详细描述了基于FPGA的智能温度控制系统的设计过程，包括硬件和软件设计。
硬件设计硬件设计是构建基于FPGA的智能温度控制系统的关键步骤。
以下是硬件设计的主要内容：温度传感器：选择合适的温度传感器，例如热敏电阻或数字温度传感器。
将温度传感器与FPGA连接，以实时获取温度数据。
温度控制器：设计一个可调节的温度控制系统，可以根据测量到的温度对输出进行调整。
使用FPGA内部逻辑和外部元件（如开关和继电器）来实现温度控制功能。
显示界面：设计一个用户友好的显示界面，用于显示当前的温度和控制系统的状态。
可以使用液晶显示屏或LED显示器等显示设备。
智能温度测控仪课程设计
智能温度测控仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能温度测控仪的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和测量范围。
2. 学习智能温度测控仪的电路组成和功能，了解各组成部分的作用及相互关系。
3. 掌握编程方法，实现对温度数据的采集、处理和显示。
技能目标：1. 能够正确连接智能温度测控仪的电路，进行简单的故障排查和维修。
2. 能够运用所学编程知识，编写程序实现对温度的实时监控和控制。
3. 培养动手实践能力，通过实际操作，熟练使用智能温度测控仪。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能硬件的兴趣和热情，激发创新精神和探究欲望。
2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力。
3. 培养学生关注环境保护，认识到智能温度测控仪在节能降耗方面的作用。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对智能硬件有一定的好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：教师应充分调动学生的积极性，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 温度传感器原理与分类，重点讲解热敏电阻、热电偶等常见温度传感器的原理和应用。
- 智能温度测控仪电路组成，包括传感器、信号处理电路、微控制器、显示模块等部分的功能和连接方式。
- 编程基础，介绍C语言或Python语言在温度测控中的应用，涉及数据类型、运算符、控制结构等。
2. 实践操作：- 智能温度测控仪电路搭建，指导学生根据电路图正确连接各部分组件。
- 程序编写与调试，引导学生学习编程软件的使用，编写温度采集程序，并进行调试和优化。
- 系统测试与优化，通过实际测试，观察温度测控效果，针对问题进行排查和优化。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：导入新课，介绍智能温度测控仪的应用，明确学习目标。
智能温度测量装置组成和工作原理
第1章智能温度测量装置组成和工作原理第1.1节智能温度测量装置的组成智能温度测量系统以单总线数字温度传感器DS18B20为测量器件、以DM-162液晶显示模块为显示器件，89C2051微处理器为控制核心，构成了温度实时测量装置，系统框图如图1.1所示。
图1.1 智能温度测量系统第1.2节智能温度测量装置的工作原理附图1为智能温度测量装置的工作原理图，其工作原理是：单总线数字温度传感DS18B20测得环境的温度，在单片机的控制下以串行数字形式经单片机的89C2051的第6脚读入。
单片机在程序的控制下，严格按照DS18B20的要求的工作时序进行读写控制，读入信号后，对数字信号进运算，然后经DM-162液晶显示模块进行显示。
DS18B20外围引脚有三个，分别是VCC接+5V的电源，GND接地，DQ数据线接到微处器的第6脚，图中的4.7K的电阻为上拉上阻，实现数据传送。
89C2051的外围电路很简单，89C2051的+5V电源由20脚引入，第10脚接地，第4脚和第5脚间由12MHz的晶振及两个20pF的无极性电路组成一个振荡电路；同时在第一脚引出一个22uF的电容和一个2K的电阻接+5V的电源组成一个复位电路。
VSS脚接地，同时在液晶显示模块VDD脚接一个+5V电源。
在液晶显示模块的VDD引脚和VSS引脚间接一个10K的可调电阻，其作用是给V0端口提供一个控制电压。
液晶显示模块所要的数字信号从89C2051的P1.0-P1.7口引出，分别对应的接DM-162的D0-D7端口，完成数据传输，液晶显示模块的控制引脚RS、RW、E分别接到89C2051的P3.5、P3.6、P3.7口，以实现微处理器对液晶显示模块的控制。
第2章电路设计第2.1节单总线数字温度传感器DS18B202.1.1 DS18B20引脚分布DS18B20温度传感器引脚排列如图2.1所示。
DS1820数字温度传感器是DALLAS 半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
智能家居的智能温控系统
智能家居的智能温控系统智能家居是指通过先进的技术手段，实现家居设备的自动化控制和智能化管理。
在智能家居系统中，智能温控系统扮演着至关重要的角色。
它利用传感器、控制器和通信技术，实现对室内温度、湿度和空气质量等参数的实时监测和智能调节，为家居生活带来了更为舒适、高效和节能的体验。
一、智能温控系统的工作原理智能温控系统包括传感器、控制器、执行器和用户界面等组成部分，通过这些部件的协同工作，实现室内温度的精确测量和调节。
具体而言，智能温控系统会通过传感器实时监测室内温度，并将监测到的数据发送给控制器。
控制器根据设定的温度范围和用户需求，自动调节执行器（如空调、暖气等设备）的工作状态，以达到舒适的室内温度。
而用户界面则提供了人机交互的方式，用户可以通过手机App或智能语音助手等设备，随时随地对温控系统进行监测和控制。
