课程设计--- 智能温度测量系统的设计
智能温度测量仪表课程设计报告
智能温度测量仪表课程设计报告课程设计报告课程:智能测量仪表题目:智能测量仪表学生姓名:XXXXXX专业年级:2009 自动化指导教师:XXXXXX XXXX信息与计算科学系2013年3月25日智能测量仪表本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。
其输出电压与摄氏温度成线性比例关系,无需外部校准,在0℃~100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。
,输出电压与摄氏温度对应,使用极为方便。
灵敏度为10.0mV/℃,重复性好,输出阻抗低,电路接口简单和方便,可单电源和正负电源工作。
是一种得到广泛使用的温度传感器。
本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结,并能有效的使用到项目研发中来,做到学以致用。
课程设计的内容主要分为三个部分,即使用所学编程语言(C或者汇编)完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计(也可以用C+API实现)、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录1.课程设计任务和要求 (3)1.1 设计任务 (3)2.2 设计要求 (3)2.系统硬件设计 (3)2.1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3)2.2 LM35DZ简介 (7)2.3 硬件原理图设计 (7)3.系统软件设计 (10)3.1 设计任务 (10)3.2 程序代码 (10)3.3 系统软件设计调试 (17)4.系统上位机设计 (18)4.1 设计任务 (18)4.2 程序代码 (18)4.3 系统上位机软件设计调试 (21)5.系统调试与改善 (22)5.1 系统调试 (22)5.2 系统改善 (22)6.系统设计时常见问题举例与解决办法 (24)7.总结 (25)1. 课程设计任务和要求1.1课程设计任务本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表,要求该测量仪表能够将所测得的温度数据和当前电机设备的运行状况远传给上位机。
智能温度测量仪课程设计报告
课程设计报告智能温度测量仪专业:班级:学生姓名:学号:指导教师:完成时间:文献综述----智能温度测量仪摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
总体来说,该设计是切实可行的。
关键词:温度;Pt100热电阻;AT89C51单片机;LCD显示器。
Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A / D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Key words: temperature; Pt100 thermal resistance; AT89C51 microcontroller; LCD monitor.引言:温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量,也是工业控制中主要的被控参数之一。
智能温度测量仪的方案设计书(1)
华中科技大学文华学院智能仪器课程设计题目:智能型温度测量仪的设计专业: 09电信3班姓名:杨鑫学号: 0901********指导老师:夏银桥智能型温度测量仪的设计一、课程设计的目的通过本课程设计,使我们掌握智能仪器的一般设计方法,熟悉系统硬件和软件的一般开发环境和开发流程,为设计和开发智能仪器打下坚实的基础。
二、设计任务及要求设计功能要求:①.配合电阻温度传感器,实现温度的测量;②.具有开机自检、自动调零功能;③.具有克服随机误差的数字滤波功能;④. 使用220V/50Hz交流电源,设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能设计;主要技术指标:①.测量温度范围:0~200℃②.测量误差:≤1%⑥.显示方式:4位LED数码管显示被测温度值三、总体方案论证与选择将集成温度传感器AD590(0℃时为0.2732mA)因温度变化,导致电流变化(0.001mA/℃),经OPA转换为电压变化输入ADC0804,输入电压Vin(0~5V之间)经过A/D转换之后,其值由8751处理,最后将其显示在D4,D3,D2,D1共四个七段显示器。
其中包含了时钟显示电路。
该温度测量仪可以实现温度的测量,数据的显示、储存以及日历时间的显示。
从功能要求看,系统功能并不复杂,52系列即8051单片机完全可以胜任主机的角色。
