毕业设计（论文）
题目：在线温度监控系统上位机软件设计学院：电子信息学院
专业班级：**************************
指导教师：** 职称：副教授
学生姓名：***
学号：***********
摘要
该项目背景是液压操动机构试验状态在线监测与故障预警研究。对断路器终端温度进行实时采集，并将其显示于上位机上。但由于现场限制，需要通过RS-485总线传输数据，并经由主控板做终端与上位机之间的通信，上位机的功能是对断路器电的温度进行实时监测。
本文主要工作是利用C++Builder6.0软件编写断路器温度监控系统的人机交互界面，该界面的主要功能有通过RS-232串口将数据接收进来，并将该温度数据显示在数据表上，还需调用数据表中的数据显示成曲线。
关键词：温度，RS-232，C++Builder6.0，上位机，监控
ABSTRACT
The background of this project is testing the temperation and hydraulic operation （液压操动机构）testing condition Receiving emperature index is an important index of many working environment, therefore, temperature monitoring has been widely used in industrial field. This topic using C++Builder6.0 to build up the temperature monitoring system for circuit breaker operation interface, this software is very easy to use. What's more,its function is powerful,especially with one's own knack in interface design, WINDOWS programming, database programming etc.And it can't be compared by some of the other software development tools.
The main function of PC is to receive the temperature data collected by the lower control machine through the RS-232 serial port, and displayed in the data sheet. Also it should be plotted into curves by SimuCurves control.
In addition, this system uses C language programming, the past software using assembly language.But assembly language is readability and portability, and high-level language is difficult to realize the direct operation of computer hardware.However C language combines the characteristics of these two kinds of language.It has the characteristic of concise,convenient,flexible,compact. And the target code it generated has high quality and high efficiency.It has become one of the most popular programming languages in the world today.
KEY WORDS: temperature, RS-232, C++ Builder6.0，PC, monitor
目录
第1章绪论 (1)
1.1 项目背景 (1)
1.2 国内外研究发展趋势 (2)
1.3 本课题设计内容 (2)
第2章项目分析 (4)
2.1 高压断路器的发展 (4)
2.2 项目研究意义 (6)
2.3 项目研究特点 (7)
2.4 项目总体技术方案 (7)
2.5 拟采集的信号 (8)
第3章上位机设计要求 (10)
3.1 软件环境 (10)
3.2 温度模块设计目标 (14)
3.3 串口模块设计目标 (14)
3.4 数据表设计目标 (15)
3.5 辅助功能设计 (15)
第4章系统总体设计 (16)
4.1 上位机总体规划 (16)
4.2 串口设计 (17)
4.2.1串口介绍 (17)
4.2.2所用组件介绍 (18)
4.2.3串行通信的实现 (21)
4.3 数据表设计 (28)
4.4 上位机温度曲线设计 (30)
4.5 辅助功能设计 (33)
第5章系统的调试运行 (36)
5.1 温度曲线调试 (36)
5.2 辅助功能调试............................. 错误！未定义书签。
5.3本章小结.................................. 错误！未定义书签。第6章结论与展望. (39)
6.1 结论 (39)
6.2 展望 (39)
参考文献 (40)
致谢 (42)
诚信声明
第1章绪论
1.1项目背景
该项目背景是液压操动机构试验状态在线监测与故障预警研究。随着电力体制改革的深入,在电力市场,电力系统需要进一步提高电力设备的可靠性。保证运行可靠性和维修经济性成为输电、发电企业适应市场竞争的迫切需要,用状态检修模式取代现有的计划检修模式,是电力工业发展的趋势。根据国家电力公司公布实施《火力发电厂实施设备状态检修的指导意见》的要求,电力公司应根据自身设备的实际及人员、资金情况,选择一些适合实施状态检修的设备, 先在一定范围内开展工作。550kV、220kV、110kV 高压开关、厂地高压开关都已经被列入实施状态检测的范畴。实现电气设备状态检修的基础是对设备的在线状态监测。在线监测能准确、实时地反映电气设备的状况和预测使用寿命,为检修决策提供依据。电气设备状态监测不仅是设备状态检修模式的基础,也符合无人值守变电站——目前我国电力部门正在实施的电气运行管理模式的发展需要。这就要求电力企业逐步形成一套融故障检修、定期检修、状态检修和主动检修为一体的、优化的综合检修方式,以提高设备的可靠性并降低电力成本。
高压开关液压操动机构的出力特性和断路器的负载特性匹配较好、动作快、反应灵敏度高、输出功大、免运行维护、操作噪音小等优点，成为对操作需求较大的高压领域的首选配用机构。随着液压操动机构应用范围的不断扩大，液压传动与控制系统也越来越复杂，对传动、控制精度、系统柔性化与系统各项性能要求也越来越高。各种液压操动机构在装配到高压断路器等电气设备前必须经过严格的出厂试验。在做出厂试验时必须对试验设备的各个状态进行时实监测，在出现紧急情况前做出故障预警处理。因此，为了提高高压开关液压操动机构产品的质量，有必要研制一套液压操动机构试验状态在线监测与故障预警系统。
该项目特点是：
1) 该系统能够实时监测试验设备的运行状况，随时调用、在线显示数据、实时记录、超限时给出超限报警、有很强的抗干扰性;
2) 提出复杂运行环境中试验设备状态控制策略，保证液压机构可靠运行。
该项目的先进性和创新性体现在高效、高可靠性等是当今世界科学技术人员追求的目标，如何能提高液压操动机构的出厂质量，获得最佳经济效益，根据液压操动机构配用。
1.2国内外研究发展趋势
断路器（大型锻压机、大型挤压机等）是一个国家建立独立工业体系和强大制造业所必须的大型战略性装备。由于大型液压装备结构特点和极端强化的工作环境，目前缺乏对其非功能参数实施有效监测的成熟技术，在这一方面，还有很大的发展空间。
中南大学谭建平教授领衔的科研团队与西南铝业（集团）有限责任公司合作，在国家863计划“300MN模锻水压机状态监测及故障诊断研究”和国家科技重大专项“2万吨难变形金属挤压机”等项目支持下，针对大型液压装备结构特点及运行环境，开展了持续的科技攻关，原创了基于机器视觉的大型液压机活动横梁姿态监测技术、基于现场总线的数字式立柱应力监测技术、大型挤压机挤压中心双激光远程多路图像识别检测技术等多项具有自主知识产权的大型液压机状态监测技术；建立了大型液压机关键构件附加应力、液压系统异常冲击及故障预警机理模型，开发了与设备操纵控制系统相融合的大型液压机状态监测及故障预警软硬件系统，全面实现了大型液压机的状态监测及故障预警功能，以上研究成果于2009年8月应用于亚洲最大的300MN模锻水压机和我国最大吨位125MN卧式挤压机，成功解决了300MN模锻水压机立柱应力保护、125MN卧式挤压机高精度对中挤压等多个技术难题，有效保障了大型装备的安全运行和国防军工重要制品的产品质量。高压断路器的操动机构由手动操动机构发展到手动储能弹簧操动机构、电磁操动机构、气动操动操动机构、液压操动机构、弹簧操动机构、液压弹簧操动机构和永磁操动机构，目前正在向电机操动机构发展，并且发展前景良好。
