基于单片机的温度控制系统设计
学院（部）：
专业班级：
学生：
指导教师：
年月日
基于单片机的温度控制系统设计
摘要：温度是工业对象中一个主要的被控参数，它是一种常见的过程变量，在现代化的电力工程领域中，人们需要对温度进行检测和控制。采用MCS-51 单片机来对温度进行控制不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高质量。
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。课题主要任务是完成环境温度检测，系统主要以8031单片机为核心，由温度传感器，A/D 转换模块，过零检测电路，报警与指示电路，光电隔离与功率放大电路等构成。
本文对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。本文设计的单片机温度控制系统的主要容包括：系统方案、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、软件设计、系统调试等
关键词：温度，单片机，控制，传感器
目录
摘要： (2)
第一章绪论 (5)
第二章设计方案 (5)
2．1 系统结构 (5)
2．2 设计思路 (6)
第三章主要元器件介绍 (7)
3．1 AT89C51单片机 (7)
3．1．1 概述 (7)
3．1．2 主要特性 (7)
3．1．3 引脚功能 (8)
3．2 AD590温度传感器 (9)
3．2．1 概述 (9)
3．2．2 主要特性 (10)
3．2．3 工作原理 (11)
3．3 ADC0809模数转换器 (12)
3．3．1 主要特性 (12)
3．3．2 工作原理 (13)
第四章硬件设计 (14)
4．1外围接口选择 (14)
4．2 温度控制电路 (16)
4．3 温度检测电路设计 (16)
4．3．1 设计目标 (16)
4．3．2 设计原理 (17)
4．3．3 转换电路 (17)
4．3．4 信号处理电路 (18)
4．3．5 主电路 (19)
4．4 光电隔离电路 (20)
4．5 过零检测电路 (20)
4．6 PID控制算法 (21)
4．6．1 PID控制作用 (21)
4．6．2 PID算法的微机实现 (21)
4．6．3 PID算法的程序设计 (22)
第五章软件设计 (23)
5．1 设计步骤 (24)
5．1．1 画出系统的程序框图 (24)
5．1．2 存分配 (25)
第六章系统调试 (27)
6．1 硬件调试方法 (27)
6．1．1 常见的硬件故障 (27)
6．1．2 联机调试 (28)
6．1．3 脱机调试 (29)
6．2 软件调试方法 (29)
6．3 误差分析 (30)
第七章结论 (30)
参考文献 (31)
致 (32)
附录 (33)
第一章绪论
单片机具有体积小、功能强、可靠性好以及价格低等优势，在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于Atmel公司的AT89C2051单片机的温度控制系统。
利用MCS-51单片机来对温度进行控制，具有控制方便、设计简单、灵活性强等优点，可以大幅度提高产品的质量和数量。并且设计的系统还可以根据实际的应用加以扩展实现更多的功能。
温度是生产过程中最常见的物理量, 许多生产过程是以温度作为其被控参数的。因此, 因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产包括许多电力工程中经常会遇到的问题。
本文介绍一种功能简化后的温度控制系统的设计过程。
假设某一烘干道采用过热蒸汽为热源，蒸汽管道经热交换器加热空气并通过风机向烘箱提供热风以实现对胶布（带）的循环加热，烘箱中的温度变化围为0～120℃。
要现如下功能和指标：
①温度给定值在85℃左右且现场可调；
②温度控制误差≤±2℃；
③实时显示温度值，保留1位小数；
④温度超过给定值±10℃时声光报警；
⑤控制参数可在线修改。
第二章设计方案
2．1 系统结构
该系统以89C51单片机为核心，由温度测量变换、测量放大、大功率运放、
A/D与D/A转换器、输入光电隔离、驱动电路、键盘显示、存储器共同组成。在系统中，温度和时间的设置、温度值及误差显示、控制参数得设置、运行、暂停及复位等功能由键盘及显示电路完成。
图2-1 单片机温度控制系统方案原理示意图
传感器把测量的温度信号转换成弱电压信号，经过信号放大电路，送入低通滤波电路，以消除噪音和干扰，滤波后的信号输入到A/D转换器转换成数字信号输入单片机。
2．2 设计思路
1、设计测量的温度围为0～120℃，控制精度也不高，可选用8路8位ADC0809作A/D转换器，分辨率可达0.5℃；为了方便操作，系统可不扩展专用键盘，温度给定输入可用2位BCD码拨盘开关置数；温度显示可用4位LED；为了实现通过调节蒸汽流量控温，可扩展8位DAC0832作D/A转换器。于是，单片机基本系统应为：8031+2764+8255+ADC0809+DAC0832+4位LED。