从测温范围看,电流型两线制集成温度传感器AD590可满足设计要求。
从测量误差看,普通运放和10位以上的A/D转换器可以满足精度要求。
方案1集成电路温度传感器→测量放大电路→AD转换器→单片机→DA 转换器→放大器→输出方案2热电阻传感器→电压放大电路→AD转换器→单片机→DA 转换器→滤波器→输出以上两个方案的主要区别是选用的传感器不同,两种传感器都具有测量精度较高的特点。
热电阻传感器测温范围更宽,但需要非线性校正;集成电路温度传感器测温范围较窄,但线性很好,不需要非线性校正,软、硬件设计较简单。
四、系统总体原理框图图2.6 系统总体原理框图信号输入部分总体设计五、各模块的方案设计(1)、选择温度传感器器件常用的热电传感器有热电阻、热电偶、集成温度传感器等。
校园智慧测温系统设计方案
校园智慧测温系统设计方案设计方案:校园智慧测温系统一、概述随着新冠疫情的爆发,校园要加强防控工作,特别是对师生的体温监测。
传统的测温方式存在不便、不精准等问题,因此需要设计一套校园智慧测温系统,以提高体温监测的效率和准确性。
二、系统设计要求1. 实时测温:系统能够实时监测师生的体温,及时发现异常情况。
2. 高准确性:测温的准确性必须达到国家标准,并能够准确识别异常体温。
3. 高效率:系统能够快速地进行测温,不影响师生的正常上课。
4. 安全性:系统对师生的个人信息进行保护,确保隐私不被泄露。
5. 数据分析:系统能够统计分析师生的体温数据,并生成报告,为后续防控工作提供参考。
三、系统组成(一)测温设备1. 非接触式红外测温仪:使用红外技术,可以实现远距离、非接触的体温测量。
2. 摄像头:用于拍摄师生的面部图像,与体温测量数据进行关联。
(二)数据处理及记录系统1. 服务器:用于存储和处理测温数据。
2. 数据库:存储师生的个人信息和体温数据,确保数据的安全性和隐私保护。
3. 数据处理算法:对收集到的体温数据进行分析和处理,识别异常体温。
4. 前端显示界面:向师生展示测温结果,同时可以显示历史数据和统计报告。
(三)报警系统1. 报警装置:当系统检测到异常体温时,通过声音、灯光等方式进行报警。
2. 短信通知:同时向相关人员发送短信通知,包括校医和相关部门。
(四)管理系统1. 用户管理:对师生的个人信息进行录入和管理,包括姓名、年级、班级等。
2. 记录管理:对测温数据进行记录和管理,包括时间、测温数值等。
3. 统计报告:生成师生测温数据的统计报告,为后续防控工作提供参考。
四、系统工作流程(一)师生测温1. 师生排队,按序通过测温通道。
2. 进入测温通道后,系统自动进行体温测量,同时拍摄面部图像。
3. 系统将体温数据和面部图像进行关联,并传送至数据处理及记录系统。
4. 数据处理及记录系统对数据进行处理和分析,判断是否存在异常体温。
智慧温度检测系统设计方案
智慧温度检测系统设计方案智慧温度检测系统设计方案背景:近年来,由于全球气候变暖和疫情等因素的影响,温度监测变得越来越重要。
传统的温度检测方法需要人工操作,效率低下,并且存在一定的误差。
因此,设计一种智慧温度检测系统,能够实现自动化、高效率、高准确度的温度监测变得尤为重要。
设计方案:1. 硬件设备智慧温度检测系统的核心部分是硬件设备。
该设备主要包括温度传感器、微处理器、显示屏和网络模块。
温度传感器:采用高精度的数字温度传感器,例如ADT7420,能够精确地测量温度,并提供数字输出。
微处理器:选择性能强大、功耗低的微处理器,例如树莓派,以处理温度传感器的输出,并进行数据处理和分析。
显示屏:使用高清、易读的液晶显示屏,可以显示当前温度以及其他相关信息。
网络模块:采用无线网络模块,例如Wi-Fi,使得设备可以通过网络与其他设备进行通信。
2. 软件设计智慧温度检测系统的软件设计包括传感器数据采集、数据处理和通信模块。
传感器数据采集:通过微处理器读取温度传感器的数据,将其转化为数字信号,并进行校准和滤波处理,以提高测量精度。
数据处理:对于采集到的温度数据,进行数据处理和分析。
可以通过采用滑动平均等算法,提高温度数据的稳定性。
此外,还可以设置温度报警的阈值,一旦温度超过设定值,则触发报警机制。
通信模块:通过网络模块,将温度数据传输到远程设备。
可以通过建立TCP/IP连接,将温度数据发送到服务器,并可以通过Web页面或移动应用程序查看温度数据。
3. 系统特点智慧温度检测系统的设计具有以下特点:自动化:整体系统采用自动化的方式进行温度测量,无需人工干预。
高效率:采用高性能的微处理器,能够快速地采集和处理温度数据,并及时传输到远程设备。
高准确度:选择高精度的温度传感器,通过数据处理和滤波算法,提高温度测量的准确度。
实时监测:温度数据可以实时传输到远程设备,实现对温度的实时监测。
报警机制:可以通过设置温度报警的阈值,一旦温度超过设定值,则触发报警机制,及时采取措施。
智能温度控制系统设计课程设计
智能温度控制系统设计课程设计一、引言随着科技的进步和人们对生活品质的要求提高,智能温度控制系统在现代生活中扮演着重要的角色。
