毕业设计/论文
开题报告
课题名称基于DS18B20传感器的温度巡检系统设计院系机电与自动化学院
专业班电气工程及其自动化 0904 姓名 XXXXXXX 评分
指导教师 XXXXX
华中科技大学武昌分校
毕业设计开题报告撰写要求
1．开题报告主要内容
1）课题设计的目的和意义；
2）课题设计的主要内容；
3）设计方案；
4）实施计划。
5）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。
2．撰写开题报告时，所选课题的课题名称也不得多于25个汉字，课题设计份量要适当，设计中必须是自己的设计内容。
3. 开题报告的字数不少于2000字（艺术类专业不少于1000字），格式按
《华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。
4. 指导教师和责任单位必须审查签字。
5．开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。
6．此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在系基础上提出调整方案，报学校审批后执行。
华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告
（此表由学生填写，指导教师、教研室、系签署意见）
水力发电站的分类
根据水力的特性把水力发电站分为以下几种：
1.流域蓄水式电站；
2.径流式电站；
3.抽水式电站；
4.潮汐式电站。
流域蓄水式电站是在河流上建筑大坝，修建水库，储存足够的雨水以供全年发电。这种电站可以进一步分为高水头电站，中水头电站和低水头电站。
a.高水头电站，水头高达250多米；
b.中水头电站，水头为50~250m之间；
c.低水头电站，水头在50M以下。
目前电站的发电量在几百千瓦至数千兆瓦之间不等。单机发电量有几百千瓦的，也有70万千瓦的。因此，很难根据发电量来对电站进行分类。
径流式电站是在河流上游无适宜的水库的情况下利用河流最小流量的电站。有时修建拦河堰坝，把水位提高到预定的数值，只允许在很小的范围内变化。它可以单独为电站服务，或者主要为其他目标服务，并兼顾电站。这种方案根本上是一种低水头方案，它仅适用于枯水季流量开发的年性河流。
抽水蓄能电站在峰荷期间发电，但在非峰荷期间又把水从尾水池抽回到蓄水前池供以后使用。抽水机是由该系统其他电站的辅助电力驱动的。因而，这类抽水蓄能电站主要用于协助现有的火电站或别的水电站调峰。
在峰荷期间，水从水库流入水轮机而产生电能。在非峰荷期间，利用利用其他电站的剩余电能，从尾水池抽水到前池，因而这个较小的电站为另一个较大的电站补充电能。在这样的系统中，同样的水量被一次又一次地利用，而没有被浪费。
利用潮汐发电是近代的和现代的成就。它是根据海水在高潮期上升，在落潮期下降的原理工作的。海水一日涨落两次。每次落潮周期大约是12小时25分。潮汐电站就是利用水位涨落的效益。换言之，就是利用高低潮之间的水位差进行发电。为此，要修建一个水池，用隔墙将其与大海隔开，只要在隔墙的空洞里安装水轮机，就可以发电。
水轮机
水轮机是把水能转为机械能的机械。所以水轮机可以被看作是由水驱动的发电机。储存在水库里的水通过水轮机由较高水位流到较低水位的尾水渠，把势能释放给水轮机。
水轮机的作用是旋转连接在水轮机上的电机，使其发电。将能量转化成电的形式是必要的，因为电能可以远距离输送。与机械能或水能相比，它的损耗比例小。
水轮机可分为两类：
（1）冲击式或流速式水轮机
（2）反击式或压力式水轮机
1冲击式水轮机
在冲击式水轮机中，水流冲击水轮机水斗之前，通过收缩的喷嘴或导叶，将可用的势能（水头）全部准换为动能，即流速水头。轮叶在空中自由旋转，每次只有部分轮叶和水接触。水压始终是大气压。为了防止水花飞溅并把水从水斗导入尾水渠而加设了机壳。因此，冲击式水轮机具有以下特性：
（1）水轮机流道并未完全充满水；
（2）作用在轮叶上的水处于大气压之下；
（3）只从轮周几处供水（通常是一处，偶尔两处或两处以上）；
（4）施加于水轮机上的能量全是动能。
冲击式水轮机基本上是低速水轮机，适用水头较高，一般约150m,至今未超过1000m。不过在瑞士，冲击式水轮机已用于1770m以上的水头。
2 反击式水轮机
反击式水轮机的转轮入口处，可用的势能只有部分转换为流速水头，而剩余的大部分仍为压力水头。水轮机入口处的压力比出口处的压力高的多，而且压力在水轮机整个流道中是变化的。大部分动力是作用在轮叶正反面的压力差产生的，只有一小部分是由流速的动力作用产生的。由于水处于有压状态，从引水渠流至尾水渠的全部水流都处在封闭管道系统中，任何部位均无空气进入。概括起来，反击式水轮机有以下特性：
（1）水轮机流道完全充满水;
（2）作用于轮叶上的水压力高于大气压力；
（3）水流沿整个轮周进入水轮机；
（4）水轮机利用的能量既有压力能，也有动能。
3 变压器
变压器大小不一。有的变压器像房子一样大。而电子变压器可能和糖块一样大。所有的变压器至少有一个线圈；大多数变压器具有两个或两个以上的线圈。
通常使用变压器的目的是改变电压等级，但有时也用于隔离电源和负荷。
变压器的类型
标准电力变压器有两只线圈。这些线圈标记为一次绕组（一次侧）和二次绕组（二次侧）。一次绕组连接电源，二次绕组连接负荷。在一次和二次绕组间没有电的连接。二次绕组通过感应获得电压。