1.3本课题设计内容
本课题：在线温度监控系统上位机软件设计。项目整体要求实现在线检测液压操动机构试验状态时的状态，共分解为三部分，终端温度数据采集，主节点数
据收集与处理，以及上位机交互界面制作，本课题的任务是利用C++builder软件制做上位机界面，主要功能是通过串口将其采集来的温度数据接收进来，并将其显示在坐标曲线上。所以我的内容主要分为两大模块，调试串口和在坐标上显示出温度曲线。
第2章项目分析
2.1高压断路器的发展
断路器的操动机构由手动操动机构发展到手动储能弹簧操动机构、电磁操动机构、气动操动机构、液压操动机构、弹簧操动机构、液压弹簧操动机构和永磁操动机构，目前正在向电机操动机构发展。
手动操动机构：
靠手力分合闸的操动机构称为手动操动机构，它在最早的低电压等级的断路器上使用过。它的优点是结构简单，不需要辅助设备和电源，缺点是不可能开断大电流，不能实现自动重合闸，而且不安全，因此已经被淘汰。
手动弹簧操动机构：
靠手力分合闸并同时给分闸弹簧储能，分闸靠弹簧力的操动机构称为手动弹簧操动机构。这种机构多用于10kV柱上断路器。它的优点是结构较简单，不需要辅助设备和电源，缺点是不能实现自动重合闸和自动控制。这种机构目前仍然在有些柱上断路器上使用。
电磁操动机构：
靠电磁力合闸并同时给分闸弹簧储能，分闸靠弹簧力的操动机构称为电磁操动机构。电磁操动机构优点是结构简单，工作可靠，制造成本较低，缺点是合闸消耗的功率太大（17kW至52kW分闸线圈电流75~235A）。因此用户必须配备价格较贵的蓄电池或整流电源装置，而且结构笨重、耗材多、合闸时间长（0.2~0.8s），只适用于110kV及以下的断路器。电磁操动机构目前仍然在一些多油、少油和真空断路器上使用，但数量会越来越少直至淘汰。
气动操动机构：
气动操动机构分早期和后期两种形式。早期的气动操动机构用于空气断路器，分合闸都靠压缩空气提供动力，储压筒内压力高。机构体积大，噪声高。这种气动操动机构已经淘汰。后期的气动操动机构是改进后的气动操动机构。分闸靠压缩空气提供动力。同时给合闸弹簧储能。合闸靠弹簧提供动力。因此，也称为气动弹簧操动机构。
气动弹簧操动机构的优点：以压缩空气为动力源，不需要大功率的直流电源。当失去电源时，储压罐内的压缩空气仍然可以操作断路器。结构较简单，传动零件较少，也较为可靠。气动弹簧操动机构的缺点：空气压缩机及系统如果出现故障就会造成机构故障。压缩空气系统如果泄露严重就会因失压而造成机构故障。噪声大。
目前，气动弹簧操动机构仍然在有些126-500kV压气式SF6断路器上使用。但是随着自能式高压SF6断路器的发展，气动弹簧操动机构将会被淘汰。
液压操动机构
液压操动机构利用液压油作为动力传动的介质。用于断路器的为储能式的液压操动机构，它利用储压器中预储的能量，运用差动原理，间接推动操作活塞来实现断路器的分合闸操作。
液压操动机构的优点：体积小、操作力大、操作平稳、无噪声而需要控制的能量小。容易实现自动控制和各种保护。
液压操动机构的缺点：如果有泄露就会影响能量输出而造成断路器的慢分和慢合。如果气温变化大，一是储压器中的压力变化增大；二是引起油的粘度变化而影响断路器分合速度的变化。加工精度要求高。
由于液压操动机构具有的优点，在相当一段时期在高压断路器上广泛使用。高压断路器的不断发展也促使了液压操动机构不断改进。目前，模块化，高质量，无泄漏的新型的液压操动机构仍然受到用户欢迎。
液压弹簧操动机构：
液压弹簧操动机构是在液压操动机构基础上发展起来的。最大的改进是用蝶簧储能取代氨气储压筒储能，这就避免了泄漏和温度变化造成的故障，且大大减少了机构体积，简化了结构。新型液压弹簧操动机构完全模块化，采用集装板块结构（如ABB公司的HMB型）。
操动机构的主要元件按功能分为五大模块：充能模块、储能模块、工作模块、控制模块和监测模块。结构紧凑，基本上无管道连接，大大减少了泄露，且检修方便。
由于液压弹簧操动机构集液压和弹簧操动机构的优点，操作平稳，性能较为可靠，因此在高压SF6断路器上使用范围逐渐扩大。但是由于该机构蝶簧的材料
和工艺要求较高，液压元件精度要求也高，制造难度较大，成本较高，也有继续研究和改进的必要。如果要将该机构用于自能式高压SF6断路器上的话，对多次打压后由于油温升高，油的粘度变化而影响断路器速度变化的现象不可忽视。
近现代的科学技术的出现，特别是计算机技术的出现和飞速发展给试验设备状态检测、诊断技术的提供了良好的发展契机，试验设备状态检测技术必定向着集成化、智能化、在线化的方向发展。因此，为提高液压操动机构的出厂质量，获得最佳经济效益，根据液压操动机构配研制一用不同高压断路器的不同特点，种能实现液压操动机构试验状态在线监测系统，并能实现试验设备状况超标时自动报警的检测装置，对减少液压操动机构液压系统故障，保证液压操动机构正常运行，是十分必要也是非常有用的。在液压机构监测工作基础上，建立了液压操动机构试验状态在线监测通用模型。基于上述的原因，决定对液压操动机构试验状态进行在线监测与故障预警研究工作。
2.2项目研究意义
随着计算机技术、传感器技术、信息技术、数字采集与处理技术等的飞速发展与综合应用，设备状态监测与故障诊断分析技术在设备管理与维修现代化中越来越占有重要的地位。根据被诊断设备自身的重要性选定相应的监测方法和仪器设备，建立起与设备有关的状态监测与诊断技术体系，在不影响设备正常运行的情况下，通过各种方法对设备的健康水平进行监视和评估，从而实时了解设备的运行状态，捕捉故障征兆，并对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断，最后确定设备的最佳维修时机，做出针对性的检修计划，是提高设备使用效率，获得最大企业效益，实现企业设备管理现代化的良好途径。
本项目研究液压操动机构试验状态在线监测系统，该系统能实时监测试验设备的多个状态。在测量时，现场显示结果，时实性强、准确性高。当试验设备状态值超过系统设定值时，系统发出报警信号，提醒操作人员注意。该系统对高压、超高压、特高压开关液压操动机构的状态进行监测；建立液压操动机构试验状态监测系统通用模型。通过及早发现系统潜伏的故障隐患，防止重大恶性事故，对于确定液压设备合理的维修时间，降低维修费用，达到主动预防性维护，使机械系统达到最佳性能和最大可靠性，提高经济效益，将具有非常重要的意义。
2.3项目研究特点
高效、高可靠性等是当今世界科学技术人员追求的目标，如何能提高液压操动机构的出厂质量，获得最佳经济效益，根据液压操动机构配用不同高压断路器的不同特点，研制一种能实现液压操动机构试验状态在线监测系统，并能实现试验设备状况超标时自动报警的检测装置，对减少液压操动机构液压系统故障，保证液压操动机构正常运行，是十分必要也是非常有用的。在液压机构监测工作基础上，建立了液压操动机构试验状态在线监测通用模型。基于上述的原因，决定对液压操动机构试验状态进行在线监测与故障预警研究工作。
项目特点：
1) 该系统能够实时监测试验设备的运行状况，随时调用、在线显示数据、实时记录、超限时给出超限报警、有很强的抗干扰性。
2) 提出复杂运行环境中试验设备状态控制策略，保证液压机构可靠运行。
2.4项目总体技术方案
系统的总体构想：
液压操动机构试验状态在线监测系统平台应包括硬件平台、软件平台和网络环境三部分，对软、硬件及网络环境应具有较强的适应能力;系统的结构大小可根据需求灵活调整、扩充;可接入各种用途的工作站，接入的工作站的数目应基本不受限制。
对硬件系统的要求：
在系统的硬件设计上，要求选用传输速度快，抗干扰能力强、性能可靠的产品。设备数量应考虑系统的扩展性。
对软件系统的要求：
系统所采用的应用软件应符合WINDOWS的视窗标准，确保升级方便，系统开放性好，应可以任意集成其他厂商提供的软件模块，便于功能扩展。应具有良好的人、机交互使用环境，操作、维护简易、方便。
对系统整体性能的要求：
1) 适用于72.5-00kV的各种类型液压操动机构试验状态的在线监测；
2) 系统可采用模块化设计，以便于安装、调试、维护，应能保证装置长期、可靠、稳定运行；
3) 用先进的数字信号处理技术，确保采样精度和采样密度，具备强大的数据处理能力；
4) 有对所有回路(包括监测回路和保护回路)的独立采样，既保证正常时的监测精度，又能保证故障时的数据精度；
5) 有完善的自检体系。能同时提供芯片供电电压异常预警、温度报警等功能以保证系统安全可靠运行，且装置本身的故障不影响其它装置的正常运行；
6) 有很强的抗干扰能力。装置应能保证系统在恶劣的环境中能稳定、可靠运行。与外部的连接在电气上都经过隔离，保证外部的干扰不影响装置的正常运行。
2.5拟采集的信号
本文的设计目的是实现在线监测液压操动机构试验状态时的状态，其中既有温度参量、压力参量、电压参量、电流参量，也有力学参量等。