2、温度测量可以选用半导体集成温度传感器AD590，它的响应速度快，与单片机接口简单。其测温围为-55～+150℃，工作电压4～30V，输出电流与绝对温度成正比，即为1μA/K。执行机构可选用ZKZP-Ⅱ型线性电动单座调节阀，用它来调节通入烘箱的蒸汽流量。调节阀用D/A转换器输出的可调电流控制，0mA 对应阀门完全关闭，10mA对应阀门全打开。
3、可采用带死区的比例积分（PI）控制算法实现对温度的控制。温度与给定值的偏差小时，调节阀不动作，以减少阀的机械磨损；偏差较大时，经PI 算法运算后，单片机通过D/A输出控制信号控制阀门的开度，为了使控制参数现场可调，可用3个电位器产生3路可调电压经过A/D转换实现对A/D转换，实现对PI 算法的3个参数（比例系数Kp、积分系数K
、控制周期Tc）在线整定。这种方法
I
不仅可使参数调整方便，而且具有掉电保护功能。
4、为了提高系统的抗干扰能力，D/A转换器与单片机之间进行光电隔离。使电动阀和单片机之间不共地。
第三章主要元器件介绍
3．1 AT89C51单片机
3．1．1 概述
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口。片含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器和Flash存储单元，置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。
3．1．2 主要特性
AT89C51的主要特性如下：
?三级程序存储器锁定
?寿命达1000写/擦循环
?全静态工作：0Hz－24MHz
?128×8位部RAM
?低功耗闲置和掉电模式
?32可编程I/O线
?2个16位定时器/计数器
****公司 温湿度自动监测系统 验 证 方 案 使用前验证□定期验证□停用时间超过规定时限验证 二〇一六年三月
验证报告会签单 验证报告审批单
****公司 温湿度自动监测系统验证方案 目录 一、验证概述、范围、术语 二、验证目的 三、验证实施方式 四、验证依据及标准 五、验证分工职责及计划 六、验证项目 6.1验证依据、采用文件验证及系统技术资料确认 6.2测点终端安装数量及位置确认； 6.3性能确认 6.3.1采集、传送、存储数据以及报警功能的确认； 6.3.2监测设备的测量范围和准确度确认； 6.3.3系统与温湿度调控设施无联动状态的独立安全运行性能确认；6.3.4系统在断电、计算机关机状态下应急性能确认 6.3.5防止用户修改、删除、反向导入数据等功能确认。 七、偏差处理 八、验证结论 九、评价及预防措施 十、再验证（定期验证、停用时间超过规定时限验证）
****有限公司 温湿度自动监测系统验证报告 一、验证概述、范围、术语 1.1验证概述： 新修订《药品经营质量管理规范》（以下简称药品GSP）经国家食品药品监督管理总局局务会议审议通过并正式发布，并已于2015年6月25日起正式实施，根据《药品经营质量管理规范》（国家食品药品监督管理总局令第13号）及其相关附录《验证管理》第六条规定的要求，企业在储存药品的仓库的设备中应配备温湿度自动监测系统（以下简称系统），对温湿度监测系统进行使用前验证、定期验证及停用时间超过规定时限的验证即成为药品批发企业运行符合新修订规范的必然选择。该系统的应当符合以下条件要求： 1.1.1系统应当对药品储存过程的温湿度状况进行实时自动监测和记录。 1.1.2系统由测点终端、管理主机、不间断电源以及相关软件等组成。各测点终端能 够对周边环境温湿度进行数据的实时采集、传送和报警；管理主机能够对各测点终端监测的数据进行收集、处理和记录，并具备发生异常情况时的报警管理功能。 1.1.3系统温湿度数据的测定值应当按照《规范》第八十五条的有关规定设定。 1.1.4系统应当自动生成温湿度监测记录，内容包括温度值、湿度值、日期、时间、 测点位置、库区等。 1.1.5系统温湿度测量设备的最大允许误差应当符合以下要求：测量范围在0℃～ 40℃之间，温度的最大允许误差为±0.5℃；相对湿度的最大允许误差为±5％RH。 1.1.6系统应当自动对药品储存过程中的温湿度环境进行不间断监测和记录。系统应 当至少每隔1分钟更新一次测点温湿度数据。在药品储存过程中至少每隔30分钟自动记录一次实时温湿度数据，当监测的温湿度值超出规定范围时，系统应当至少每隔2分钟记录一次实时温湿度数据。 1.1.7当监测的温湿度值达到设定的临界值或者超出规定范围，系统应当能够实现就 地和在指定地点进行声光报警，同时采用短信通讯的方式，向至少3名指定人员发出报警信息。当发生供电中断的情况时，系统应当采用短信通讯的方式，
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);
