(完整版)温度采集系统毕业课程设计
远程多路温度采集系统设计精选全文
毕业设计任务书
题 目
远程多路温度采集系统设计
学生姓名
学号
班级
专业
电子信息工程
承担指导任务单位
导师
姓名
导师
职称
一、主要内容
系统以STC89C53单片机作为主控芯片，主要包括：温度采集模块、中央处理模块、温度显示模块和无线传输模块。系统将当前多路温度值通过无线发送到接收端显示，实时远程监测工作环境温度。
5. 论文正文不少于1.5万字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献
C语言开发
关于STC89系列相关单片机开发文档。
相关传感和显示器件使用手册和接口电路
电机驱动模块。
五、进度计划
第1周——第2周 调研、收集材料，完成开题报告；
二、基本要求
1．系统硬件电路的设计，能实现温度巡回检测，并将温度通过无线传送到接收端；
2．单片机的程序设计，画出程序流程图，源代码编写；
3．提出系统设计框图，提出相应的解决方案。
三、主要技术指标（或研究方法）
1． 电压直流5V，工作电流小于500mA。
2、完成主要功能
3. 电路原理图
4. 使用说明书撰写
第3周----第4周 分析、确定周---第15周 撰写论文；
第16周完善论文，答辩。
教研室主任签字
时 间
年 月 日
微机原理课程设计温度采集系统
一．内容摘要（一）、实验目的：通过设计一个数据采集系统，加深了对微机工作原理的理解，经过初步的应用设计，使书本知识转化成实践能力。
由此得到以下目的：1．熟悉微机系统的硬件设计方法；2．掌握I/O的扩展方法；3．熟悉模拟电路的一般设计方法；4．掌握A/D芯片的性能和应用；5．熟悉8088汇编语言的编程方法；6．初步掌握汇编语言程序的调试；7. 应用Protel99画出电路图。
（二）．设计内容:以8088CPU系统为核心设计一个温度采集系统并在三位LED 显示器上显示当前温度。
（三）.设计要求:1．画出原理图；2．说明工作原理；3．编写程序；（四）．工作原理1．设计框图2.芯片清单及器件CPU8088 ADC0809 接口芯片8255 温度传感器AD59074LS138译码器74LS273段码锁存器DM7407N８２８２锁存器晶振运算放大器数码管三个电容电阻若干。
3.部分器件功能说明（1）温度传感器温度是最普通最基本的物理量，用电测法测量温度时，首先要通过温度传感器将温度转换成电量，温度传感器有好多种方式，这里选择AD590，它是一种半导体感受式的，由测温电阻、二极管和集成电路器件组成。
AD590是一种单片集成的两端式温度敏感电流源，它有金属壳，小型的扁平封装芯片和不锈钢等几种封装形式，实验平台利用IC温度传感器AD590作为测温器，AD590是一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1 A最大电流的变化或1摄氏度等效误差。
上图给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路，当温度有10℃的变化时输出电压变化为20mV，即该电路M点电压随温度变化为2mV/℃。
将温度传感器输出的小信号跟随放大19.2倍左右后，送至8位A/D转换器转换成数字量。
（2）．A/D转换模数转换采用ADC0809，它是芯片输出端具有可控的三态门，这种芯片的输出端可以直接和系统总线相连，由读信号控制三态门，转换结束后，CPU执行一条输入指令，从而产生读信号，将数据从A/D转换器取出。
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计温度采集系统课程设计是一种基于mcs-51单片机的温度测量和数据采集系统的设计和实现。
本文将详细介绍这个系统的设计过程和实际应用。
通过对温度测量的理解和市场需求的调查，我们确定了设计一个基于mcs-51单片机的温度采集系统的目标。
该系统需要能够准确测量环境温度，并将数据通过串行通信传输给上位机，以便进行进一步处理和分析。
接下来，我们开始准备所需的硬件设备和软件工具。
硬件方面，我们需要mcs-51单片机主板、温度传感器和相关的电路元件。
软件方面，我们使用Keil C51开发环境进行程序开发，并使用串行通信协议来实现与上位机的数据传输。
然后，我们开始进行电路设计和硬件连接。
首先，我们将温度传感器连接到mcs-51单片机的模拟输入引脚上，并根据传感器的特性和电路设计要求，选择合适的电路元件。
接下来，我们连接mcs-51单片机到串行通信模块，以便与上位机进行数据交流。
接下来，我们开始进行软件设计和程序开发。
首先，我们编写mcs-51单片机的嵌入式程序，用于读取温度传感器的数据，并将其转换为可读取的数字形式。
然后，我们编写程序来实现与上位机的串行通信协议，以便将温度数据传输给上位机。
在程序开发过程中，我们还可以实现一些额外的功能，以增加系统的灵活性和可扩展性。
例如，我们可以设置温度阈值，在温度超过设定值时触发报警功能。
我们还可以添加LCD显示屏，以便在单片机上直接显示温度数据。
我们进行测试和调试，以确保系统的正常运行。
我们可以使用模拟信号发生器模拟不同的温度值，并使用上位机软件来验证系统是否准确地读取和传输这些值。