液压操动机构试验状态的在线监测涉及到包括传感器技术、计算机技术、网络通信技术、电磁兼容技术以及信号的处理技术等诸多方面。现代检测技术作为传感测量技术与信息处理技术的结合，为本课题的设计提供了先进的理论基础。
现场智能采集监测单元为一个单片机监测模块。断路器的各种监测信息通过不同传感器，送入采集监测单元内封装的各调制回路进行预处理后，由高速A/D 采样后经CAN现场总线实现实时高速传输，上传给前台工控机。如图2-1所示。
图2-1在线监测系统原理图
前工控机作为高层管理设备，通过编程软件编制的处理控制程序，结合数据库，完成断路器监测过程的监视和管理，实现特性参数和相关曲线的计算，显示，存储，查询和打印等功能。
串行通信转换接口，将各采集节点CAN总线连接在一起，转换为RS-232接口，实现与前台处理机的通信。
数据库服务器系统的接受和处理数据采集系统发送的各路信号数据，并将处理后的数据写入集中诊断特征数据库和历史数据库。以便于完成数据积累、资源共享，实现分散监控。
第3章上位机设计要求
3.1 软件环境
本次毕设用到的软件是C++builder6.0。
Borland C++Builder6.0基于C++ 语言的快速应用程序开发（Rapid Application Development，RAD）工具，它是最先进的开发应用程序的组件思想和面向对象的高效语言C++融合的产物。C++Builder 充分利用了已经发展成熟的Delphi 的可视化组件库（Visual Component Library，VCL），吸收了Borland C++ 6.0 这个优秀编译器的诸多优点。C++Builder 结合了先进的基于组件的程序设计技术，成熟的可视化组件库和优秀编译器，调试器。发展到 6.0版本，C++Builder 已经成为一个非常成熟的可视化应用程序开发工具，功能强大而且效率高。
C++Builder的特色：
1) C++builder是高性能的C++开发工具；
2) C++Builder是基于C++的，它具有高速的编译，连接和执行速度。同时，C++Builder具有双编译器引擎，不仅可以编译C/C++程序，还能编译Object Pascal 语言程序；
3) C++Builder是优秀的可视化应用程序开发工具；
4) C++Builder是一完善的可视化应用程序开发工具，使程序员从繁重的代码编写中解放出来，使他们能将注意力重点放在程序的设计上，而不是简单的重复的劳动中。同时，它提供的完全可视的程序界面开发工具，从而使程序员对开发工具的学习周期大大缩短。
5) C++Builder具有强大的数据库应用程序开发功能。++Builder 提供了强大的数据库处理功能，它使的程序员不用写一行代码就能开发出功能强大的数据库应用程序，这些主要依赖于C++Builder众多的数据库感知控件和底层的BDE数据库引擎。C++Builder除了支持MicroSoft的ADO（Active Data Object）数据库连接技术，还提供了一种自己开发的成熟的数据库连接技术—BDE（Borland Database Engine）数据库引擎。
6) C++Builder具有强大的网络编程能。C++Builder具有众多的Internet应用程序开发控件，如WebBroker，CppWebBroswer，WinSocks等，它们基本含盖了Internet应用的全部功能，利用它们程序员可以方便地建立自己地Internet应用程序。
执行C++ Builder光盘上的安装文件后，依照安装向导的指引，一步步做完安装项目的选择，便可以成功地将C++ Builder安装到计算机里；要执行C++ Builder，必须选择【开始】|【程序】|Borland C++ Builder5|C++ Builder5命令。界面打开后如图3-1所示。
图3-1 C++Builder软件界面
下面对各板进行说明：
1) 如图3-1中的最上方是菜单及工具栏，用来执行相关的功能；
2) Form1为组件面板：设计系统时所需要的可视化对象及功能性组件的集中摆放处。当设计窗体或是功能时，一定会需要各式各样的由Borland或是其他的第三方厂商所制作的对象，这些被用来设计系统的对象称为VCL组件。通过对这些组件的运作，就可以轻松的设计所需要的窗体或功能。添加多个组建后，组件面板中的组件就会多起来，可以在组件面板中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Properties命令，在打开的Palette Properties对话框中查看C++ Builder
中可以使用的组件。
3) 对象查看器（Object Inspector）：每个组件被使用到系统设计时，都或多或少需要改变一些特性，这些特性就是组件的属性，通过对属性的不同设置，同一个组件在不同的程序中也可能展现不同的外观。组件属性通常相当多，一般的常用属性可以由字面上及该组件的功能得到一些大概的了解，所有的属性要了解的话就要由在线说明来查看才比较能够知道。属性的指定有时只是一个简单的数值指定，有的则可能引出另一个对话框，让用户进行更多的详细设置。除了一般的属性设置之外，还有Events选项卡，其中是让用户选择所需要执行的事件程序，一般的设计上，直接在此事件名称右边双击鼠标即可让C++ Builder自动创建事件程序的框架，若程序类似者还可以共用同一个事件程序，相当方便。
4) 程序设计区：这个部分是真正写入程序代码的地方，不管界面设计的如何，最终总是要在这个地方将系统要执行的步骤写入。程序代码的编写并不是类似一张流程图般从头写到尾，从第一个开始，直到最后一个结束；而是针对某一个对象的某一个事件发生时，该对象应该要有什么样的响应或行为来写程序代码。程序代码的编写方式完全采用事件驱动的方式，一旦该事件引发后便执行此段预先写入的程序代码，当此段代码执行完毕后，系统就处于闲置状态。例如一个按钮被按下了，也许在这个按下的动作的事件里预先编写了一个启动声卡播放一段音乐的程序，当这段程序被执行完毕，除了原本就安排的固定动作外（如定时器的固定循环动作），系统便不再执行其他的程序了。设计的样子如图3-2所示]2[。
图3-2 程序设计区
5) C++ Builder6.0的环境模式分成3种环境模式：设计模式、运行模式及中断模式，如图3-3所示。
设计模式：设计界面，编写程序代码时所处的环境成为设计模式，这很类似于在S开发程序时的集成开发环境，设计这想法均是在此环境中先形成。
运行模式：当程序开发到一个阶段后，就可以进入运行模式测试一下运行的结果，此模式下的结果一般会与编译成为可执行文件后运行的结果一样（部分API例外），C++ Builder运行模式下所执行的程序代码是先编译成可执行文件而后直接以该可执行文件来运行，因此速度较快。
中断模式：此模式则是当设计者在程序中设下断点，而执行的过程中遇到此行时，程序即在此中止，等待设计者的下一步指令，设计者可以继续执行、单步执行、跨函数执行或进行断点前的变量运算。设置断点最方便的方式就是在程序编译环境下，光标移至该行程序，然后，按下F5键，即可使光标所听的该行成为一个断点；若该行程序代码原来为终端所在的位置，则此F5键的按键动作将使得此断点取消。
图3-3 C++ Builder环境模式
在本多点测温技术中，下位机采用的是DS18B20数字温度传感器和89C51单片机，整个系统硬件简单、可靠，系统成本低，易于维护。
而本文所要做的上位机的功能是实现多点温度测量的温度显示，既要对温度进行实时采集，也要将其显示在上位机温度变化曲线上，以便于观察温度变化情况。这一模块是上位机的最终目的。由于是多点温度采集，在这一模块中，我设置了六个节点，为了方便区分是哪个节点的温度，每个节点的温度都由不同颜色的曲线来绘图。并在下面标明哪种颜色代表哪个节点的温度。
3.3 串口模块设计目标
上位机本身并不具备测温的功能，它只是对采集来的数据进行处理、显示，因此就需要从下位机处接收到这些数据，也就是说上位机与下位机之间要进行相互通信，本次选用的是串口通信，串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议。串口通信是指外设和计算机之间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据较少，在远距离通信中，可以节约通信成本，串口按位（bit）发送和接收字节，尽管比按字节（byte）发送的并行通信慢，但是由于串口通信是异步的，端口能够在使用一根线发送数据的同时使用另一根线接收数据。它很简单，并且能够实现远距离通信。串口通讯原理如图3-4所示。
图3-4串行通信原理
本设计中，需要在C++Builder平台上，设计串行通讯，并调试成功，以接收主控机发送的温度、时间、节点信息等数据，从而方便曲线显示的调用。
上位机从外设接收数据，这就需要将这些数据进行区分，并有序显示在数据表里，同时，上位机可从表中调用数据信息并显示在上位机监控画面中，进行实时监控。
数据到达串口后，将数据处理成（A,B）C*格式,其中ABC均为数据，A代表温度，B代表时间，而C*表示结点。这样系统就能识别出每组数据中的三个数据都代表什么。