大概只有在发电厂才能见到升压变压器。典型的发电机出口电压为13800V。升压至345000V用来传输。下一站是变电所，把电压降到配电定压等级，约15000V。大型的变电所变压器具有冷却叶片，以防止变压器过热。有的变压器安装的位置靠近用户。
Classificasiin of Hydroplants
Hydroelectric plants can be classified on the basis of hydraulic characteristics as follows :
1.Valley storage plants.
2.Run off river plants.
3.Pumped storage plants.
4.Tidal plants.
In the case of valley storage plants,a reserovir has to created on the river to store sufficient rainwater for power generation throughout the year by constrution of a dam .These tpyes of plants are sub-divided into high-head plants,medium-head plants and plants and low-head plants.
a.High-head plants——having heads of more than 250 m.
b.Medium-head plants——having heads between 50 m and 250 m.
c.Low-head plants——having heads less than 50 m.
The plant capacities range from few hundred kilowatts to thousands of megawatts with individual umit capcities ranging from few hundred kW to 700 thousand kW and it is rather difficult to classify the plants on capacity basis .
Run-off river plants are thoese which untile the minimum flow of a river having no a ppreciable pondage on its upsream side .A weir or a barrage is sometimes constructed across a river simply to raise and maitain the water level at a pre-determined level within narrow limits of fluctuation,whether solely for building the power plant or for doing somr other things where the power plant may be incidentally erectd .Sch as a scheme is essentially a low head scheme and may be suitable only on a prenial river having sufficient dry weather flow of such a magnitude as to make development worth while.
A pumped storage plant generates power during peak hours, but during the off peak
hours, water is pumped back from the tail water pool to the head water poolfor future use.The pumps are run by some secondary power from some other plant or some other hysroppower plant.
During peak hours, the water flows from the reservoir to the turbine and electricity is generated. During off-peak hours, the excess power is avilable from some other plant, and is ultilizd for pumping water from the tail pool to the head pool. This minor plant thud
suplements the power of another major plant.In such a scheme the same water is ultilised again and again and no woter is wasted.