如果有任何问题，我们可以检查硬件连接和程序代码，并进行相应的修复和调整。
综上所述，基于mcs-51单片机的温度采集系统是一个很有实际应用价值的课程设计。
通过这个设计过程，我们不仅可以学习和掌握嵌入式系统的开发和应用，还可以了解和实践温度测量和数据采集的原理和方法。
温度采集系统 课程设计报告
课程设计课程名称单片机原理与接口技术课程设计题目名称温度采集系统学生学院专业班级学号学生姓名2011年12月12日目录一、设计任务与要求。
2二、方案设计与论证。
2三、电路基本原理及单元电路设计。
33.1 总电路图。
33.2 晶振电路。
33.3 复位电路。
43.4 温度报警范围最高最低点控制电路。
43.5 温度显示数码管驱动电路。
43.6 温度范围显示数码管驱动电路。
53.7 蜂鸣器和发光二级管。
53.8 实现上述任务的控制器整体流程图。
6四、安装。
6五、电路调试过程与结果。
7六、元器件清单。
7七、总结。
8八、附录。
8温度采集显示系统电路设计一、设计任务与要求：1、温度测量范围 0~99℃2、温度分辨率±1℃3、选择合适的温度传感器4、使用键盘输入温度的最高点和最低点5、温度超出范围时候报警（报警温度不需要保存）二、方案设计与论证：1、单片机的选取：本系统采用STM8S105C6T6单片机为控制核心优点突出，功能比51系列单片机更加强大，它能够运行各种程序，综合考虑单片机的各部分资源，，且因为我们学习的是stm8，因此此次设计选用STM8S105C6T6单片机作为核心处理器。
2、温度传感器的选取：传感器是信号输入通道的第一道环节，也是决定整个测试系统性能的关键环节。
相比热敏电阻来说，DS18B20单总线数字式温度传感器灵敏度高，精度高，但本次课程设计对温度精度的要求不高，且因为DS18B20温度传感器需要初始化，价格也比热敏电阻高，综合考虑，本设计采用热敏电阻对温度信号进行采集。
3、显示器的选取：显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，主要用于显示各种参数的值，常用的显示器有CRT、LED、LCD等。
本设计用LED数码管显示需求片数并不多，观察方便，而LED数码管相对于其他显示器价格也比较便宜，成本也较低，所以本系统采用LED数码管显示。
4、温度采集显示系统电路的总体设计框图：三、电路基本原理及单元电路设计本设计使系统可以检测0~99℃范围内的温度，考虑到测温精度，设置显示数值精确到1℃，并且设置温度的上下限，当温度值超过上下限温度时，报警电路中的蜂鸣器鸣响，报警灯闪。
stm32温度采集课程设计
stm32温度采集课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握STM32单片机温度采集系统的原理和实现方法。
通过本课程的学习，学生应能理解STM32单片机的内部结构和功能，掌握温度传感器的工作原理及其与STM32的接口设计，熟悉嵌入式系统编程和调试方法。
在知识目标方面，学生应掌握STM32单片机的基本原理、温度传感器的工作原理、嵌入式系统编程基础等。
在技能目标方面，学生应能独立完成STM32温度采集系统的硬件设计和软件编程，具备实际操作能力。
在情感态度价值观目标方面，学生应培养对嵌入式系统和物联网技术的兴趣，增强创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.STM32单片机的基本原理：包括STM32的内部结构、工作原理、指令系统等。
2.温度传感器的工作原理：包括热敏电阻、金属热电阻等传感器的原理及其特性。
3.STM32与温度传感器的接口设计：包括接口电路、ADC转换、DMA传输等。
4.嵌入式系统编程：包括C语言编程、中断管理、定时器等。
5.温度采集系统的设计与实现：包括硬件设计、软件编程、系统调试等。
三、教学方法本课程采用讲授法、实验法、讨论法等多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：用于讲解STM32单片机的基本原理、温度传感器的工作原理等理论知识。
2.实验法：用于实践STM32与温度传感器的接口设计、嵌入式系统编程等操作技能。
3.讨论法：用于探讨温度采集系统的设计与实现过程中遇到的问题，促进学生思考和交流。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用《STM32单片机原理与应用》等教材，为学生提供系统性的理论知识学习。
2.参考书：提供《STM32编程指南》等参考书，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和学习课程内容。
4.实验设备：准备STM32开发板、温度传感器等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
温度采集显示系统课程设计
１引言在实际生产、生活等各个领域中，温度是环境因素的不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。