本课程设计将通过对智能温度控制系统的设计与实现,培养学生的综合能力,提高他们在工程领域的实际操作能力和创新意识。
二、课程设计目标本课程设计旨在培养学生的以下能力:1. 掌握智能温度控制系统的设计原理和工作机制;2. 熟悉温度传感器、执行器、控制器等元件的选型和使用方法;3. 学会使用单片机编程,实现智能温度控制系统的功能;4. 掌握软硬件调试和故障排除的方法;5. 培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、课程设计内容1. 温度传感器原理和选型:介绍常见的温度传感器类型,如热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等,并讲解其原理和特点。
通过实验,学生将学会如何选择合适的温度传感器。
2. 智能温度控制系统设计:通过对温度传感器采集到的信号进行处理,设计一个智能温度控制系统。
学生将学习如何使用控制器来实现温度的监测和控制,并能够根据需求进行温度设定和控制策略的调整。
3. 单片机编程:学生将学习单片机的基本原理和编程方法,了解控制系统的实现过程。
通过编写程序,实现温度传感器与控制器之间的数据交互,并控制执行器进行温度调节。
4. 软硬件调试和故障排除:学生将学习如何进行软硬件调试,找出系统中可能存在的问题并进行修复。
通过实际操作,培养学生的问题解决能力和实践经验。
5. 课程设计报告撰写:学生需要撰写一份完整的课程设计报告,详细描述系统设计的过程和实现的功能。
报告中应包括系统原理、元件选型、编程代码、系统调试和实验结果等内容。
四、课程设计实施步骤1. 团队组建:学生将组成小组,每个小组由3-5名学生组成,分工合作完成课程设计任务。
2. 系统设计计划:小组根据课程设计要求,制定系统设计计划,明确任务分工和时间安排。
3. 温度传感器选型和实验:小组成员根据需求和实验结果,选择合适的温度传感器,并进行实验验证。
课程设计--- 智能温度测量系统的设计
《智能仪表技术》课程设计题目:智能温度测量系统的设计系别:机电工程系专业:检测技术及应用班级:学生姓名:指导老师:完成日期:2012.10.28《智能仪表技术》课程设计任务书班级10计量学生姓名指导教师课程设计题目智能温度测量系统的设计主要设计内容本系统是一个基于单片机AT89C51的数字温度计的设计,用来测量环境温度,测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分:单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89C51为核心,通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,同时因其输出为数字形式,且为串行输出,这就方便了单片机进行数据处理,但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后,使之能够方便地在数码管上输出。
LED采用四位一体共阴的数码管主要技术指标和设计要求1.设计指标DS18B20温度计,温度测量范围0~99.9摄氏度可设置上限报警温度、下限报警温度即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃报警值可设置范围:最低上限报警值等于当前下限报警值最高下限报警值等于当前上限报警值将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能2.设计要求1)基本范围0℃-99℃2)精度误差小于0.5℃3)LED数码直读显示3.制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
4.编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
主要参考资料及文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版).杭州:北京航空航天大学出版社,1998[2]李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994[3]江力.单片机原理与应用技术 .清华大学出版社 .2006[4]蔡美琴等.MCS一51系列单片机系统及其应用[M].北京:高等教育出版社,1999.[5]王树勋.MCS一51单片微型计算机原理与开发.北京:机械工业出版社,1995[6] 周润景,张丽娜.