Tidal plants for the generation of electric power are the recent and modern advancements, and essentially work on the principle that there is a rise in seawater during high tideperiod and a fall during the low ebb period . The water rises and falls twice a day ;each fall cycle occupying about 12 hours and 25 minutes. The advantage of this rise and fall of water is taken in a tidal plant. In the word ,the tidal range,i.e. the difference between high and low tide levels is utilised to generate power. This is accomplished by constructing a basin separated form the ocean by a partition wall and installing turbines in openings through this wall.
Hydraulic Turbines
Turbines are mechanical hydraulic energy into mechanical energy. So turbines could be considered generators powered by water. Stored in the stream of water through the turbines by the high water level in the reservoir to the tailrace of lower water levels, the potential energy released to the turbine.
Turbine is a rotary joint on the turbine motor, its power generation. Conversion of energy into electricity is necessary, because the long-distance transmission of electric energy. Compared with the mechanical energy or water, small percentage of loss.
Turbines can be classified into two categories:
（1）Impact type or flow type turbine
（2）Impact or pressure turbine
1. Pelton turbine
The Pelton turbine, turbine flow shocks before the fight, by shrinking of nozzles or guide vanes, available potential energy (head) all for kinetic energy, the
velocity head. Vanes rotate freely in the air, only some of the vanes and water
contact at a time. Water pressure is always at atmospheric pressure. In order to
prevent water splashing and import of tailrace water from the bucket and add the
Cabinet. Therefore, Pelton turbine has the following characteristics:
（1）Hydraulic turbine runner is not completely filled with water;
（2）Role on the vanes of water is under atmospheric pressure;
（3）Trailing wheel week only a few water (usually one, occasionally two or
more than two);
（4）Kinetic energy is the energy applied to turbine.
Low-speed turbine Pelton turbine is basically applicable head higher, about 150m,
Has no more than 1000m 。But in Switzerland, Pelton turbine has been used 1770m above head.
2 Reaction turbine
Entrance to the reaction turbine runner, available potential energy converted to velocity head only partially, while most of the remaining pressure head. Turbine
pressure higher than the outlet pressure at the entrance, and is the change of pressure in hydraulic turbine runner as a whole. Most of the power is turn Ye Zheng negative
pressure difference, only a small fraction is produced by the flow dynamics. Due to
the water pressure, all the water flows from the Canal to the tailrace was in closed
piping system, any spot-free air. In summary, reaction turbine has the following
characteristics:
（ 1 ) Turbine flow passage completely filled with water;
（ 2 ) On the vanes of water pressures above atmospheric pressure;
（ 3 ) Water flow along the entire wheel rim into the turbine;
（ 4 ) Turbines use of energy both pressures can also have kinetic energy.
3 Transformers
Transformers come in many sizes.Some power transformers are as big as a house.Electronic transformers,on the other hand,can be as small as a cube of sugar.All transformers have at least one coil;most have two although they may have many more.
The usual purpose of transformers is to change the level of voltage.But sometimes they are used to isolate a load form the power source.
TYPES OF TRANSFORMERS
Standard power transformers have two coils.These coils are labeled PRIMARY
and SECONDARY.The primary coil is the one connected to the source.The secondary is the one connected to the load . There is no electrical connection between the primary and secondary.The secondary gets its voltage by induction.
The only place where you will see a STEP-UP transformer is at the generating station.Typically,electricity is generated at 13800 volts.It is stepped up to 345000volts for transmission.The next stop is the substation where it is stepped down to distribution levels,around 15000 https://www.doczj.com/doc/448514337.html,rge substation transformers have cooling fins to keep them form overheating.Other transformers are located near points where the electric power is used.