比如消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备的过热故障预知检测，空调系统的温度检测，在医院的监护中也用到温度的测量，化工、机械等设备温度过热检测，土壤各个层面上的温度将会影响植物的生长，以及热处理中工件各个部位的温度对工件形成后的性能至关重要等等。
总之，现代电子工业的飞速发展对温度检测的智能化精确度要求越来越高。
目前，国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
本课题设计的系统符合当代科学发展的趋势，能够满足现代生产生活的需要，其测温效率高，具有较强的稳定性和灵活性。
方便快捷的实现了多路温度采集并显示，该系统用液晶显示器节省了空间且显示效果好，报警电路同时包含了蜂鸣器和提示灯，能更好的引起操作者的警觉，在实际生产中能够降低由于温度超过额定范围引发的事故，有良好的实用性，在国内外都具备良好的应用前景。
２温度采集显示系统总体方案设计2.1 确定设计过程在熟悉课题，明确任务的基础上，查阅相关资料，理清设计思路，综合考虑总的设计时间和各部分设计所需时间，最终决定将本次设计分五大步进行。
1．熟悉课题，明确任务，查阅相关资料，确定总体设计方案；2．根据各部分的功能划分功能模块，确定每一模块的硬件组成，合理选取具有相应功能的器件；3．进行硬件设计，把各器件组成相应功能的模块，并把各功能模块进行电气连接，形成总的功能系统；4.进行软件设计，编写程序，实现各模块功能，使整个系统能够良好的运行；5．进行仿真调试，检查各模块功能能否完全实现，综合考虑系统的灵活性、稳定性、误差大小及测温效率调整各器件的各项参数。
使系统的处在最佳性能状态。
2.2温度采集显示系统方案论证2.2.1单片机的选取在温度采集和控制过程中，单片机是该系统的核心部件。
它一方面要接收来自温度传感器的模拟信号，一方面要对这个信号进行处理、标度变换和显示，另一方面要响应串行通信中的呼叫请求。
单片机温度采集课程设计
单片机温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单片机的基本原理，掌握温度传感器与单片机的连接方式。
2. 学生能够掌握温度采集程序的设计方法，理解相关算法和数据处理过程。
3. 学生了解温度传感器的工作原理，掌握不同类型温度传感器的特点和应用场景。
技能目标：1. 学生能够独立完成温度传感器与单片机的硬件连接，进行简单的电路搭建。
2. 学生能够编写并调试温度采集程序，实现对环境温度的实时监测。
3. 学生能够分析温度采集数据，解决实际问题，提高动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及传感器技术的兴趣，激发学生探索精神和创新意识。
2. 培养学生良好的团队合作精神，学会倾听、交流、协作，提高沟通能力。
3. 培养学生关注现实问题，认识到科技在生活中的重要作用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机温度采集的基本知识和技能。
学生特点：学生具备一定的单片机基础知识和编程能力，对传感器技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动探究，培养学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理与结构：介绍单片机的组成、工作原理及性能指标。
- 温度传感器原理：讲解温度传感器的种类、原理及性能参数。
- 程序设计基础：回顾C语言编程基础，强调在单片机编程中的应用。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生完成温度传感器与单片机的硬件连接，搭建电路。
- 程序编写与调试：教授温度采集程序编写方法，指导学生进行程序调试。
- 数据分析与处理：教授温度数据采集、处理与分析方法，培养学生解决实际问题的能力。
3. 教学安排与进度：- 第一周：回顾单片机原理与结构，介绍温度传感器原理。
- 第二周：讲解程序设计基础，进行C语言编程训练。
微机原理与接口技术课程设计-温度采集系统设计
目录1 引言 (1)2 温度采集系统设计要求 (1)3 设计的意义和方案 (1)4 硬件设计 (2)4.1 硬件设计概要 (2)4.2 芯片列表及其功能说明 (3)4.2.1 芯片列表 (3)4.2.2 主控芯片简介 (3)4.2.3 可编程并行接口芯片简介 (5)4.2.4 A/D转换器简介 (7)4.3 硬件电路设计系统原理图及其说明 (8)5 程序流程图及其说明 (13)6 源程序及说明 (16)7 总结 (22)参考文献 (23)1引言在现代的多种行业中，温度采集系统成为了不可或缺的应用。
温度是生产与科学研究必须要考虑的环境参数，多种企业在生产过程中，存在着许多需要采集相应的温度信息的场合与器械。
为了提高产品质量与生产效率，厂家需对产品及生产环境的温度、压力、速度等因素进行监测和控制。
本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习与理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