二、智能温控系统的功能特点1. 精准的温度控制：传感器可以对室内温度进行高精度测量，控制器则可以根据实时数据进行准确调节，确保室内温度稳定在用户设定的范围内。
2. 智能化调度：智能温控系统可以通过学习用户的生活习惯和喜好，自动调整室内温度。
比如，在用户下班回家的时间段，系统可以提前将室内温度调整到适宜的水平，为用户提供一个舒适的回家环境。
3. 节能环保：智能温控系统可以通过智能调节室内温度，高效利用能源，并避免不必要的能源浪费。
同时，系统还可以通过监测室内空气质量，实时排查污染源并提供相应的解决方案，保证室内空气的清新和健康。
4. 远程控制：用户可以通过手机App或智能语音助手等设备，实现对智能温控系统的远程监测和控制。
比如，在外出度假时，用户可以远程关闭空调或暖气设备，以节约能源和减少不必要的开销。
5. 与其他智能设备的联动：智能温控系统可以与其他智能家居设备进行联动，实现更为便捷和智能的家居管理。
比如，当智能温控系统检测到室内温度过高时，可以自动关闭窗帘和开启空调，提供一个舒适的室内环境。
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智能温度测量系统 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-基于单片机的智能温度测量系统设计摘要传统检测温度的方法是用模拟温度传感器。
信号经取样、放大后通过模数转换，再交给单片机处理。
这种方法经过众多器件，易受干扰、不易控制且精度不高。
本文介绍了一种基于单片机的智能温度测量系统，系统主要通过对单总线可编程温度传感器DS18B20的特性及其工作原理进行了分析、研究，显示模块由两位一体的共阳数码管和两个9012组成。
并以AT89C51单片机为开发平台，通过相应的软、硬件设计开发出具有实用价值的智能温度测量系统。
该测温系统能取得并显示8点的温度数据，可直接应用在一些需要测量温度的场合。
本设计的多点温度测量系统由单片机、温度传感器、显示电路、通信模块共4个模块组成。
本文对以上四个部分的软硬件设计作了详细的阐述，介绍了核心芯片的选型，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软件程序。
本系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词单片机；温度传感器；共阳数码管Based on single-chip microcomputer intelligent temperature measurement system designAbstractTraditional testing temperature method is to use simulated temperature sensor. Signal by sampling, amplification, then delivered by frequency-field SCM processing. This method after numerous device, easy interference, not easy to control and the precision is not high. This paper introduces a kind of intelligent temperature measurement based on single-chip microcomputer system, mainly through single bus programmable temperature sensor DS18B20 characteristic and work principle are studied and the display module consists of two one of Yang digital tubes and two 9012 composition. And with AT89C51 for development platform, and through the corresponding software and hardware design develop practical intelligent temperature measuring system. The temperature measuring system can obtain and display the 8 o 'clock temperature data, which can be directly applied in some requires measuring temperature occasion.This design of multi-point temperature measuring system by single-chip microcomputer, temperature sensors, display circuit, communication module totally 5 module. In this paper, the design of the software and hardware above five parts for detail, introduces the core chip periphery, circuit connection, chip and cmos circuit connection between, program design method and the corresponding software programs. This system structure is simple, strong anti-jamming capability, suitable for a harsh environment temperature measurement on the site, have broad application prospect.Keywords single-chip microcomputer；temperature sensor； Total Yang digital tube目录0 1 1 1 2 3 3第1章绪论课题的研究背景及意义温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度:如大气及空调房中温度的高低,直接影响着人们的身体健康;在大规模集成电路生产线上,环境温度不适当,会严重影响产品的质量。