基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京:航空航天大学出版社 ,2006.P321~P326[7]王忠飞,胥芳.MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.P268-273目录1 概述 (5)1.1研究背景和研究意义: (5)1.2本文研究内容: (5)1.2.1设计目的: (5)1.2.2设计要求: (5)1.2.3设计原理: (6)2 系统硬件模块的选择 (6)2.1开发工具的选择: (6)2.2单片机的选择 (7)2.3温度传感器的选择 (10)2.3.1DS18B20的介绍 (11)2.3.2DS18B20工作原理 (11)2.4显示模块的选择 (13)3 系统硬件电路设计 (15)3.1系统整体电路图 (15)3.2单片机最小系统 (16)3.3温度传感器系统 (17)3.4报警电路设计 (20)3.5显示电路设计 (21)3.6电源电路设计 (22)4 系统软件设计 (22)4.1主程序 (23)4.2读出温度子程序 (24)4.3温度转换命令子程序 (24)4.4计算温度子程序....................................................... ..25课程设计总结 (27)参考文献: (28)1. 概述1.1研究背景和研究意义:随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
单片机智能体温计课程设计
单片机智能体温计课程设计一、引言体温是人体健康状况的重要指标之一,准确、便捷地测量体温对于疾病的诊断和预防具有重要意义。
传统的体温计在使用上存在一些不便,如测量时间长、读数不直观等。
随着单片机技术的发展,智能体温计应运而生。
本课程设计旨在利用单片机技术,设计一款功能实用、操作简便的智能体温计。
二、设计要求1、测量范围:350℃ 420℃,精度为 01℃。
2、测量时间短,能够快速显示测量结果。
3、具备存储功能,能够记录多次测量数据。
4、具有温度报警功能,当测量温度超过设定的阈值时发出警报。
5、采用直观的显示方式,如液晶显示屏(LCD)。
三、硬件设计1、温度传感器选择数字式温度传感器,如 DS18B20。
它具有体积小、精度高、接口简单等优点,能够直接将温度转换为数字信号输出,方便与单片机进行通信。
2、单片机选用常见的 51 系列单片机,如 STC89C52。
它具有丰富的资源和成熟的开发环境,能够满足本设计的需求。
3、显示模块采用 1602 液晶显示屏,能够清晰地显示测量的温度值、时间等信息。
4、报警模块由蜂鸣器和发光二极管组成。
当测量温度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁,提醒用户。
5、存储模块选用 EEPROM 芯片,如 AT24C02,用于存储测量数据。
四、软件设计1、主程序流程系统初始化,包括单片机端口设置、传感器初始化、显示初始化等。
读取温度传感器的数据,并进行数据处理和转换。
将测量的温度值显示在液晶显示屏上。
判断温度是否超过阈值,若超过则触发报警。
将测量数据存储到 EEPROM 中。
2、温度传感器驱动程序按照 DS18B20 的通信协议,发送指令读取温度数据。
对读取的数据进行校验和处理,得到准确的温度值。
3、显示程序编写驱动 1602 液晶显示屏的程序,实现字符和数字的显示。
4、报警程序当温度超过阈值时,控制蜂鸣器发声和发光二极管闪烁。
5、存储程序按照 EEPROM 的读写协议,将测量数据写入存储芯片。
智能温度测量仪课程设计
一、系统功能说明1.1主要技术指标1)测温范围:-200~600摄氏度;2)测温精度:0.5摄氏度;3)稳定性:0.5摄氏度1.2 PT100传感器电阻式温度传感器(RTD, Resistance Temperature Detector)是指一种物质材料作成的电阻,它会随温度的改变而改变电阻值。
PT100温度传感器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度传感器,属于正电阻系数,其电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示:在0~600℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2)在-200~0℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数,A=3.96847×10-3;B=-5.847×10-7;C=-4.22×10-12;由于它的电阻—温度关系的线性度非常好,因此在测量较小范围内其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT)其中α=0.00392, Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为华氏温度,因此铂做成的电阻式温度传感器,又称为PT100。