2 温度采集系统的设计要求设计一个温度采集系统，系统可以实现一路温度的采集，在3位LED显示器上显示当前温度。
温度检测显示范围为00～99℃，精确度为±0.1℃。
本设计所用器件主要有传感器，A/D转换器，8088CPU，可编程并行接口8255，LED显示器等。
首先传感器把所测的温度转换为电压，输入A/D转换器中进行转换，然后再把得到的二进制数经过CPU在LED上显示出来。
3设计的意义和方案该课程设计所要实现的正是设计一个以8088cpu为核心的温度监测系统，（A/D 采用ADC0809）。
系统可实现温度信号的采集，在3位LED显示器上显示当前的温度。
当温度信号改变时，LED显示的值也随之改变。
图3.1系统整体框图4 硬件设计4.1硬件设计概要本温度采集系统硬件用8088CPU主控，温度传感器用LM335 系列电压输出型传感器，用3位共阴LED数码管以动态扫描法实现温度显示。
多路温度采集课程设计
多路温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集的基本原理，掌握多路温度采集系统的组成及功能。
2. 学生能描述不同温度传感器的特点和应用场景，了解传感器在温度采集中的重要性。
3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解其在多路温度采集中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的多路温度采集系统。
2. 学生能够运用编程软件，实现对温度数据的实时采集、处理和显示。
3. 学生能够通过小组合作，解决多路温度采集过程中遇到的问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对物理学科的热爱和兴趣，激发探索科学的精神。
2. 学生在学习过程中，养成积极思考、主动探究的良好学习习惯。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力，增强集体荣誉感。
课程性质：本课程为物理学科实践课程，结合课本知识，注重培养学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需结合学生特点，以实践为主，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，确保每个学生都能在课程中收获成长。
通过本课程的学习，使学生在掌握知识技能的同时，培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍热敏电阻、热电偶等常见温度传感器的原理、特性及应用场景，结合课本第十一章第三节内容。
2. 多路温度采集系统组成：讲解数据采集模块、传感器、显示模块等组成部分，以及它们在多路温度采集系统中的作用，参考课本第十五章第二节内容。
3. 数据采集与处理：阐述温度数据采集、处理和传输的方法，包括模拟信号转换、数字信号处理等，结合课本第十六章内容。
4. 编程软件应用：介绍如何使用编程软件（如Arduino）对温度数据进行实时采集、处理和显示，参考课本第十七章相关内容。
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计课程设计题目：基于MCS-51单片机的温度采集系统设计要求：1. 利用MCS-51单片机实现一个温度采集系统，能够实时采集环境温度数据并显示在LCD屏幕上。
2. 系统应能够通过按键调节温度采样频率，可选的频率有1秒、5秒和10秒。
3. 设计一个温度预警功能，当采集到的温度超过设定值时，系统会发出警报。
4. 液晶屏上能够显示当前采样频率和温度预警阈值，并可通过按键进行修改。
5. 需要为系统设计一个合适的外部温度传感器，并连接到MCS-51单片机的相应引脚。
6. 设计一个简单的电路实现系统的硬件连接，并进行相应的调试和测试。
设计步骤：1. 硬件设计：- 根据单片机的引脚功能和外部温度传感器的规格，设计电路连接图。
- 按照电路连接图进行电路的连接，注意电子元器件的正确安装。
2. 软件设计：- 编写初始化函数，包括LCD屏幕的初始化以及按键的初始化。
- 编写温度采集函数，包括读取外部温度传感器数据的程序。
- 编写温度显示函数，将采集到的温度数据显示到LCD屏幕上。
- 编写按键处理函数，根据按下的按键进行相应的操作，例如修改采样频率和温度预警阈值。
- 编写温度预警函数，判断采集到的温度是否超过设定值，如果超过则发出警报。
3. 调试与测试：- 烧写软件到MCS-51单片机，并将外部温度传感器连接到正确的引脚。
- 运行系统，观察LCD屏幕上是否能够正确显示采集到的温度数据。
- 利用按键进行相应操作，测试系统是否能够正确响应。
- 测试温度预警功能，确保系统能够在温度超过设定值时发出警报。
4. 总结与展示：- 对整个系统进行总结，包括设计过程中遇到的问题、解决方案以及对系统性能的评估。
- 准备课程设计报告，包括设计的目的、步骤、结果和存在的问题等，- 在课程设计展示中展示系统的功能和性能，回答相关问题。