3.5 辅助功能设计
上位机的功能主要有两大模块，但为了上位机整体效果看起来更直观一些，能让使用者用起来方便，并且还可以看到一些其它信息，我在设计时加入了一些辅助功能。
COM口结点指示灯的设计：在串行通信调试时用到指示灯，在不同状态时，显示灯会显示出不同的颜色，这样看起来更效果更明显。
各节点指示灯的设计：打开某个结点时，这个结点上的指示灯颜色就会变绿。
日期显示的设计：在界面上放置日期显示组件，更方便使用者查看日期，这个组件有个下拉菜单，点开下拉菜单，会显示出日历的格式，也方便查看以前的日期。
波特率的设计：界面上还放职了显示波特率的模块，方便使用者清楚串口运行时的通信速度。
温度设置：由于季节不同，高压断路器的最适温度有所不同，而对温度差值也有一定的范围，该设计能够在系统上显示出当下的最适温度以及温度差值。
执行/退出等功能键：在系统上放置一个退出按钮，用于整个系统的退出。
华北科技学院课程设计报告 简易温度监控电路设计报告 一、设计要求 (1)当水温小于50℃时，H1、H2两个加热器同时打开，将容器内的水加热； (2)当水温大于50℃，但小于60℃时，H1加热器打开，H2加热器关闭； (3)当水温大于60℃时，H1、H2两个加热器同时关闭； (4)当水温小于40℃，或者大于70℃时，用红色发光二极管发出报警信号； (5)当水温在40℃～70℃之间时，用绿色发光二极管指示水温正常； (6)电源：220V/50HZ的工频交流电供电。 二、设计作用、目的 设计并制作一个温度监控系统，用温度传感器检测容器内水的温度，以检测到的温度信号控制加热器的开关，将水温控制在一定范围之内。 三、设计的具体实现 1.系统概述 设计思路：系统主要要求将温度信号转化为电压信号，再将其转化为控制信号，从而对外部加热电路进行控制，从而自动的调节水温。 设计方案：采用热敏电阻根据温度的变化来引起电压的变化，再利用比较运算放大器与设置的温度值所对应的电压进行比较，输出高电平或低电平从而对控制对象进行控制。其可分为三大部分：测温电路，比较显示电路，控制电路。
华北科技学院课程设计报告 图1 温度控制系统组成图 由上面的拓扑图可知，本温控系统主要由三部分组成，分别是测温部分,根据所测量 的温度与给定值进行比较部分，比较后的得出的信号返至加热部分，得以让加热部分调控水温，达到对水温控制的目的，同时也反应到显示部分，让其正确的表达温度的状态。 系统工作原理：想要让系统正常稳定地工作，必须要有一个关于温度的准确信号值，为了使信号输出误差很小，可以选用桥式测压电路，这样可以得出稳定的与温度相对应的电压值。关于运放的选用可以使用LM324或者TL082。关于比较部分可以用电位器来调节上下限电压，通过电压的不同来开关三极管，以达到使绿色和红色二极管根据不同温度亮灭的目的。同时也可根据第一部分输出的电压通过运算放大器的放大来控制继电器以达到控制外电路的目的。通过对电路的通盘考虑，使用LM324比较容易实现第一部分的功能，同时根据采购的局限，正热敏电阻可以使用50Ω的滑动变阻器代替，至于继电器和外部电路，可以用二级管将其代替，用二极管的亮灭来表示其是否正常工作，这样安排可以节省电路板的使用空间，而且可以有效且方便地调试工作。 比较部分 给定值 加热部分 水温 测温部分 显示部分
实用温度监测系统 学院：电子信息工程学院专业：通信工程1303 学生姓名：张艺 学号：13211075 任课教师：刘颖 2015年06 月10 日
目录 实验题目：失真放大电路 .............. 错误！未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误！未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻， 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误！未定义书签。 5 参考文献 (21)
目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198)
1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计，在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用，用了比较器，震荡电路等知识，根据找到的电路图进行仿真，调试电路，明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”，使得在信号产生的时候，震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作； b.当温度低于下限值或高于上限值时，声光报警； c.上下限低于报警led用不同颜色； d.上下限可调； e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃
第一章公司简介 第二章工程概况 阳逻白鹿奥体是一个建造中大型多元化健身场所。是新洲区最大健身中心，为了对顾客教练人群和车辆财产的安全，故需安装一套视频监控系统。 1、设计标准 本方案设计依照以下规范： 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94） 《公安部监控设备安装规范》 《共用闭路监视系统工程技术规范》（GB50198-94） 《智能建筑设计标准》（EBD-03095） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16——92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90，92） 《中国建筑电气设计规范》 2、设计原则 2.1用户至上原则 本方案以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，并针对阳逻白鹿奥体中心工程的实际需求情况的特点，确保实用性。 2.2先进性 在满足用户现有需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使在未来一段时间内不被淘汰。 2.3集成性
具有可扩展性和兼容性，可使用不同生产厂家不同类型的先进产品，使个统可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。 2.4兼容性 整个系统应一个相对开放的系统，不同产品之间应具有相对标准接口，以满足各系统之间的联动需要，它以国际标准为原则。 2.5模块化 系统之间应严格履行模块化结构方式，以满足系统在扩充及更换部分设备的通用性及可替换性，且应便于的日常维护。 2.6可靠性 为了保证整个系统的可靠性，本设计方案的前端设备均选用先进产品。 2.7经济性 在保证先进性、可靠性的前提下，使整个系统的投资合理，因此在选择产品时，选用性价比高的产品。 第三章视频监控系统 １、概述 视频监控系统主要对阳逻白鹿奥体重点区域进行监控。系统具有图形自动切换功能、定点显示功能和多画面显示功能。保安人员可通过监控系统监视区内场景及人员活动情况，并对重点区域的画面进行实时录像。 传统的模拟式NVR系统，已经逐渐转换为采用NVR作为录像设备的数字化系统，系统具有多画面处理、控制、录像、显示、回放、远程传输等多功能于一体，该系统可与周界防范报警联动进行图像跟踪及记录。
计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作
一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干
DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图
4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);
课程设计报告 课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员 指导老师