单片机课程设计报告 题目：基于单片机的温湿度仪表设计 班级：智能科学与技术1201班
学生姓名：文波 学号：120407130 指导教师：朱建光 成绩： 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)
附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案
毕业设计（论文）题目：智能温度巡测仪
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
一、系统方案论证： 方案一：STC51单片机+DS18B20温度传感器 DS18B20是一款常用的新型单总线式数字温度传感器，使用简单方便，测量范围在－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃，工作电源: 3~5V/DC。 STC51单片机是比较常用的51单片机，操作简单，使用方便。 方案二：C8051F020单片 采用020内部自带的温度传感器进行测温，减少了外部电路的设计。 方案选取：方案一 如果采用020内部的温度传感器，那么就会对外部温度的测量产生很大的误差，因此要想保证温度测量的准确性，故选择方案一进行设计。 二、系统方案设计： 由于该温度测量系统包含测量、显示、报警三部分，所以采用LCD1602液晶进行温度显示，采用蜂鸣器进行温度报警，利用按键调节温度报警范围。 利用单总线技术的DS18B20测量出当前环境温度，再有四位数码管显
示出温度，所以温度的显示范围在0-99.9摄氏度。由按键设定温度报警范围，当温度高于所设定的温度范围时，启动蜂鸣器报警。 温度传感器选用DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器： (1) 单总线接口方式:与微处理器连接时仅需要一条信号线即可实现双向通讯; (2) 使用中无需外部器件,可以利用数据线或外部电源提供电能,供电电压范围3. 3 - 5. 5V ; (3) 直接读出数字量,工作可靠,精度高,且通过编程可实现9～12 位分辨率读出温度数据,转换12的温度数据最大仅需要750ms ; (4) 温度测量范围- 55 ℃～+ 125 ℃, - 10 ℃～+ 85 ℃之间测量精度可达±0. 5 ℃; (5) 可设定非易失的报警上下限值,一旦测量温度超过此设定值,即可给出报警标志; (6) 每片DS18B20 上有唯一的64bit 识别码,可轻松组建分布式温度测量测量网络。 三、硬件结构框图： 采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。采用了单总线的数据传输，由于数字温度计和单片机构成的温度测量装置，直接输出温度的数字信号，也可以和计算机直接连接。采用单片机控制，软件编程的自由度大，也通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统李毅单片机控制温度传感器进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。该系统的拓展性强，电
摘要 采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测是一个工业生产中经常遇到的监测问题，采用单片机不仅具有监测方便、操作简单等优点，而且可以在节约成本的同时大幅度的提高监测质量。本文设计了单片机构成的环境温度、湿度参数实时监测装置，本装置以单片机AT89C51为控制核心，采用独特的单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集。LCD液晶显示屏对于当前的温度值和湿度值进行实时的显示，可以方便用户直观的了解所测得的温度、湿度环境参数值。用户可使用按键根据自身要求设定温湿度上下限，同时，报警装置可依据用户的设定针对温湿度超限情况进行报警。 关键词：温湿度监测；超限报警；LCD显示 Abstract MCU is always used in industry measurement as temperature and humidity measurement. With MCU, it can be more convenient and simple to complete the measurement efficiently. The paper designs a real-time temperature and humidity measurement device based on MCU. The device adopts AT89C52 as the control. The device also make use of DS18B20 to obtain the digital temperature signal and HS1101 to gain the analogue humidity signal. In the design, LCD is used to display the
实习报告 课题：八路温度采集仪 日期：2015.8.3
目录： 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、实验步骤与结果 (3) 四、实验存在的问题 (14) 五、总结 (14) 六、附录（上位机、下位机） (14)
一、实验目的： 1、DXP与Labview软件的运用； 2、单片机编程的掌握； 3硬件的焊接与调试； 4、熟练运用和掌握原理图设计、PCB板的制作、元器件焊接与调试、虚拟仪器的使用。 二、实验内容： 运用单片机搭建一个小系统。此系统可以同时采集8路温度信息（由于硬件条件的限制，没人只有4个温度传感器，所以最后只能为四路温度采集），而此信息来自与8个DS18B20，同时循环显示于数码管。然后后期运用虚拟仪器Labview采集单片机所发送的温度信息进行处理，并形成完整的虚拟仪器。 三、实验步骤与结果: 1、原理图的设计 采集系统主要元器件介绍： STC89C52RC： STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选. 其I/O口、中断的运用可以参照89C51的任何类型。 DS18B20: DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有
智能移动巡检系统 建设方案