1.2.1 PT100传感器特性PT100温度传感器的测量范围广:-200℃~+600℃,偏差小,响应时间短,还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点,其得到了广泛的应用,本设计即采用PT100作为温度传感器。
1.2.2 PT100传感器测量原理Pt100是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,然后再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度。
采用Pt100 测量温度一般有两种方法:方案一:设计一个恒流源通过Pt100 热电阻,通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度;测温原理:通过运放U1A将基准电压4.096V转换为恒流源,电流流过Pt100时在其上产生压降,再通过运放U1B将该微弱压降信号放大(图中放大倍数为10),即输出期望的电压信号,该信号可直接连AD转换芯片。
智能温度计课程设计
《智能仪器》课程设计说明书学生姓名:学号:学院:机电工程学院专业:电子信息工程技术题目:智能温度计指导教师:职称:一.课程设计的目的:本课程是电子信息工程技术专业的专业基本能力训练课程,其目的是通过本课程设计,使学生掌握智能仪器的一般设计方法,熟悉系统硬件和软件的一般开发环境和开发流程,为设计和开发智能仪器打下坚实的基础。
培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力,同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力,为日后工作奠定良好的基础。
二.设计题目:智能型温度测量仪的设计三.内容和要求四.组织方式1.智能型温度测量仪的设计⑴.功能要求①.配合温度传感器,实现温度的测量;②.具有开机自检、自动调零功能;③.使用220V/50Hz交流电源,设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。
⑵.主要技术指标①.测量温度范围:0~120℃②.测量误差:≤1%⑥.显示方式:4位LED数码管显示被测温度值。
目录●一:《智能仪器》课程设计指导书●二:摘要●三:引言:●四智能温度计的设计梗概●五:系统硬件组成●六:系统硬件组成温度传感器AD590 ●七:放大器●八:3A/D转换器MC14433放大器●九: LED显示器●十:性能弊端处理●十一:总结●十二:体会●十三:参考文献●十四:程序清单摘要:本论文叙述了应用单片机AT89C51构成的智能温度计主要的功能、硬件的组成和软件的设计。
该系统的功能是通过温度传感器对温度进行采集,然后通过A/D转换器MC14433进行模数转换,传给单片机进行处理,从而实现温度的实时显示。
整个系统结构紧凑、简单可靠、操作灵活、功能强、性能价格比高,较好地满足了现代农业生产和科研的需要。
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
电子课程设计报告- 温度测量系统
电子课程设计
班级:
姓名:
学号:
成绩:
一、设计题目
温度测量系统
二、设计目标
设计一个系统,用于温度测量,能够测得-50—120℃的温度,便于使用操作。
三、设计思路
以AT89C51型单片机作为主控芯片,用DS18B20温度传感器来进行温度采集,LCD液晶显示器用于显示温度。
如下图所示。
图1 温度测量结构框图
四、电路原理图
五、仿真
1、显示负温度
2、显示正温度
六、实验结果和结论
本实验成功完成了设计要求,测得-50-120℃的温度,并成功将温度用LCD显示出来,显示的温度可以跟随实际温度变化而变化,达到了实时测量的效果。
很感谢有这样的一个机会,让我们实践单片机和温度伟传感器。
从这次的设计中,我们学习到很多知识,也知道自己的不足之处,在以后的学习中,仔细认真,注重细节,要理论联系实际,把我们所学到的知识运用到实际当中,并把实践中发现的问题弥补理论。
智能测温系统设计报告书
智能测温系统设计报告书1. 引言随着科技的不断发展,智能化渗透到我们生活的方方面面。
智能测温系统作为一种应用于各个领域的智能化温度检测设备,有着广泛的应用前景。
本报告旨在设计一种智能测温系统,并详细介绍该系统的设计原理、硬件架构和软件实现。
2. 设计原理智能测温系统的设计原理是通过采集目标物体的红外辐射,计算目标物体的表面温度。
该设计基于斯特藩-玻尔兹曼定律,即目标物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
智能测温系统利用红外传感器和数字信号处理器实现红外辐射的测量和温度计算。
3. 硬件架构智能测温系统的硬件架构主要包括红外传感器、数据采集模块和计算模块。
- 红外传感器负责接收目标物体发出的红外辐射并转化为电信号。