目录 一、前言2222222222222222222222222222222222222222222222221 二、方案论证222222222222222222222222222222222222222222221 2.1测温元件的选择2222222222222222222222222222222222221 2.1.1热电偶和热电阻的选择222222222222222222222222221 2.1.2热电偶的分类22222222222222222222222222222222222 2.2采集模块的选择2222222222222222222222222222222222223 2.2.1多功能采集卡22222222222222222222222222222222223 2.2.2 USB采集卡2222222222222222222222222222222222224 2.2.3采集模块ADAM-4000系列2222222222222222222222224 2.2.4采集模块ADAM-5000系列2222222222222222222222225 三、硬件电路设计22222222222222222222222222222222222222222226 3.1系统结构方框图2222222222222222222222222222222222227 3.2采集模块与主机电路222222222222222222222222222222227 3.3采集模块与设备电路222222222222222222222222222222228 四、软件设计222222222222222222222222222222222222222222222229 4.1组态界面的设计2222222222222222222222222222222222229 4.2报警系统的设计2222222222222222222222222222222222229 4.3实时温度数据曲线的设计22222222222222222222222222211
深圳PLC编程、深圳上位机编、承接自动化项目深圳变频节能改造项目、自动化设备改造 与维修、PLC程序修改解密、上位机软件定制、免费提供自动化解决方案咨询。 1、工业过程控制系统： 提供西门子、S7-200, S7-300, S7-400,三菱FX1N FX2N,施耐德、欧姆龙、松下、台达、LG、AB 等主流PLC编程，研华、泓格模块、安装于防爆区域P+F turck、MTL远程I/O产品 选型、组态编程，各种通讯转换模块、HM I 、现场温度、压力仪表选型。为您的项目提供解决方案咨询,技术方案、投标协议图纸等制作、现场设备程序编写、组态、调试、用户培训验收等技术服务。 2、上位机软件： 软件根据您的项目需求可以提供LabVIEW、VC、VB 等软件平台，同时为了方便您对数据的 查询和处理，提供SQLSERVE R MySq卜嵌入式数据库SQLite等数据库系统，软件具备实时曲线、棒图、历史曲线、打印报表、企业内部局域网连接客户端实现联网查询功能，界面友好丰富。可更具具体需求开发相应功能。软件支持串口RS485\RS422\RS232以太网接口、 下位机包括PLC采集模块、各种智能仪表等。 组态软件编程：Wincc、iFix、组态王等应用范围各工控项目监控软件、仪表模块初始化调试软件、数据采集和仪器控制软件 3、变频节能改造项目：变频节能改造：水泵、风机、空压机、注塑机、中央空调、恒压供水等 VB/VC 等上位机软件开发 硫化机PLC上位机监控软件的开发 作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-6-17 13:16:00 ［收藏］［评论］随着硫化机自动控制水平的不断提高，硫化机的温度压力数据采集记录方法经历了圆盘记录仪、打点式记录仪、智能化无纸记录仪乃至目前较先进的上位机监控系统。上位机监控系统界面友好、控制安全可靠、精度高、数据存储量大，已越来越受用户青睐。笔者采用电阻式触摸平板电脑作为上位机，把现场数据通过传感器采集经PLC处理后送入上位机，组成一个 监控系统。 1监控系统构成 整个监控系统由A/ D模块、D/ A模块、CPU传感器、电气转换器、平板电脑组成，如图 1 所示。 上位机对数据进行分析、存盘、综合处理、打印、报警、图形显示、人机对话，并可通过数据传送对PLC进行控制。 2监控软件的设计 2．1 窗体设计在软件的编程过程中，人机界面（MM ，）非常重要，因为它直接与操作员产生信息交流，友好的人机界面要求能真实再现控制设备的状态以及准确的采集所需参数的数据，这主要依靠
目录 一、设计任务与设计要求 (1) 二、设计原理 (1) 2.1 主要硬件介绍 (1) 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1) 2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3) 2.2 系统原理结构 (3) 三、设计方案 (4) 3.1 硬件部分 (4) 3.1.1 温度测量模块 (4) 3.1.2 LED数码管显示模块 (4) 3.1.3 按键模块 (5) 3.1.4 系统整体结构仿真图 (5) 3.2 软件部分 (5) 3.2.1DS18B20传感器程序 (5) 3.2.2键盘读取及确认程序 (7) 3.2.3DS18B20操作流程图 (8) 四、调试与性能分析 (9) 4.1 proteus仿真结果 (9) 4.2实物测试 (9) 4.2.1正常情况 (9) 4.2.2报警状态 (10) 五、心得体会 (10) 六、成品展示 (11) 七、附录部分 (12) 附件一、电路设计原理图 (12) 附件二、系统设计原始代码程序 (13)
一、设计任务与设计要求 本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集，其中以单片机AT89C51 芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。 功能要求： 添加温度报警功能，通过4个按键来设置温度的上下限值，当用DS18B20 测得的温度不在所设置的温度范围内，蜂鸣器开始鸣报。 二、设计原理 2.1 主要硬件介绍 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量，拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信，单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线（和地）。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃，而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源）而不需要一个额外的外部电源。 DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线（1—wire）协议使得总线通信只需要一根控制线，控制线需要一个较小的上拉电阻，因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总线上的（DS18B20 是这种情况）。在这种总线系统中，微控制器（主器件）识别和寻址挂接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号，因此挂接到总线上的器件在理论上是不受限制的，单总线（1-wire）协议包括指令的详细解释和“时隙”。这个数据表包含在单总线系统（1-WIRE BUS SYSTEM）部分。DS18B20 的另外一个特征是能够在没有外部供电的情况下工作。当总线为高的时候，电源有上拉电阻通过DQ 引脚提供，高总线信号给内部电容（Cpp）充电，这就使得总线为的时候给器件提供电源，这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关，作为一种选择，DS8B20 也可以采用引脚VDD 通过外部电源给器件供电。 DS18B20 引脚定义： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 图2.1.1 DS18B20 引脚排列图
基于单片机的多路温湿度检测系统设计 潘磊 （天津冶金职业技术学院电气工程系，天津300400） 摘要：介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统，论述了系统的组成，各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传，上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理，实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。 关键词：温湿度检测；C8051F120；SHT71；VB 中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2013）01-0065-02 随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以 及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制，比 如：粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、 博物馆等。为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的 检测控制。 