温度采集系统课程设计报告
图-2 温度采集18B20的读数据流程图5、硬件设计5.1温度采集模块温度采集部分运用18B20传感器，其测温系统简单，测温精度高，连接方便，占用口线少，转换速度快，与微处理器的接口简单，给硬件设计工作带来了极大的方便，能有效地降低成本，缩短开发周期。
5.1.1 18B20简介（1）独特的单线接口方式：18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与18B20的双向通讯。
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围： 3.0—5.5 V。
（4）测温范围：-55 — 125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9—12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
（7）支持多点组网功能，多个18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。
5.1.2 18B20的内部结构(1) 64 b闪速的结构如下：开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的校验码，这也是多个18B20可以采用一线进行通信的原因。
(2) 非易市失性温度报警触发器和，可通过软件写入用户报警上下限。
(3) 高速暂存存储器18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存和一个非易失性的可电擦除的E2。
后者用于存储，值。
数据先写入，经校验后再传给E2。
而配置寄存器为高速暂存器中的第5个字节，他的内容用于确定温度值的数字转换分辨率，18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。
该字节各位的定义如下：低5位一直都是1，是测试模式位，用于设置18B20在工作模式还是在测试模式。
在18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，即是来设置分辨率，如表1所示（18B20出厂时被设置为12位）。
设定的分辨率越高，所需要的温度数据转换时间就越长。
因此，在实际应用中要在分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存存储器除了配置寄存器外，还有其他8个字节组成，其分配如下所示。
温度采集系统课程设计PID
温度采集系统课程设计PID一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集系统的基本原理，掌握PID控制算法在温度控制中的应用。
2. 学生能描述传感器的工作原理，了解不同类型传感器的特点及选用原则。
3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解温度采集系统中各个环节的影响因素。
技能目标：1. 学生能运用所学知识设计简单的温度采集系统，并运用PID算法实现温度的自动控制。
2. 学生能运用编程软件对温度采集系统进行模拟和调试，解决实际操作过程中出现的问题。
3. 学生具备团队协作能力，能够与组员共同完成温度采集系统的设计与搭建。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、尊重和合作，培养良好的团队合作精神。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
教学要求注重培养学生的动手操作能力、团队协作能力和创新能力，使学生在掌握专业知识的同时，形成积极的情感态度和价值观。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 温度采集系统原理与结构- 传感器原理及其选用- 数据采集、处理与传输- 温度控制算法简介2. PID控制算法理论- PID控制原理- PID参数调整方法- PID算法在温度控制中的应用3. 温度采集系统设计与实现- 系统设计流程与方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践操作与团队协作- 温度采集系统搭建- PID参数调试与优化- 团队协作与成果展示教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与课本章节相对应。
具体教学内容如上所述，包括温度采集系统原理与结构、PID控制算法理论、温度采集系统设计与实现以及实践操作与团队协作等四个方面，旨在帮助学生全面掌握温度采集系统相关知识，提高实际操作能力。
温度采集系统课程设计--8通道温度数据采集系统
课程设计(综合实验)报告( 2012-- 2013 年度第 1 学期)名称：智能仪器设计题目：8通道温度数据采集系统院系：自动化系班级：测控学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2012 年12 月摘要本课程设计是以51系列单片机为核心设计的温度采集系统。