- 数据采集模块将红外传感器接收到的信号进行放大和滤波处理,以获取精确的红外辐射数据。
- 计算模块通过处理数据采集模块提供的红外辐射数据,应用斯特藩-玻尔兹曼定律进行温度计算,最后输出目标物体的表面温度。
4. 软件实现数据预处理数据预处理过程包括对输入的红外辐射数据进行放大、滤波和ADC (模数转换)处理,使得处理后的数据更加精确和可靠。
温度计算根据斯特藩-玻尔兹曼定律,通过处理红外辐射数据计算目标物体的表面温度。
计算模块利用软件算法,对处理后的数据进行数值计算,得出最终的温度结果。
结果显示设计一种用户友好的界面,显示目标物体的实时温度。
该界面可以通过显示屏或通过网络传输到监控平台进行显示。
5. 优势和应用智能测温系统相比传统的温度计具有以下优势:- 非接触性测温,避免了传统接触式温度计可能带来的污染和传染风险。
- 实时监测和报警功能,能够迅速对异常温度进行预警并采取相应的措施。
- 数据可追溯性,智能测温系统可以存储历史温度数据,并能够导出和分析这些数据。
智能测温系统的应用范围广泛,包括但不限于以下领域:- 工业生产线的温度监控- 建筑物的空调温度调节- 医疗设备的温度控制- 电子设备的散热管理6. 结论通过本报告的设计和实现,我们成功地开发了一种智能测温系统。
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。
智慧温度监测系统设计设计方案
智慧温度监测系统设计设计方案智慧温度监测系统设计方案1. 引言智慧温度监测系统是一种基于物联网技术的智能设备,可以对不同环境中的温度进行监测和管理。
本设计方案旨在设计一个高效可靠的智慧温度监测系统,能够实时监测温度,并能够通过网络将数据传输到云端进行分析和管理。
2. 系统总体结构智慧温度监测系统的总体结构包括传感器模块、嵌入式处理模块、通信模块、云端服务器和手机APP客户端。
传感器模块负责实时采集温度数据,嵌入式处理模块负责数据的处理和存储,通信模块负责与云端服务器进行数据传输,云端服务器负责数据的存储和分析,手机APP客户端提供用户界面和远程控制功能。
3. 硬件设计传感器模块使用温度传感器进行温度的实时采集,传感器模块与嵌入式处理模块通过模拟输入接口进行连接。
嵌入式处理模块使用高性能的单片机作为核心处理器,并包括存储器,串口通信接口和以太网接口等。
通信模块使用无线通信方式,如WiFi或蓝牙,与云端服务器进行数据传输。
云端服务器使用高性能的计算机作为数据存储和分析平台。
4. 软件设计嵌入式处理模块的软件设计包括温度数据的采集与处理,通信协议的制定,数据的存储和传输等。
传感器模块定时采集温度数据,并通过模拟输入接口将数据传输给嵌入式处理模块。
嵌入式处理模块采用特定的协议将数据传输给云端服务器,同时将数据存储在本地存储器中,以备不时之需。
云端服务器接收并存储来自多个监测点的温度数据,并可以根据用户需求进行数据的分析和查询。
手机APP客户端通过与云端服务器的通信,实现远程监控和控制功能。
5. 系统特点本系统具有以下特点:(1)实时性:传感器模块实时采集温度数据,并通过通信模块将数据传输到云端服务器,用户可以实时监控温度。
(2)可靠性:传感器模块具有高精度和稳定性,嵌入式处理模块具有高性能和稳定性,通信模块具有较高的传输速率和可靠性。
(3)灵活性:系统可以根据不同环境中的需求进行配置和部署,适应各种温度监测场景。
智慧测温系统设计方案,1200字
智慧测温系统设计方案智慧测温系统(Intelligent Temperature Measurement System)是一种利用现代科技手段对人体温度进行实时准确测量的系统。
在当前新冠疫情环境下,智慧测温系统可以用于快速筛查有潜在发热风险的人员,帮助减少疫情传播。
下面是一个智慧测温系统的设计方案。
1. 硬件设备智慧测温系统的核心硬件设备是红外热像仪(Infrared Thermography Camera),它可以通过红外线检测人体表面的温度。
该设备应具备高分辨率、高灵敏度和高稳定性,并具备自动对焦功能。
同时,系统还应包括一个显示屏、一个计算机和网络连接设备,用于显示和处理测温数据。
2. 软件系统智慧测温系统的软件系统包括测温算法、数据处理和显示界面设计。
测温算法:测温算法是整个系统的核心部分,它通过分析红外热像仪采集的数据,提取出人体表面的温度信息。
常见的测温算法有点温(Spot Temperature)和区域温(Area Temperature)两种。
点温算法通过选择图像中的某个点来测量温度,而区域温算法则通过选择图像中的一个区域来计算平均温度。
为了提高测温的准确性,可以通过复杂的算法来排除环境因素对温度测量的影响,如校正和温度补偿算法。
数据处理:测温数据处理的主要任务是分析和存储测温数据,并生成相应的报告。
数据处理可以借助计算机和网络连接设备完成,通过计算机的处理能力,可以实时分析和处理大量的测温数据,并生成测温报告。
此外,还可以将测温数据存储在云端,方便管理和查询。