一、背景 电力系统的稳定运行关系着人民生活和生产活动乃至国家和社会的稳定，电力系统的每一次故障都可能给社会造成无法估量的损失。 目前，我国的变电站设备巡检主要依靠巡检人员定期定时进行人工巡检。由于受气候条件、环境因素、人员素质和责任心等多方面因素的制约，巡检质量和到位率无法保证。同时，对反映运行状态和设备缺陷等的信息得不到及时反馈，设备隐患不能及时发现，引发设备故障。另外，利用传统的巡检管理方法难以有效监督巡检人员，巡检不到位而引发的设备事故屡见不鲜。因此，为了保证线路和设备巡检的顺利进行，减少不必要的经济损失，改革传统落后巡检方式的呼声越来越高。如何监督巡检人员巡检路线的到位情况和工作状态以及巡检工作的规范化管理已经成为电网管理者普遍关注和亟待解决的问题。 所以，保障电力系统安全运行是输变电部门等电力行业的首要任务。 二、需求分析 2.1巡检现状 人工：目前，我国的变电站设备巡检主要依靠巡检人员定期定时人工巡检； 困难：由于受气候条件、环境因素、人员素质和责任心等多方面因素的制约，巡检质量和到位率无法保证； 发展：无人值守变电站日益普及，运行模式由单站运行转为集控运行模式，使变电设备的管理和维护工作变得更加重要，对巡检工作提出更高要求； 2.2管理需求 及时性：对反映运行状态和设备缺陷等的信息得不到及时反馈，设备隐患不能及时发现，引发设备故障； 真实性：利用传统的巡检管理方法难以有效监督巡检人员，巡检不到位而引发的设备事故屡见不鲜； 规范性：需要将巡检工作规范化、智能化，实现科学管理；
公司以多年的行业应用开发经验为基础，通过和具有丰富输变电站运行管理经验的专家合作，研制成功了基于GPS、RFID、GPRS和GIS技术的输变电站设备智能巡检系统。 系统解决了传统巡视方式的弊端，帮助线路巡检摆脱原始繁琐的工作模式，扫除空间和距离上的障碍，最大限度地消灭事故隐患，有效提高设备及线路运行安全性，提高企业管理水平和效益，实现管理科学化、智能化。 系统广泛适用于电力、石油、电信、广电、部队等设备巡查行业。 三、系统总体设计 3.1网络拓扑图 3.2主要技术 GPS定位技术 全球卫星定位系统（Global Positioning System简称GPS）是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星
温度监测与控制系统 摘要：本设计中，以高精度温度传感器LM35为中心元件，将温度的变化信号转化为电压信号，通过UA741放大电压后，通过AD0808转化为数字信号。人为设置方面，采用两片74HC161串行构成100进制的计数器，设定的温度可以通过数码管显示出来。之后将设定的温度与AD0808采集后的温度信号进行比较，比较的结果影响温控部分的运行。若采集的温度信号小于设定值，则功率灯丝工作给予加热；若采集的温度信号大于设定值，则风扇工作给予降温。此外，超温报警模块主要是由555定时器构成的多谐振荡器。 关键词：温度传感器，温度控制，超温报警，555定时器 Abstract：In this design, with high precision temperature sensor LM35as the center element,the temperature signal into voltage signal, amplifies the voltage by UA741, through the AD0808is converted into a digital signal. The artificially, using two pieces of 74HC161serial constitutes 100of the counter, the set temperature through the digital tube display. After the set temperature and AD0808acquisition after the temperature signal is compared, compare the results of the operation effect of the temperature control part. If the acquisition of the temperature signal is less than a set value, then the power for heating filament; if the collected temperature signal is greater than the set value, the fan for cooling. In addition, over-temperature alarm module is mainly composed of555multivibrator. Key words：Temperature sensor, temperature control, Temperature alarm, 555 Timer
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
第2章基于单片机的智能温度巡检仪设计 对于工业过程小型测控设备或者专用的智能化仪表，自动化工作者一般是采用以单片微型计算机为核心，配以相应接口电路的模式来实现。单片机本身只是一个微控制器芯片，只有当它和外围电路有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成为一个单片机智能应用系统。 本章以工业生产过程中最基本的温度参数测量为例，说明一台智能温度巡检仪的设计思路、硬件配置、软件编程、系统结构及调试考核过程。 2.1 设计任务 2.1.1 主要功能 为了满足工业生产过程监控的要求，设计的智能温度巡检仪应当具有如下功能：能与常用温度传感器配合检测多路温度，本例是与温度传感器Pt100型铂热电阻配合，巡回检测8路温度；可选择定点显示方式，也可选择巡回显示方式；在全量程内，可设定超限报警值，当实测温度超过设定值时，发出报警信号且有常开接点输出；将检测的每路温度转变为与之线性对应的4～20mA电流输出；支持RS-485通信方式，方便组成局域监控网络，使实测温度、温度超限设定值等参数在网络中共享。 2.1.2 技术指标 ?测量范围：-200℃～850℃。 ?测量精度：优于0.5级。 ?温度巡检周期：1s。 ?巡回显示周期：以秒为单位，可选定。 ?工作环境温度：0℃～50℃。 ?相对湿度：小于85%。 ?