通过Pt100热电阻和K 分度热电偶对实时的温度采集，经过单片机处理将信号通过串口上传至计算机，从而计算机显示屏读出实时温度，通过对单片机的设置达到所要求的性能。
主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的的总设计方案，给出系统设计框图。
二是硬件设计，采用模块设计方法。
三是进行画PCB，进行PCB设计。
关键词：51系列单片机；K分度热电偶；Pt100热电偶；ADC0809课题要求：8通道温度数据采集系统设计一个8通道温度数据采集系统，系统误差小于1%；其中4路测量范围0-200°C，选用Pt100热电阻；另4路测量范围0-600°C，选用K分度热电偶。
要求：1、画出系统组成框图；2、完成硬、软件功能分配；3、完成芯片选型；4、进行系统误差计算验证；5、用Protel软件画出电路原理图；设计PCB板；6 、画出系统软件流程图；7、根据后续教学内容，增加系统功能。
1 设计方案温度是国际单位制7个基本物理量之一，是生产过程和科学试验中的物理参数。
在工业生产中，常需要对温度进行检测和监控。
采用微型机进行温度检测、显示、信息存储及实时控制。
对于提高生产效率、节约能源都有重要作用。
为此设计了一个基于AT89C51单片机单通道温度检测及显示系统，可以很容易实现温度采集及显示。
整体结构框图如图1.5所示：温度采集整体结构框图系统工作流程图如图所示：系统工作流程2主要器件的介绍2.1AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
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。
温度采集系统课程设计报告
1、设计目的1）查资料了解8255A和ADC0809AD转换器的工作原理2）原理图设计，用PROTEL画出原理图3）软件设计，给出流程图及源代码并加注释2、所用设备1）8088CPU2）DS18B20温度传感器3）A/D570转换器4）8255A可编程并行接口5）3片LED显示6）74LS138译码器3、设计内容及步骤以8088 CPU 为核心设计一个温度采集系统，系统可以实现一路温度的采集，在3位LED显示器上显示当前温度。
本设计所用器件主要有传感器，A/D转换器，8088CPU，可编程并行接口8255，LED显示器等。
首先传感器把所测的温度转换为电压，输入A/D转换器中进行转换，然后再把得到的二进制数经过CPU在LED上显示出来系统总体方案按照设计要求我们把传感器选择DS18B20，A/D转换采用AD570，把温度传感器采集过来的电压信号直接传给A/D 转换器，然后通过8路数据接入8255可编程芯片，经微处理器8088处理后输出，通过LED显示当前采集的温度值。
图-1 系统框图4、程序设计（各个软件模块设计和流程图）4.1温度采集DS18B20的读数据流程图图-2 温度采集DS18B20的读数据流程图4.2 处理温度BCD码流程图图-3 处理温度BCD码流程图4.3 显示数据刷新流程图图-4 显示数据刷新流程图4.4系统总的流程图图-5系统总的流程图5、硬件设计5.1温度采集模块温度采集部分运用DS18B20传感器，其测温系统简单，测温精度高，连接方便，占用口线少，转换速度快，与微处理器的接口简单，给硬件设计工作带来了极大的方便，能有效地降低成本，缩短开发周期。
5.1.1 DS18B20简介（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围： 3.0—5.5 V。
（4）测温范围：-55 — 125 ℃。
单片机温度采集系统课程设计
单片机与控制技术课程设计成绩评定表设计课题：单片机温度采集系统学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：河南工业大学设计时间：2011.1.3---2011.1.9指导教师意见：成绩：签名：年月日目录一设计功能要求1、设计背景2、题目具体要求二方案论证1、CPU的选择2、A/D转换器的选择3、显示电路的选择4、系统设计方框图三硬件电路设计1、时钟电路的设计2、复位电路的设计3、动态显示电路设计4、A/D转换电路设计5、分频电路设计6、系统原理图7、元件清单四软件设计1、软件主程序流程图2、系统程序五、设计总结一设计功能要求1、设计背景温度是工业控制中中主要的被测参数，随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机的测量和控制技术在工业发展中起到了举足轻重的作用。
单片机具有处理能力强、运行速度快、功耗低等优点。
应用在温度测量方面简单方便、测量范围广、精度高，从而提高了生产效率。
因此本设计就是以单片机为核心设计温度采集系统，将采集的信号通过转换以数字方式显示。
2、题目要求请自行设计一个温度采集系统，要求按1路/s的速度顺序检测8路温度点，测温范围为+20℃--+100℃，测量精度为1%。