显示界面设计:显示界面设计是智慧测温系统用户与系统交互的窗口,它应该简洁直观、易于操作。
显示界面应该能够实时显示测温数据,并提供相应的报告和分析工具。
同时,还应提供报警功能,当温度异常时能够及时发出提示。
此外,还可以与其他系统集成,实现数据共享和远程监控。
3. 系统实施和部署系统实施和部署是智慧测温系统的最后一步。
在实施和部署过程中,需要考虑以下几个方面:硬件设备安装:红外热像仪应放置在适当的位置,以保证测温的准确性。
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《智能仪表技术》课程设计题目:智能温度测量系统的设计系别:机电工程系专业:检测技术及应用班级:学生姓名:指导老师:完成日期:2012.10.28《智能仪表技术》课程设计任务书班级10计量学生姓名指导教师课程设计题目智能温度测量系统的设计主要设计内容本系统是一个基于单片机AT89C51的数字温度计的设计,用来测量环境温度,测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分:单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89C51为核心,通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,同时因其输出为数字形式,且为串行输出,这就方便了单片机进行数据处理,但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后,使之能够方便地在数码管上输出。
LED采用四位一体共阴的数码管主要技术指标和设计要求1.设计指标DS18B20温度计,温度测量范围0~99.9摄氏度可设置上限报警温度、下限报警温度即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃报警值可设置范围:最低上限报警值等于当前下限报警值最高下限报警值等于当前上限报警值将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能2.设计要求1)基本范围0℃-99℃2)精度误差小于0.5℃3)LED数码直读显示3.制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
4.编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
主要参考资料及文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版).杭州:北京航空航天大学出版社,1998[2]李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994[3]江力.单片机原理与应用技术 .清华大学出版社 .2006[4]蔡美琴等.MCS一51系列单片机系统及其应用[M].北京:高等教育出版社,1999.[5]王树勋.MCS一51单片微型计算机原理与开发.北京:机械工业出版社,1995[6] 周润景,张丽娜.基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京:航空航天大学出版社 ,2006.P321~P326[7]王忠飞,胥芳.MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.P268-273目录1 概述 (5)1.1研究背景和研究意义: (5)1.2本文研究内容: (5)1.2.1设计目的: (5)1.2.2设计要求: (5)1.2.3设计原理: (6)2 系统硬件模块的选择 (6)2.1开发工具的选择: (6)2.2单片机的选择 (7)2.3温度传感器的选择 (10)2.3.1DS18B20的介绍 (11)2.3.2DS18B20工作原理 (11)2.4显示模块的选择 (13)3 系统硬件电路设计 (15)3.1系统整体电路图 (15)3.2单片机最小系统 (16)3.3温度传感器系统 (17)3.4报警电路设计 (20)3.5显示电路设计 (21)3.6电源电路设计 (22)4 系统软件设计 (22)4.1主程序 (23)4.2读出温度子程序 (24)4.3温度转换命令子程序 (24)4.4计算温度子程序....................................................... ..25课程设计总结 (27)参考文献: (28)1. 概述1.1研究背景和研究意义:随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,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。