1系统结构 本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示 模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模 块、通信模块以及上位机系统组成。系统能够实时采集四处 检测环境的温度和湿度，并把采集数据显示在LCD 屏上，通 过键盘预先设置温湿度上下限数值，当所检测的温度或湿度 超过所设定的数值语音报警模块报警。同时，下位机上传温 度湿度数据，上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。系 统框图如图1 所示。 图1系统框图 2系统硬件设计 2.1单片机系统 本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心 处理器，此款单片机有64位I/O 口，满足本系统外设较多的需 求，减少系统I/O 扩展，也为增加检测通路和系统扩展预留接 口。单片机峰值处理速度达到100Mips ，大大提高了系统的实 时性，内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据 的大容量存储，集成2个UART ，1个I 2C ，1个SPI 接口便于与 外围设备及上位机传输数据。 2.2温度湿度传感器采集模块 传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低，只有 1%左右，同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。另 外，所测得的模拟量还要进过A/D 转换才能送入微处理器 进行处理。为避免上述问题本系统采用全校准数字输出相 对湿度和温度传感器SHT71，与单片机接口电路图如图2所 示。图2 温度湿度传感器采集模块图3LCD 显示模块为了实现多点同时测量减少采集等待时间，同时尽量少的占用I/O 口资源，本系统将SHT71的时钟线SCK 都连接到P1.0口，数据线DATA 分别连接到P1口其他4个I/O 口上，并在数据线DATA 端加入上拉电阻。通过软件程序写入命令 即可完成温湿度数据采集，但传感器输出的测量量并不是实 际值，还需进行数据转换。２０１３年第１期 （总第１２３期）２０１３（Ｓｕｍ．Ｎｏ１２３） 信息通信INFORMATION &COMMUNICATIONS
温度监控系统设计
引言：温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、 建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。 本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括温度采集模块，单片机最小系统，显示模块，按键控制模块，报警模块和指示模块六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 方案设计：总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由6个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路、报警电路、控制电路及指示电路。主控制器由单片机AT89C52实现，测温电路由温度传感器DS18B20实现，显示电路由4位LED数码管直读显示,，报警系统由蜂鸣器和发光二级管构成，控制电路由按键构成，指示电路由发光二极管组成。本设计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，并且加有报警装置，超过温度可发出警示，还可以调整报警温度。该设计控制器使用单片机AT89C52，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以I/O传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 实验目的和要求： 1.学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 3.掌握矩阵式键盘的原理及使用方法。
华丽物业辛集小区安防监控系统设计（修改）方案LD 任丘市华北石油利德机电总厂电子仪器厂
二00七年七月 目录 一、前言 ..................................................................................... ..1 1.1简介 (1) 1.2设计依据.....................................................................1-2 1.3设计指导思想...............................................................2-3 二系统设计. (3) 2.1系统概述 (3) 2.2系统拓扑结构...............................................................3-4 2.2.1监控中心...................................................................4-6 2.2.2传输部分...................................................................6-8 2.2.3前端部分.................................................................8-10 三．一期工程报价 (12) 四.安防系统设计图 (13)
一、前言 1.1简介 随着视频监控报警系统的在华北石油管理局的逐步推广和应用，它已成为华北石油管理局综合保卫部门现代化管理和安全防范的重要手段。为管理局各二级单位、员工人身、财产安全提供了可靠的保障。我厂根据公安部颁布的安全防范系统工程的要求，结合我局综合治理工作的整体规划及华丽物业辛集小区实际情况，本着“立足现在、着眼未来、功能齐全、布局合理、有效控制、经济实用”的原则，设计了针对院属本部整个区域的全天候、全方位、多层次、多角度的监控报警网络系统，本套安全防范系统，是我厂在认真研究客户需求的基础上，是根据油田的实际情况和建筑特点，利用高科技手段，综合运用当今世界计算机控制、多媒体等先进技术，并结合我们多年的行内经验和工程实施经验而提供的。我们相信该系统一定是一个功能完善，技术先进, 质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，将为华丽物业辛集小区综合治理管理体系发挥积极的作用，同时也必将对油田现代化管理、安全技术防范、提高内部安全生产状况、规范企业形象等方面都将起到积极的促进作用！ 1.2设计依据 A. GA/T 75-94 《安全防范工程程序与要求》
智能仪器仪表综合实训 题目基于单片机的温度控制系统设计 学院 专业电子信息工程 班级 (仪器仪表) 学生姓名 学号 指导教师 完成时间:
目录 一、系统设计---------------------------------------------------------第 1 页 （一）系统总体设计方案----------------------------------------------第1 页（二）温度信号采集电路选择和数据处理--------------------------------第3 页（三）软件设计------------------------------------------------------第3 页二、单元电路设计-----------------------------------------------------第 5 页 （一）温度信号采集电路----------------------------------------------第5 页（二）步进电机电路------------------------------------------------- 第5 页（三）液晶显示模块---------------------------------------------------------- 第6 页（四）晶振复位电路--------------------------------------------------第7 页三、总结体会--------------------------------------------------------------------------------------第7 页 四、参考文献-------------------------------------------第8 页附录：程序清单------------------------------------------第8 页