要求用5位数码管显示温度，最高位显示通道号，次高位显示"-",低三位显示温度值。
二方案论证在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。
本设计以单片机为核心，通过热电阻进行温度检测经A/D转换之后，通过显示电路显示测量的温度值，总体元器件的选择主要是CPU、模数转换器和显示电路。
1、CPU的选择本次设计以CPU选用AT89C5l作为控制芯片．AT89C51的结构简单并可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上．使用方便等优点。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
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，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。
can温度采集课程设计
can温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集的基本原理，掌握温度传感器的工作方式及其在智能控制系统中的应用。
2. 学生能够描述温度数据的读取、处理和传输过程，并运用相关公式进行简单的温度转换计算。
3. 学生能够了解温度采集系统的设计要求，包括硬件选择和软件编程的基本原则。
技能目标：1. 学生能够独立操作温度传感器，进行温度数据采集，并通过编程实现数据的实时显示。
2. 学生能够运用所学知识，结合实际需求设计简单的温度控制程序，培养解决问题的能力。
3. 学生能够通过小组合作，共同完成温度采集系统的搭建与调试，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在探索温度采集的过程中，培养对物理和信息技术学科的兴趣，激发学习热情。
2. 学生在动手实践中，体验创新与挑战的乐趣，增强自信心和成就感。
3. 学生能够认识到温度采集技术在现实生活中的应用，提高对智能科技的关注度，培养社会责任感和时代使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的信息技术课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容以基础知识为主，注重引导学生从实际操作中掌握原理，培养学生主动探究、解决问题的能力。
教学要求：课程应注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，教师需提供适当的指导与支持，确保学生在课程中能够达到预期的学习成果。
通过课程学习，为学生今后的深入学习奠定基础。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的工作原理，包括热敏电阻、热电偶等类型，分析不同传感器的优缺点及适用场景。
教学内容关联教材章节：第三章第二节“温度传感器及其应用”2. 数据采集与处理：讲解温度数据的读取、转换和传输过程，涉及模数转换器（ADC）的使用，以及数据在微控制器中的处理方法。
教学内容关联教材章节：第四章“数据采集与处理”3. 硬件设备连接：指导学生如何将温度传感器与微控制器（如Arduino）相连接，了解必要的电路知识，掌握硬件搭建方法。
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1 引言1.1 单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了IO设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
1.2 温度采集设计背景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(计算机技构中，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，在我国各领域己经引用的非常广泛，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。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能温度传感器目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展，本文将介绍AD590的结构特征及控制方法，它是美国ANALO G DEV ICES公司的单片集成两端感温电流源，并对以此传感器，AT89C51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。
与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMBL公司的AT89C51单片机，测温传感器使用AD590，最终用LED来实现温度显示。