供电电源：220V AC，±10%，50Hz。 ?结构形式：盘装式。 ?外形尺寸：160mm（长）×80mm（宽）×160mm（深）。 开孔尺寸：152mm×76mm。 2.2 总体设计 首先要确定实现主要功能与技术指标的硬件、软件的总体设计方案。必须遵守以下三个设计理念。 ①智能温度巡检仪是以单片机为核心的嵌入式系统，有些功能既可以通过软件编程实现，也可以通过硬件配置实现，应当遵守“能软不硬”的理念，即凡是能够用软件方案实现的功能就不用硬件方案实现，其目的是降低制造成本。软件方案只需在软件开发设计中一次性投入，一旦开发成功，在制造过程中将降低材料成本和安装成本，同时能够提高整机的可靠性。任何电子元器件都有老化失效的问题，整机的可靠性与采用元器件的数量成反比，减少使用的元器件数量，就相当于提高了整机的可靠性。 ②设计过程应当兼顾技术指标与经济指标，技术指标再高的仪表设备，如果制造成本高、售价高，将不会有市场前景。 ③在设计过程中，选用的元器件与材料的市场供应渠道必须畅通。电子元器件、电子材料的发展日新月异，必须选用目前市场敞开供应的元器件与材料，否则将给日后的制造与维护带来很多麻烦。如果设计中选用了一些早已淘汰的元器件，将无法实现样机的研发。即便样机开发成功，以后生产制造中的材料采购也十分困难。 1.硬件总体方案 主机电路采用以8位单片机为核心的方案，片内要有足够多的资源，尽量减少扩展外部功能芯片，减小体积，降低造价。单片机要有如下资源： 1.足够的片内程序存储器，容量不小于20KB 2.足够的片内数据存储器，容量不小于256B
粮仓温度巡检系统 学生：欧阳梦思 指导教师：梁会军 （三峡大学电气信息学院） 1课题来源 本课题为2009年秋季学期三峡大学电气新能源学院下达的毕业设计课题，设计的是粮仓的温度监控系统，即对各个粮库的温度进行监控，以保证粮库的储存的安全。 2研究的目的和意义 2.1保证粮食安全存储，解决粮仓温度方面隐患 粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话“民以食为天”。吃饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食问题是关系到国家发展、社会安定的大问题。粮食的储存和保管工作国家和各级政府都十分重视。在粮食储存和保管过程中温度对粮食有直接影响，稍有疏忽，温度过高，就会造成粮食发烧，给国家和人民造成巨大的经济损失。我国是一个农业大国，有13亿人口，九亿多农民，近年来在如何提高粮食产量方面，国内取得了突破性的进展，我国粮食总产量将近5亿吨。保持粮仓科学存储和流通至关重要。保证国民粮食需求量，就需要对现有粮食做到用尽奇能，我们应该做好储粮保粮工作，将粮食储备损失减少到最低。所以粮食的存放问题是不容忽视的问题。而现有的粮库存在很多隐患，由于粮仓的管理滞后于粮食产量，导致粮食由于得不到很好储藏而发生霉变和发芽，造成很大的损失。温度的变化人们没有及时发现并处理，可能会导致粮食腐烂发霉，而从化学的角度来讲，细微颗粒在密闭的空间里，当温度过高就可能发生爆炸等等，这只是温度一个因素对粮库粮食储藏造成的影响，还有类似于湿度，粉尘等很多因素，也会对粮食造成一定程度的影响，因此，粮仓温度巡检系统的可靠性问题异常重要。 2.2解决现有粮仓温度控制方面存在的不足 粮食在储藏期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓温度和湿度会发生变化，极易造成粮食的霉烂。在传统的多点温度监控系统中大多采用模拟温度传感器（AD590）一般经前端放大、A/D变换和数据修正等过程。经实践应用分析发现：传统电路设计上存在电源干扰、滤波不可靠，线路过于复杂、无屏蔽措施等不可靠因素。而现有系统一般只是提供一个监视终端，因此不易实现粮食储运的自动化管理。而采用单总线数字温度传感器DS18B20可以克服上述种种问题，提高了精确度和稳定性。将温度直接转化为串行数字信号供微机处理，而且在点总线上可以挂多片DS18B20，微机只需要一根端口线就可以与多点DS18B20进行通行。因此因此以数字式单总线温度传感器DS18B20为核心构成的分布式多点温度监控系统改变传统的温度采样模式，施工和维护方便，成本低，具有可靠
山东科技大学泰山科技学院实训报告 嵌入式课程综合 实训报告书 课题名称：温湿度监测系统 系（部）：信息工程系 专业班级：嵌入式专业方向09班 学生姓名： 学号： 完成日期： 山东科技大学泰山科技学院
1 绪论 嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。 在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。 本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的 注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的
道路设施养护管理系统 产品介绍 山东方云软件技术有限公司 2017年6月
目录 第1章系统建设背景................................................................................................................ - 1 -第2章业务需求的发展............................................................................................................ - 2 -第3章系统安全体系................................................................................................................ - 3 - 3.1鉴权安全管理............................................................................................................. - 3 - 3.2系统运行安全............................................................................................................. - 