基于单片机的频率、电压监测系统设计 随着信息化、数字化在各行各业的迅猛发展，武器系统中的信息化、数字化也将成为未来的发展趋势。武器系统中，司乘人员在空间狭小的操作仓里，经常要面对功能众多、大小不等、量程各异的仪表盘，这些仪表盘不仅占用空间，而且不够直观，在分秒必争的战场中，情况紧急时，容易造成司乘人员的误操作或反应滞后，给操作带来不必要的麻烦。本文提出一种进行交流电频率、电压测量的方法，以简化武器系统的操作仓，节省了空间，使司乘人员更加直观地进行系统供电频率、电压的监测，而不用先找位置，再进行各种仪表体积、量程的对比确认，最后才进行观测参数的读取，简化了过程，节省了时间。 1频率、电压监测装置的硬件设计 1.1 ATMEL89系列单片机简介 ATMEL89系列单片机共有AT89C51、AT89C52、89C1051、89C2051等型号，该芯片采用51内核，兼容MCS-51产品，100 000次重复编程／擦写，具有5 V供电和低压供电型号。下面以AT89C52为例进行说明。ATMEL89C52是美国ATMEL，公司生产的低电压、高性能C MOS8位单片机，具有PLC C、TQFP和DIP等封装，片内含8 kB的程序存储器，256 B的数据存储器，3个16 b定时／计数器，1个标准串行通讯口，8各中断源，内部带有振荡器、上电复位和看门狗电路、5个I／O口、多达36根I／O线。特别是内部的8 kB 闪存，为程序开发提供了很大方便。 1.2 系统设计框图 以日常照明所用的50～60 Hz交流电为测量对象进行测量原理的摸底，测量系统的硬件电路主要包含供电、隔离变压、电压信号比较输出、A／D转换以及单片机接口控制、串口输出部分构成，测量系统框图如图1所示。
基于单片机的过零检测控制系统的设计 如下图所示为按上述思想设计的电压正向过零检测电路。220V的交流电首先经过电阻分压,然后进行光电耦合,假设输入的是A相电压,则在A相电压由负半周向正半周转换时,图中三极管导通并工作在饱和状态,会产生一个下降沿脉冲送入ADμC812的INT0引脚使系统进入中断程序。微机系统进入中断程序后,发出采样命令并从采样保持器读取无功电流值Iqm,这个无功电流即为A相的无功电流,经过1/4个周期电压达到最大值,此时对电压进行采样,得到UM,由UM=1.414U可以得到电压有效值U。 过零检测及单片机调压 首先用PWM(脉宽调制）方法用于可控硅控制是有条件的，即调制频率不能大于市电频率（50Hz），也就是周期
不能小于20mS，否则就不能达到调制作用，调制频率超过市电频率时，可控硅即处于连续导通状态而不能达到调压目的。只有调制频率低于市电频率才能起到调压目的，即限制市电的周波通过可控硅的数量而起到调压的目的。因此用该种方法调制的电压周波数一定是小于50HZ，超过了人眼视觉暂留效应，此就是用于调光产生闪烁的原因。该调压方法用在调功或对脉动电压不敏感的用途上尚可。如果采用可控硅调压用在调光上，须采用移相的调制方法，可使光连续可调。采用移相方法就需过零检测作为移相基点。过零检测其实并不难，如果要求调压比不是很高采用简单的方法即可奏效；用一只三极管即可。用单片机进行移相调压控制可以做得很精。/********************************************************************************/ ＃i nclude
基于51单片机的温度测量系统 来源：微计算机信息作者：赵娜赵刚于珍珠郭守清 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一.系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与Intel的MCS-51完全兼容，内藏2K的可程序化Flash存储体，内部有128B字节的数据存储器空间，可直接推动LED，与8051完全相同，有15个可程序化的I/O点，分别是P1端口与P3端口（少了）。 接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图 接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从～口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、
文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 第一章绪论 (4) §1.1系统背景 (4) §1.2系统概述 (4) 第二章方案论证 (4) §2.1传感器部分 (5) §2.2主控制部分 (6) §2.3系统方案 (6) 第三章硬件电路设计 (7) §3.1电源以及看门狗电路 (7) §3.2键盘以及显示电路 (9) §3.2温度测试电路 (11) §3.3串口通讯电路 (15) §3.4整体电路 (16) 第四章软件设计 (16) §4.1概述 (16) §4.2主程序方案 (16) §4.3各模块子程序设计 (18) 第五章系统调试 (20) §5.1分步调试 (20) §5.2统一调试 (20) 结束语 (21) 参考文献 (22) 附录一:软件流程图 (24) 附录二：电路原理图 (25) 致谢 (25) 1word版本可编辑.欢迎下载支持.