测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。
那么传统的温度测量装置一般都是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成A/D转换器能接受的模拟量，再经过采样、保持电路进行A/D转换，最终送入单片机及其相应的外围电路来完成监控的。
以这种方式的话，当单片机进行多点温度测量时，所用模拟温度传感器增多，单片机的转换与处理任务很重，对系统的可靠性要求会很苛刻，是系统变得复杂[1]。
因此设计一种基于Atmel公司的AT89C51的温度测量系统，利用美国Dallas半导体公司推出的一种智能数字温度传感器DS18B20来实现温度的精确测量，以RT1602C为字符液晶显示器显示被测温度，具有实用价值。
具有可靠性高、线路简单、测量精度高、功能便于扩展等优点。
国内发展现状我国对于温室控制技术的研究较晚，始于20世纪80年度。
我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于温度、湿度和CO2浓度等单项环境因子的控制。
我国温室设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。
我国温室现状还远温室装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点[2]。
国外发展状况国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现状世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着全自动化、无人化的方向发展。
像园艺强国荷兰，以先进的鲜花技术着称于世，其玻璃温室全部由计算机操作。
英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术可以观测50千米以外温室内的光、温、湿、气和水等环境状况，进行遥控。
系统整体目标要求单片机系统应具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点。
1.4.1可靠性高可靠性是单片机系统应用的前提，在系统设计的每一个环节都应给将可靠性作为首要设计准则。
提供系统的可靠性通常通过以下几个方面考虑：使用可靠性高的元器件；设计电路板时布线和接地要合理；对供电电源采用抗干扰措施；输入输出通道采用抗干扰措施；进行软硬件滤波；系统自诊断功能等。
1.4.2 操作维护方便在系统软硬件设计时，应从操作者角度考虑操作和维护方便，尽量减少对操作人员专用知识的要求，以利于系统的推广。
因此在设计时，要尽量减少人机交互接口，多采用操作内置或简化的方法。
同时系统应配有现场故障诊断程序，一旦发生故障能有效地保证对故障定位，以便进行维护。
1.4.3 性价比单片机除体积小、功耗低等特点外，最大的优势在于高性价比。
一个单片机应用系统能否被广泛使用，性价比是其中一个关键因素。
因此，在设计时，除了保持高性能外，尽可能降低成本，如简化外围硬件电路，在系统性能和速度允许的情况下尽可能用软件功能代替硬件功能等。
第2章总体设计方案方案一测温电路的设计，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，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
方案二考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。
比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图所示，它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89C51；②显示部分采用3位LED 数码管以动态扫描方式实现温度显示；③温度采集部分采用DS18B20温度传感器。
图 温度计电路总体设计方案1. 控制部分由于将多功能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。
AT89C51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。
2. 显示部分显示电路采用3位共阳LED 数码管，从P0口送数，P2口扫描。
3. 温度采集部分DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。
这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作，由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。
数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚传到单片机的口，单片机接受温度并存储。
此部分只用到DS18B20和单片机，硬件很简单(1)DS18B20的性能特点如下[6]：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为～；●零待机功耗；●温度以3位数字显示；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。