4 - 3.3终端接入安全............................................................................................................. - 4 -第4章系统整体规划................................................................................................................ - 5 - 4.1系统登录及权限管理................................................................................................. - 6 - 4.2养护巡检管理............................................................................................................. - 8 - 4.2.1巡检上报功能（巡检员） .............................................................................. - 8 - 4.2.1.1信息上报............................................................................................. - 8 - 4.2.1.2上报记录查询..................................................................................... - 9 - 4.2.2巡检查询功能（领导版） ............................................................................ - 10 - 4.2.2.1消息接收........................................................................................... - 10 - 4.2.2.2详细信息查看................................................................................... - 11 - 4.2.3养护内容管理 ................................................................................................ - 12 - 4.2.3.1日常巡查........................................................................................... - 12 - 4.2.3.2桥梁检查........................................................................................... - 13 - 4.2.3.3隧道检查........................................................................................... - 13 - 4.2.3.4涵洞检查........................................................................................... - 13 - 4.2.3.5桥头沉降........................................................................................... - 13 - 4.2.3.6其它检查........................................................................................... - 13 - 4.2.4等级评定和登记 ............................................................................................ - 13 - 4.2.5巡检查报表 .................................................................................................... - 14 - 4.2.6辅助功能 ........................................................................................................ - 14 - 4.2.6.1业务助手........................................................................................... - 14 - 4.2.6.2信息搜索功能................................................................................... - 14 - 4.3人员考勤管理........................................................................................................... - 14 - 4.3.1养护人员GPS定位功能 ............................................................................... - 14 - 4.3.2养护人员权限管理 ........................................................................................ - 15 - 4.3.3工作记录 ........................................................................................................ - 15 - 4.3.4考勤结果统计分析 ........................................................................................ - 15 - 4.4养护考核管理........................................................................................................... - 16 - 4.4.1考核对象定义 ................................................................................................ - 16 - 4.4.2考核指标定义 ................................................................................................ - 16 - 4.4.3考核公式设定 ................................................................................................ - 16 - 4.4.4养护考核评定 ................................................................................................ - 17 - 4.4.5考核结果统计分析 ........................................................................................ - 17 - 4.4.6经济处罚关联 ................................................................................................ - 17 -
仓库温湿度监测系统 摘要 在电子科技的快速发展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广泛。单片机的发展，促进了工业测控领域的发展，其中对于仓库温湿度的监测要求不断增高。那么，由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机实现自动监测。 本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内容。系统设计结构简单、实用，相比传统监测方法，在监测精度这一方面大幅度被提升，节省了人力物力与时间。 关键词：STC89C51单片机；温湿度；DS18B20；HS1101
Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcom puter application system is more and more widely.MCU development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the warehouse.So, from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become possible.This paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the content.System structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency. KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity；DS18B20；HS1101
基于PT100的多路温度巡检仪设计 【摘要】本文介绍了基于PT100型铂热电阻的多路温度巡检仪的软硬件设计。PT100信号通过电桥接入、放大，进而通过单片机控制多路模拟开关选择不同通道采样；软件处理中则采用复合滤波法处理数据，平滑采样数据；通过将PT100的分度表分段线性化与采样值对比，可得出实际检测温度。该温度巡检仪采用数码管显示，可同时显示8路温度、时钟，并且具有语音报警功能。 【关键词】PT100；动态显示；分段线性；复合滤波 1.引言 PT100在-50～600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等[1]，正是基于此，PT100在各个行业中受到广泛应用。本文设计了一款基于PT100的多路温度巡检仪，可同时测量8路PT100信号，通过数码管同时显示时钟、8路温度值；具有4个按键输入，用于出场调校、报警值设定，并且最终调校参数可保存在单片机自带的EEPROM中；另外，巡检仪还具有语音报警功能。 2.巡检仪硬件电路设计 硬件电路主要由信号前置变换、放大电路，按键电路，显示驱动电路，语音报警电路，时钟电路几部分组成。 2.1信号前置变换电路 巡检仪采用惠斯通电桥接入PT100信号，考虑现场接线时导线的长度不可忽略[2]，采用三线制接法，如图1所示。 图1中V1，F1，F2起保护作用，可防止现场强干扰或接线错误而导致元器件损坏。IN1A、IN1B之差与PT100阻值变化呈线性关系，通过将IN1A、IN1B 变化值采样再对应P100刻度表即可换算得到实测温度。图1中R2，R3，R4均采用低温漂的精密电阻。 REF1为给电桥供电的基准源，将PT100变化的阻值信号转换为电压信号。考虑到PT100电阻变化值小，所转换成的差值电压在毫伏级，因此电源波动对最终采样精度影响很大。基于此，采用LM4040-2.5V精密基准源给电桥供电。 2.2信号放大电路 由IN1A、IN1B两引脚所产生的压差信号非常微弱，直接采样影响精度，因此需要将其放大后再引进单片机采样脚。图2为信号放大电路。8路PT100信号通过多路模拟开关选择轮流采样，D4，D5为8通道模拟开关，CTRL0、CTRL1、