文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 多点温度检测系统 设计作者：谭诗炜（电信200201班）指导老师：冯杰 摘要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机 2word版本可编辑.欢迎下载支持.
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的直流电压检测系统设计课程：单片机原理及应用B课程设计 院（部）：信息与电气工程学院 专业：通信工程 班级：通信111 姓名：张安珍 学号：2011081342 指导教师：张君捧 完成日期：2015年1月
目录 摘要......................................................... I I 正文.. (1) 1 设计目的和要求 (1) 3 设计内容和步骤 (2) 3.1单片机电压测量系统的原理 (2) 3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3) 3.2.1 硬件选择 (4) 3.2.2 软件选择 (4) 3.3 硬件电路的设计 (4) 3.3.1 输入电路模块设计 (4) 3.3.2 LM7805稳压电源电路介绍 (5) 3.3.3 显示模块电路设计 (5) 3.3.4 A/D转换设计 (7) 3.3.5 单片机模块的简介 (9) 3.4系统软件的设计 (12) 3.4.1主程序的设计 (12) 3.4.2 各子程序的设计 (14) 总结与致谢 (16) 参考文献 (17) 附录一系统整体电路图 (18) 附录二 A/D转换电路的程序 (19) 附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)
摘要 随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段。对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。本文首先简要介绍了单片机系统的优势，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计。 本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计，介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。该电路设计简单，方便。该设计可以测量0~5V的电压值，并在1602LCD液晶上显示出来。 本系统主要包括三大模块：主程序模块、显示模块、A/D转换模块，绘制点哭原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路，在软件编程上，采用了c语言进行编程，开发了显示模块程序，A/D转换程序。 关键词：89S51单片机；1602LCD液晶；ADC0832
常熟理工学院 电气与自动化工程学院 《传感器原理与检测技术》课程设计 题目：基于AT89C51单片机的 压力检测系统的设计 姓名：李莹 学号： 160509240 班级：测控 092 指导教师：戴梅 起止日期： 2012年7月2日－9日
电气与自动化工程学院 课程设计评分表 课程名称：传感器原理与检测技术 设计题目：压力检测系统的设计 班级：测控092学号：160509240 姓名：李莹 指导老师：戴梅 年月日
课程设计答辩记录 自动化系测控专业 092 班级答辩人：李莹课程设计题目压力检测系统的设计
目录第一章概述 1.相关背景和应用简介 2.总体设计方案 2.1总体设计框图 2.2各模块的功能介绍 第二章硬件电路的设计 1.传感器的选型 2.单片机最小系统设计 3.模数转换电路设计 4.传感器接口电路设计 5.显示电路设计 6.电源电路设计 7.原理图 第三章软件部分的设计 1.总体流程图 2.子程序流程图及相关程序 第四章仿真及结果 第五章小结 参考文献
第一章概述 1.传感器的相关背景及应用简介 近年来，随着微型计算机的发展，传感器在人们的工作和日常生活中应用越来越普遍。压力是工业生产过程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中，为了高效、安全生产，必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用，因此有必要准确测量压力。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至8位A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。 此次设计是基于单片机的压力检测系统，选择的单片机是基于AT89C51单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器转变为电信号，经过放大器放大，然后进入A/D 转换器将模拟量转换为数字量显示，我们所采样的A/D转换器为ADC0808。 2.总体设计方案 本次设计是基于AT89C51单片机的测量与显示。电路采用ADC0809模数转换电路，ADC0809是CMOS工艺，采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，片内有带锁存功能的8路模拟电子开关，先用ADC0809的转换器对各路电压值进行采样，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示输出。本次设计是以单片机组成的压力测量，系统中必须有前向通道作为电信号的输入通道，用来采集输入信息。压力的测量，需要传感器，利用传感器将压力转换成电信号后，再经放大并经A/D转换为数字量后才能由计算机进行有效处理。然后用LED进行显示。本设计的最终结果是，将软件下载到硬件上调试出来了需要显示的数据，当输入的模拟信号发生变化的时候，通过A/D转换后，LED将显示不同的数值。
物理与电子信息学院题目：单片机温度检测记录系统 行政班级： 成员分组名单 学号：姓名： 选课班级：任课教师：成绩：