2 设计目的任务和要求2.1 设计目的本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习与理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能；2.2 设计任务以8086 CPU （或单片机）为核心设计一个温度采集系统，系统可以实现一路温度的采集，在3位LED显示器上显示当前温度。
2.3 设计内容本设计所用器件主要有传感器，AD转换器，8086CPU（或单片机），可编程并行接口8255（或不用），LED显示器等。
首先传感器把所测的温度转换为电压，输入AD转换器中进行转换，然后再把得到的二进制数经过CPU在LED上显示出来。
3 系统总体方案设计3.1 方案设计该系统主要有温度测量和数据采集两部分电路组成，在温度测量中用电测法测量温度时，首先要通过温度传感器将温度转换成电量，温度传感器有好多种方式，这里选择AD590，它是一种半导体感受式的，由测温电阻、二极管和集成电路器件组成。
利用温度传感器测出温度后，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，利用AD转换器即ADC0809转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，将被测温度显示出来。
3.2 总体设计框图4 系统器件的选择和性能介绍4.1 CPU的选择本次设计以CPU选用AT89C5l作为控制芯片．AT89C51的结构简单并可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上．使用方便等优点。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
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，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的引脚结构图所图示, 其管脚说明如下：图（1）AT89C51管脚图VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向IO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。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向IO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口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向IO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IO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。
ALEPROG：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16。
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。
EAVPP：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。
4.2 温度传感器AD590是一种单片集成的两端式温度敏感电流源，它有金属壳，小型的扁平封装芯片和不锈钢等几种封装形式，实验平台利用IC温度传感器AD590作为测温器，AD590是一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V 变化只引起1A最大电流的变化或1摄氏度等效误差。
图（2）传感器工作原理图上图给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路，当温度有10℃的变化时输出电压变化为20mV，即该电路M 点电压随温度变化为2mV℃。
将温度传感器输出的小信号跟随放大19.2倍左右后，送至8位AD转换器转换成数字量。
4.3 AD转换器模数转换采用ADC0809，它是芯片输出端具有可控的三态门，这种芯片的输出端可以直接和系统总线相连，由读信号控制三态门，转换结束后，CPU执行一条输入指令，从而产生读信号，将数据从AD 转换器取出。
ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式AD转换器，CMOS 工艺，可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存译码电路，其转换时间为100µs左右。
ADC0809内部结构如图所示，图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个AD转换，地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择。
8位AD转换器是逐次逼近式，由控制与时序电路、逐次逼近寄存器、树状开关以及256R电阻阶梯网络等组成。
输出器用于存放和输出转换得到的数字量。