本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制,本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到设计要求。
本温度计属于多功能温度计,功能较强,可以设置上下限报警温度,且测量准确、误差小。
当测量温度超过设定的温度上下限时,启动蜂鸣器和指示灯报警。
1.2本文研究内容:1.2.1设计目的:随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
1.2.2设计要求:1)基本范围0℃-99℃2)精度误差小于0.5℃3)LED数码直读显示1.2.3设计原理:本系统是一个基于单片机AT89C51的数字温度计的设计,用来测量环境温度,测量范围为-50℃—110℃度。
整个设计系统分为4部分:单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。
整个设计是以AT89C51为核心,通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,同时因其输出为数字形式,且为串行输出,这就方便了单片机进行数据处理,但同时也对编程提出了更高的要求。
单片机把采集到的温度进行相应的转换后,使之能够方便地在数码管上输出。
LED 采用四位一体共阴的数码管。
2. 系统硬件模块的选择2.1开发工具的选择:C语言是一种通用的计算机程序设计,在国际上十分流行,它既可用来编写计算机的系统程序,也可用来编写一般的应用程序。
以前计算机的系统软件主要是用汇编语言编写的,对于单片机应用系统来说如此。
由于汇编语言程序的可读性和可移植性都较差,采用汇编语言编写计算机应用程序的周期长,而且调试和排错也比较困难。
为了提高编制单片机应用程序的效率,改善程序的可读性和可移植性,采用高级语言无疑是一种最好的选择。
C语言即具有一般高级语言的特点,又能直接对计算机的硬件进行操作,表达和运算能力也较强,许多以前只能采用汇编语言来解决的问题现在都可以改用C语言来解决。
德国Keil Software公司多年来致力于单片机C语言编译器的研究,该公司开发的Keil C51是一种专为8051单片机设计的高效率C语言编译器,符合ANSI标准,生成的程序代码运行速度极高,所需要的存储空间极小,完全可以和汇编语言媲美。
Keil公司目前已经推出了V7.0以上版本的C51编译器,为8051单片机软件开发提供了全新的C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。
C51已完全集成到一个功能强大的全新集成开发环境μVision2中,其中包括项目管理器、C51编译器、A51宏汇编器、BL51/L51连接定位器、RTX51实时操作系统、Simulator软件模拟器以及Monitor51硬件目标调试器,所有这些功能均可在μVision2提供的单一而灵活的开发环境中极为简便地进行操作。
μVision2提供了强大的项目管理功能,可以十分方便地进行结构化多模块程序设计。
μVision2内部集成源级浏览器利用符号数据库中详细的信息,使用户可以快速浏览源文件,并优化用户的变量数据存储器。
μVision2内部集成器件数据库(device database)存储了多种不同型号单片机的片上资源信息,包括本系统选用的STC89C51系列,通过它可以自动设置C51编译器、A51宏汇编器、BL51/L51连接定位器及调试器的默认选项,充分满足用户利用特定单片机片上集成外围功能的要求。
μVision2内部集成源程序编辑器允许用户在编辑源程序文件时(甚至在未编译和汇编之前)设置程序调试断点,便于在程序调试过程中快速检查和修改程序。
μVision2提供文件查找功能,能对单一文件或全部项目文件进行指定搜索。
此外还提供了用户工具菜单接口,允许在μVision2中直接启动用户功能。
μVision2支持软件模拟仿真(Simulator)和用户目标板调试(Monitor51)两种工作方式,在软件模拟仿真方式下不需要任何8051单片机硬件既可完成用户程序仿真调试,极大地提高了用户程序开发效率,在用户目标板调试方式下,利用硬件目标板中的监控程序可以直接调试目标硬件系统。
综上所述,本系统采用Keil C51作为开发工。
2.2单片机的选择2.1 AT89C51单片机AT89C51是一种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。
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。
1.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2.管脚说明: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。