目录 1 设计任务与要求 (2) 设计任务 (2) 技术指标 (2) 题目评析 (2) 2 方案比较与论证 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 各种方案比较与选择........................................................................... 错误!未定义书签。 3 系统硬件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 系统的总体设计 .................................................................................. 错误!未定义书签。 图3-2 总体原理图 ................................................................................ 错误!未定义书签。 功能模块设计及工作原理的分析....................................................... 错误!未定义书签。 时钟显示模块..................................................................... 错误!未定义书签。 温度传感器模块................................................................. 错误!未定义书签。 LCD显示数据模块 ............................................................. 错误!未定义书签。 串口数据传输显示模块..................................................... 错误!未定义书签。 发挥部分的设计与实现....................................................................... 错误!未定义书签。 年月日时分秒，温度报警上限设置功能......................... 错误!未定义书签。 硬件按钮部分................................................................... 错误!未定义书签。 红外遥控设置模块............................................................. 错误!未定义书签。 按键传输串口数据............................................................. 错误!未定义书签。 4 系统软件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 5 测试结果 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 6 系统电路存在的不足和改进的方向......................................................... 错误!未定义书签。 7 参考文献 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8 附录: ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
仓库温湿度自动检测 摘要：仓库环境下的温度、湿度进行实时检测、显示、操纵，使仓储物资在适合的环境下安全储存。专门是工作稳固可靠，测试数据准确，操纵稳固。该系统可应用于各种粮食、食品等仓库。 关键词：温度自动检测
1 引言 在仓库的物资的治理中，需要对温度、湿度等环境参数进行监控，以保证仓库的安全。随着库区的面积逐步扩大，需要传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库物资进行监管。 CAN（Controller Area Network，操纵器局域网）总线技术具有先进的多主网络结构、通讯距离远、价位低、可靠性高、系统容量大、安装方便、爱护费用低、性价比高等优点。专门对库区较大、仓库分布较分散的大型仓库的监控专门适用。 2系统硬件设计 本系统采纳分布式监控网络，要紧分为上位机和下位机两部分，而上位机硬件包括CAN通讯适配器和上位监控治理机组成;下位机则由CAN节点和现场传感器组和温度湿度参数操纵器组成，如图1所示。 其工作原理是下位机节点通过一定时刻间隔把含有地址、温度、湿度等数据量的报文向CAN总线发送，总线通过自身仲裁确定先把优先级最高的数据放到总线上，然后自动仲裁依次发送优先级相对较低的报文到CAN总线。由于CAN总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式，报文能够在任何时候由任何节点发送到闲暇的总线上，每个CAN总线节点都接收到了总线上显现的报文信息，通过每个节点的报文滤波和地址设置，上位机CAN节点能实现上传报文的接收。上位机接收到报文信息后通过组态王软件实现仓库温度等参数实时监视和记录。同时上位机通过仓库人机界面可随时发送操纵信息到CAN总线上，地址匹配的CAN总线节点能收到信息。通过这种方式即可实现仓库的温度等参数的反馈操纵。 2.1现场数据采集服务器 现场数据采集服务器是系统的重要组成部分，它完成现场数据的采集、与上位机的通信等功能。现场采集服务器内部结构如图所示： 1）电源供电接口 现场采集服务器的输入电源为AC220V 1A，电源通过隔离变压器接入到电源供电接口。 2）现场总线接口 现场总线接口在板上的标识为J2，为五芯插头，该接口的引脚定义如下表所示 标识现场总线电缆线芯颜色含义及接线说明 L 红色为现场T型总线连接器供电 N 黑色为现场T型总线连接器供电
DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍 随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题，以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆，具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求 采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统，温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%，采用LED数码管显示器，同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计 图1.1温湿度检测原理示意图 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的
最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。 技术参数 供电电压： 3.3~5.5V DC 输出：单总线数字信号 测量范围：湿度20-90%RH，温度0~50℃ 测量精度：湿度+-5%RH，温度+-2℃ 分辨率：湿度1%RH，温度1℃ 互换性：可完全互换， 长期稳定性：<±1%RH/年 图1.2DH11通讯过程 图1.3部分硬件
基于单片机的电量检测系统设计方案 1绪论 自第一个微处理器问世以来，以微处理器为核心构成的计算机以各种各样的形式，无孔不入的渗入到人们的生产、生活、科研等各个领域，为人类带来了渗透到各个领域的“智能”。微处理器是整个智能仪器仪表的核心，检测电路时微处理器的外围设备，微机通过接口发出各种控制信息给检测电路，以规定功能、启动测量、改变工作方式等。微机通过查询或检测电路向微机提出的中断请求，使微机及时了解检测电路的工作状态。当检测电路完成一次测量后，微机读取测量数据，进行了解检测电路的工作状态。当检测电路完成一次测量后，微机读取测量数据，进行必要的加工、计算、变换等处理，最后以各种方式输出，如送显示器、打印机打印，或送给系统的主控制器等等。 近二十年来，以计算机科学，信息学，生命科学为代表的各门新兴学科的迅猛发展，极大限度的刺激了全球经济的发展，在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，电能是人们日常生活和工业生产中的重要能源之一，在现代社会中起着越来越重要的作用，而电压、电流是其中最关键的两个因素，是否准确的测量电压、电流对我们的生活和生产有着至关重要的影响，特别是电工和电力系统等领域经常要对交流电量进行采样测试以了解工作电压或整个电网的工作情况。
2 WB系列交流电量传感器 2.1 概述 WB系列交流电量传感器采用电磁隔离技术和专用厚膜集成电路。对电网或电路中的交流电流或交流电压进行实时测量，将其变换成跟踪电压暑促（Vg）、直流电压输出（Vz）、直流电压输出（Iz）、频率输出（Fk）。传感器的输出可以与各型AD转换器配接构成数据采集系统，也可以与传统模式、数字式指示仪表配接，显示被测量之值。体积小、重量轻、精度高、耗能低，输入电路、输出电路完全隔离，输出信号可以共地，输出形式多样，满足各种使用要求，在0～120%标称输入围，输出信号入输出信号之间保持正比例关系，通聘宽带，可以测量5kHz以的正弦交流电流或交流电压。结构形式多样，提供直插式、DIN卡装式安装方式，方便各种场合使用等特点。 2.2 WB交流电量传感器的工作原理 本系列传感器采用模块化电路结构，如图2-1主要由电流测头1（或电压侧头2）、采样电路3、定标放大器4、装用厚膜集成转化器5、6、7组成。 E Vg Vz Iz Fk +E 图2-1 电路结构 被测电流信号Ix﹝或被测电压信号Ux﹞经电流测头1﹝或电压测头2﹞隔离变换，在二次回路形成高精度毫安级跟踪电流，经采样电路3转换为跟踪电压信号，在经定标放大器4进行放大、定标，形成跟踪电压输出Vg；跟踪电压信号经AC/DC转换器5后，形成直流电压输出Vz。Vz输出经V/I转换器6后形成直流输出Iz,Vz输出经V/F变换器7后形成频率输出Fk。只有输出跟踪电压Vg的产品才使用正负电源
温湿度自动监测系统验证验证方案 目的 建立库房温湿度验证方案，证明库房温湿度系统是否可以自动运行及监测，24小时内库房的温度和湿度达到规定要求。 范围 适用于仓库常温库、阴凉库、冷库温湿度自动监测系统验证。 责任 验证领导小组成员、项目验证小组成员、与验证项目相关人员。 依据 2013版《药品经营质量管理规范》 规程 1 概述：商品在贮存的过程中，有温湿度的要求，仓库的温湿度自动监测系统是否符合商品贮存的要求，需进行验证。 1.1 公司现有常温度、阴凉库，冷库位于仓库区，用于存放公司购进的商品。对于库房温湿度自动监测系统是否能达到规定的自动运行、监测、并使温度和湿度达到规定要求，需验证。 2 验证目的 2.1 检查资料和文件是否符合GSP管理要求。 2.2 检查并确认库房空调安装是否符合设计要求。 2.3 检查并确认库房空调运行是否符合设计要求。 2.4 检查并确认温度和湿度是否符合仓储要求。 3 验证小组成员情况 3.1 验证小组成员
3.2 验证小组职责 3.2.1 负责验证方案的起草、审核与批准。 3.2.2 负责按批准的验证方案组织、协调各项验证工作，并组织实施验证工作。 3.2.3 负责验证数据的收集、整理、汇总，并对各项验证结果进行分析与评价。 3.2.4 负责组织、协调完成各项因验证而出现的变更工作。 3.2.5 负责验证报告的起草、审核与批准，并出具验证结果评定及结论。 4 验证实施的必备条件 4.1、系统条件：空调系统安装完好，能正常运行。 4.2、文件要求：已制订相应岗位的设备操作程序及岗位标准操作程序。 4.3、仪表校验：用于校验库房的温湿度检测仪需经过合法的校验，并具有合格证书。 4.4、环境卫生：成品阴凉库的清洁卫生应符合相关规定的要求。 4.5、人员培训：参加验证人员应经过验证专项培训工作。 5 验证可接受标准 5.1 阴凉库温度控制范围：＜20℃；常温库温度控制范围：0~30℃；冷库温度控制范围2~10℃。 5.2库房的湿度控制范围：35％-75％。 6 验证日期进度表
机电专业课程设计温度检测系统 学生姓名李晓晓 学院中国矿业大学年级专业2011机电专本指导教师孙长青完成日期2012年6月 前言