基于单片机的多路实用温度监测系统的设计与实现[摘要] 目的研究一种基于AT89S52单片机的多路温度监测系统，用于监测环境温度。方法多路温度监测系统由主控制器、温度采集电路、温度显示电路、报警控制电路及键盘输入控制电路组成。系统利用单片机AT89S52做控制及数据处理器、智能温度传感器DS18B20做温度检测器、LED数码显示管做温度显示输出设备。结果系统经过测试，测温围大（-50~+110℃），测量精度高（误差在1℃以）。结论硬件电路比较简单，成本较低，读数显示直观，使用方便。 [关键词] 温度监测系统；温度传感器；单片机 0 前言 温度是一种最基本的环境参数，与人们的生活息息相关，在工农业生产和日常生活及医疗环境中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。因此，研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 温度测量的关键装置是温度传感器，温度传感器的发展经历了3 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；智能集成温度传感器。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、网络化的方向飞速发展。为此，本研究设计并开发了基于AT89S52 单片机的多路温度监控系统。 1 多路温度监控系统硬件电路设计与实现 按照系统设计功能的要求，系统由5 个模块组成：主控制器、温度采集电路、温度显示电路、报警控制电路及键盘输入控制电路。数字式多路温度采集系统总体电路结构框图，见图1。
图1 多路温度监控系统结构框图 由图可知，智能温度传感器（DS18B20）[1-2] 采集环境温度并进行简单的模数转换；单片机（AT89S52）[3-5]执行程序对温度传感器传输的数据作进一步的分析处理，转换成与环境对应的温度值，通过I/O 口输出到数码显示管（LED）显示；由按键输入控制选择某采集电路检测温度及显示；报警电路对设定的最高和最低报警温度进行监控报警。 1.1 温度采集电路 一般的温度采样处理电路由温度传感器、放大电路、A/D 转换电路等组成。采用分块结构的温度采样处理电路，其硬件电路结构复杂，也不便于数据的处理。采用智能温度传感器采样处理电路，能够方便地进行温度的采集及简单的数据处理。并且可以达到设计的技术指标要求。本系统选择智能温度传感器DS18B20 作为温度采集电路的核心器件，由DS18B20 及辅助电路构成温度采集电路，见图2。
第一章公司简介
第二章工程概况 阳逻白鹿奥体是一个建造中大型多元化健身场所。是新洲区最大健身中心，为了对顾客教练人群和车辆财产的安全，故需安装一套视频监控系统。 1、设计标准 本方案设计依照以下规范： 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94） 《公安部监控设备安装规范》 《共用闭路监视系统工程技术规范》（GB50198-94） 《智能建筑设计标准》（EBD-03095） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16——92） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90，92） 《中国建筑电气设计规范》 2、设计原则 2.1用户至上原则 本方案以满足用户需求为目标，最大限度地满足用户提出的功能需求，并针对阳逻白鹿奥体中心工程的实际需求情况的特点，确保实用性。 2.2先进性 在满足用户现有需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使在未来一段时间内不被淘汰。 2.3集成性 具有可扩展性和兼容性，可使用不同生产厂家不同类型的先进产品，使个统
可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。 2.4兼容性 整个系统应一个相对开放的系统，不同产品之间应具有相对标准接口，以满足各系统之间的联动需要，它以国际标准为原则。 2.5模块化 系统之间应严格履行模块化结构方式，以满足系统在扩充及更换部分设备的通用性及可替换性，且应便于的日常维护。 2.6可靠性 为了保证整个系统的可靠性，本设计方案的前端设备均选用先进产品。 2.7经济性 在保证先进性、可靠性的前提下，使整个系统的投资合理，因此在选择产品时，选用性价比高的产品。 第三章视频监控系统
大连理工大学 硕士学位论文 LED显示屏上位机软件的设计与实现 姓名：李立春 申请学位级别：硕士 专业：计算机技术 指导教师：孟军 20041007
摘要 随着电子、光电等技术的发展，人们对各种信息的需求量不断增加，中、大型ＬＥＤ显示屏作为信息载体广泛应用在银行、保险、车站、港口等公共场所。用来向人们传递信息。ＬＥＤ点阵式显示屏分两种，一种是显示固定信息（含循环显示），其特点是显示内容固定，结构简单，价格低廉，适合于路标等信息较少且不变化的场合。另一种是显示动态信息和图形（象），其特点是显示内容经常改变，既可显示动态信息，也可在线地编辑修改显示内容。本文所设计的电子显示屏采用三级微机控制结构。在介绍硬件原理的基础上，重点论述上位机软件结构及编程原理。 显示屏上位机软件设计是计算机图像处理的一个重要方向。课题的选取来源于企业对ＬＥＤ彩色显示屏的实际需求，本系统采用ＷＩＮＤＯＷＳ的ＡＰＩ函数来实现图像的编辑和发送。通讯接口与存储文件的确定、文件的输入输出、图像的处理和发送是本课题的特色。 系统已实现的显示屏显示方式为图形方式，可显示文字、表格、图片等信息：彩色屏在显示文字或图表时可设置成阴影显示效果：每屏的动态效果、动态速度、暂停时间可由上位控制机编程任意设置；显示屏与上位机工异步工作，只是在更换显示信息时占用上位机资源，在信息正常显示时上位机可做它用。 本系统使用了显示屏实用运行机制，确定技术方案，按需求分析，整体设计，详细设计，编程和模块调试，测试和试运行的步骤来实现上位机软件的设计。系统用ｖＢ编写上位机图形编辑和发送软件，并介绍了整个硬件系统的构成。 关键词：ＬＥＤ显示屏：上位机；ＡＰＪ：图象处理
嵌入式系统课程设计 ： 班级： 学号：
目录： 一．系统要求 二．设计方案 三．程序流程图 四．软件设计 五．课程总结与个人体会
一、系统要求 使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统，具体要求： 1、使用热敏电阻或者部集成的温度传感器检测环境温度，每0.1秒检测一次温度，对检测到的温度进行数字滤波（可以使用平均法）。记录当前的温度值和时间。 2、使用计算机，通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。 3、使用计算机进行时间的设定。 4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。 5、若超过上限值或者低于下限值，则STM32进行报警提示。
二、设计方案 本次课程设计的要使用STM32F103设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多的片上资源，功能十分强大，我使用了以下部分来完成课程设计的要求： 1、STM32F103置了3个12位A/D转换模块，最快转换时间为1us。本次课程设计要求进行温度测定，于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的部信号源进行转换。当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，本设计只采集一个通道的信号，所以不使用扫描转换模式。本设计需要循环采集电压值，所以使用连续转换模式。 2、本次课程设计还使用到了DMA。DMA是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据，不需要微处理器干预。使能ADC的DMA接口后，DMA控制器把转换值从ADC 数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量ADC_ConvertedValue中，当DMA 传输完成后，在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的容就是ADC转换值了。 3、STM32部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。STM部的温度传感器支持的温度围：-40到125摄氏度。利用下列公式得出温度 温度(°C) = {(V25 - VSENSE) / Avg_Slope} + 25 式中V25是 VSENSE在25摄氏度时的数值（典型值为1.42V） Avg_Slope是温度与VSENSE曲线的平均斜率（典型值为4.3mV/C） 利用均值法对转换后的温度进行滤波，将得到的温度通过串口输出。