温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。 本设计就采用以51单片机为核心，和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统，当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度，此本系统就是一个温度计。当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警，当温度降下时就停止闪烁，此时本系统就是一个温度监控器。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，广泛使用于距离远、节点分布多的场合，具有较强的推广应用价值。 目录
前言 (1) 1 总体设计方案 (3) 1.1设计的目的及意义 (3) 1.2总体设计思路 (3) 1.3总体设计方案设计 (3) 2 系统的硬件结构设计 (4) 2.1器件的选择 (4) 2.2电路设计及功能 (8) 2.3单片机的内部资源 (9) 2.4芯片DS18B20器件介绍 (10) 3 系统的软件设计 (13) 3.1设计的流程图 (13) 3.2系统部分程序的设计和分析 (14) 结论 (16) 附录Ⅰ程序设计 (17) 附录Ⅱ参考文献 (21) 附录Ⅲ结束语 (22) 附录Ⅳ实物照片 (23) 1 总体方案设计
高等教育自学考试本科毕业论文基于单片机的气体检测系统设计考生姓名：准考证号： 专业层次：院（系）： 指导教师：职称： 重庆科技学院 二O一三年九月十五日
摘要 本论文研究设计了一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的室内空气质量检测系统。其设计方案基于89C51单片机，选择瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛传感器和MQ-5气体传感器。系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示甲醛浓度值。文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的甲醛容许浓度和天然气规定浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。 另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。本系统的量程为0-10ppm，精度为0.039ppm 。 关键词: 甲醛检测，天然气检测，AT89C52单片机
ABSTRACT This thesis design of a paper for public places and indoor testing and over-limit alarm functions with indoor air quality testing system. Its design is based on 89C51 single chip, with the choice of MQ-5 gas sensors and CH20/S-10 formaldehyde sensor from Switzerland mengbabo company. Sensor system will output 4 ~ 20mA standard signal through the core ADC0832 for A / D conversion circuit after conditioning, by the single-chip microcomputer for data processing, at last display the formaldehyde concentration on the LCD . The article detailed the data acquisition subsystem, data processing and data display and alarm system circuit design method and process. When the sampling sites when the formaldehyde and Natural gas concentration exceeded，To the single-transistor drive circuit audio alarm will sound the alarm，Testing staff to remind. At the same time，The concentration of formaldehyde, Can be set through the single-chip programming. In addition, the system signals a concentration compensation signal processing, a reduction of measurement error, therefore, have a high measurement accuracy, and simple structure, excellent performance. The range of the system for 0-10ppm, accuracy 0.039ppm. Keywords: Formaldehyde detection,Natural gas detection, AT89C52 single-chip
基于单片机的温度测量系统设计DOC
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，经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 Pt1000 temperature 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