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unsigned char adre[2]; }adresult; extern unsigned int delay; unsigned int temp; unsigned int y; unsigned char receive; unsigned char a; extern unsigned char rxbuf[]; unsigned char temph; unsigned char templ; extern unsigned char i; //****************************** void PROCDIANPIN() { ADCON0=0X89; ADCON1=0X84; ADIF=0; ADGO=1; for(delay=0x8ff;delay>0;delay--) asm("nop"); while(ADIF==0) { asm("clrwdt"); } asm("clrwdt"); ADIF=0; adresult.adre[0]=ADRESL; adresult.adre[1]=ADRESH; if((adresult.y1<=0x204)&&(adresult.y1>=0xD9)) { temp=0x10; for( y=0x204;adresult.y1<=y;adresult.y1=adresult.y1+0x07) { temp++; if(temp==0x1a) temp=0x20; if(temp==0x2a) temp=0x30; if(temp==0x3a) temp=0x40; if(temp==0x4a) temp=0x50; if(temp==0x5a) temp=0x60; if(temp==0x6a) temp=0x70; if(temp==0x7a) temp=0x80; if(temp==0x8a) temp=0x90; if(temp==0x9a) temp=0x100;
温度控制系统设计报告TEMPERATURE AUTOCONTROL SYSTEM 中国· 王文涛、志超、喻伟
2009-8-8 摘要 本系统主要基于DS18B20和51单片机为核心来实现系统的温度自动 化控制，通过使用PID算法和PWM脉宽调制实现温度的精确控制，由温度 传感器返回温度值后与设定温度比较，经过单片机的处理后发出相应的控 制信号使一定空间围的温度保持基本恒定，通过实际应用加深对系统设计 和PID算法的理解，提高应用能力。 关键词：PID算法 DS18B20 温度控制 51单片机 Abstract:This system mainly based on DS18B20 and 51 single-chip microcomputer as the core to realize automation control system of temperature, through the use of PID algorithm and PWM pulse width modulation realize accurate temperature control of the temperature sensor, the temperature and the temperature returned after comparison, through the processing chip out the corresponding control signal after that certain space within the scope of the temperature is kept constant, through the actual application of the basic of system design and PID algorithm of understanding, improve application ability. Keyword：PID algorithm DS18B20 temperature control 51-series microcomputer 设计要求： 1、基本要求 ①容器环境温度设定围：，最小区分度为1℃； ②当容器环境温度降低时（例如用电风扇降温），温度控制的静态误差≤1℃； ③显示容器环境的实际温度。 2、发挥部分 ①采用适当的控制方法，当设定容器环境温度突变（由30℃提高到50℃）时，减小系统的调节时间 和超调量，同时自动打印其温度随时间变化的曲线； ②温度控制的静态误差≤0.2℃；
成都理工大学工程技术学院毕业论文 多点温度监控系统的设计 作者姓名： 专业名称：通信工程 指导教师：
摘要 随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。 本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块电路五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 关键词：传感器，A/D转换模块，热敏电阻
Abstract With the "information age" come as a means of access to information technology –sensors technology got hold of significant advances in the increasingly broad applications of its becoming more demanding, and increasingly urgent needs. Sensor technology has become one of the important signs to measure the level of development of national science and technology. Therefore, it’s very important for us to comprehend and mastery the basic structure, operating principles and characteristics of sensor. For enhance the understanding of the sensor, especially thorough research as well as its usage and purpose on the temperature sensor. I designed this system were based on the principle of practical, widespread and representative. This article used the monolithic integrated circuit union sensor technology to develop this temperature supervisory system. Combine the sensor theory with monolithic integrated circuit can narrated the process in using the thermistor qua hot sensitive sensor survey ambient temperature by details, and it also realized the principle process of thermoelectricity transformed. This design system including temperature sensor, A/D transformation module, output control module, data transmission module and temperature demonstration module electric circuit five parts. In the article I have made a detail introduction on each partial functions and the realization process. The overall system’s core is processing on the temperature monitoring, carry out all requests of the topic. Keywords: temperature sensor，A/D transformation module，hot sensitive