学校代码：11517
学号：201150712117
HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING
毕业设计（论文）
题目多路温度采集系统设计与实现
学生姓名高宇照
专业班级电气工程及其自动化1121
学号201150712117
系（部）电气信息工程学院
指导教师(职称) 张秋慧（讲师）
完成时间2012 年 5 月13日
目录
摘要................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................... II 1 前言 . (1)
1.1 背景介绍 (1)
1.2 研究设计意义及目的 (1)
1.3 发展情况 (2)
1.4 本设计主要内容 (3)
2 设计任务及方案论证 (4)
2.1 设计任务 (4)
2.2 设计方案的论证 (4)
2.3系统框图设计 (6)
3 多路温度采集系统硬件电路设计 (7)
3.1系统模块及模块介绍 (7)
3.1.1 系统整体模块控制 (7)
3.1.2 模块介绍及原理 (7)
3.2 系统基本硬件组成设计 (14)
3.2.1微机芯片工作电路设计 (14)
3.2.2 温度采集电路设计 (15)
3.2.3LCD1602的显示设计 (17)
3.2.4 报警电路的设计 (18)
3.2.5 电源部分的设计 (19)
3.3 系统设计的电路结构图 (21)
4 系统的软件设计 (22)
4.1 主程序设计 (22)
4.2 子程序设计 (23)
5 系统调试与性能分析 (27)
5.1 系统调试 (27)
5.2 性能分析 (29)
结论 (31)
致谢 (32)
参考文献 (33)
附录 (34)
摘要
现代化的工业生产中，在很多的场合都需要对各类温度进行检测和控制，采用单片机来对温度进行控制不仅有控制方便、组态简单以及灵活性大等特点而且还可以提高被控温度的技术指标从而能够大大提高产品的质量和数量等作用。温度是实际生产中比较重要的参数,因此对温度控制系统进行详细的研究很有意义。本多路温度采集系统由CPU、温度的采集模块、显示模块、报警控制模块等组成。它利用单片机STC89C52做核心的控制及数据处理器、温度传感器DS18B20做温度检测器、LCD液晶显示器做为系统的输出设备。本系统采用的硬件电路相对简单，成本不高，测量范围大，测温精度高，温度数据的显示比较直观，使用起来会比较方便。
关键词单片机/温度传感器/多路温度/温度采集
MULTICHANNEL TEMPRATURE GATHERING SYSTEM BASED ON ATS89C52
ABSTRACT
In the modern industrial production, people need to all kinds of heating furnace and boiler heat treatment furnace temperature of the reactor inspection and control by single chip microcomputer to control temperature in has not only convenient control configuration simple and flexible could increase the advantages and accused of technical indexes which can temperature greatly improve the quality of the products and the quantity, the temperature is industrial production in common is accused of parameter, typical of the temperature control system with a wide range of research significance. This digital multichannel temperature gathering system by the temperature controller, acquisition circuit and temperature display circuit, alarm control circuit and control circuit of keyboard input. It uses single chip STC89C52 do control and data processor, intelligent temperature sensor DS18B20 do temperature detector,
LCD do temperature display output device. Hardware circuit is simple, with low cost and temperature measuring range, high accuracy, readings show intuitive and easy to use.
KEY WORDS Microcontroller，Temperature Sensor，Multi-channel Temperatures，Temperature Data Collection
1 前言
1.1 背景介绍
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，具有举足轻重的作用。随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统开始在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计所采用的控制芯片为STC89C52，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间或是厂房温度的控制和调节功能。
1.2 研究设计意义及目的
在单片机的多路温度采集系统中有多个模块和电路：单片机模块、温度采集模块、LCD液晶显示模块和报警电路，电路各部分进行有机组合完成基础的电路硬件模块。主要是用C语言进行必要程序的编写，结合Keil软件进行程序的运行调试，用proteus 等仿真软件进行电路仿真，再利用protel软件实现电路的PCB电路图，最后经过相应的工艺流程做成实物产品。现在单片机在实际的生产中应用非常广泛，几乎可以涉及到生活的每个角落，尤其是为电子和计算机发展提供了重要的技术实践。近年来多点数字化测量技术的发展也使温度检测领域的技术实现了快速、可靠、低成本、数字化与网络化的发展。本文主要是提出了一种结构简单、能耗较低、使用方便的系统设计解决方案。本方案采用的是新型的单线智能化温度传感器DS18B20，该器件能够灵敏的采集到温度的数据，并且自身能够将模拟信号转换成数字信号，然后以数字形式直接输出被测点温度值到CPU，DS18B20优点较多有：误差小、分辨率高、抗干扰能力强、能远程传输数据等，是新一代温度测控系统研发和开发性价比较高的核心器件。
在二十一世纪，科技高速发展，电子技术、微机技术的应用也是空前广泛，随着科学技术和工业生产的不断飞跃式发展，对多种的设备和运行过程进行温度测量的需求也日益突出。因此温度测量在生产生活中也越来越频繁地出现，同时温度的控制和设计也成为了常见的字眼，这与它们在各行各业中的重要性日渐突出是分不开的。本方案所设计的温度采集系统可以随时的采集多个地方多个监测点的温度，同时还可以根据环境的要求设置温度区间，并对各点温度进行实时地判断，在温度不在设定范围时及时启动相应的报警电路，为进一步的人为或是上位机对温度的情况做出调节和反应
1.3 发展情况
随着人们生活水平的不断提高，温度的控制在现实生活中引起了高度重视，它是工农业和交通运输业的重要参数，同时也是影响其他领域发展的因数之一。随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量、液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量，它尤其应用在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制，尽量按照人们的要求去变化，通过计算机控制相应的执行部件，可以避免温度过高或过低，减少带来的经济损失，使人身、财产安全得到很好的保证。在国民经济各部门以及人们的日常生活中，通常对多路温度信息进行采集。常用的测温元件有热电阻、热敏电阻和热电偶等。
一般情况下，这些热电偶会利用物理现象进行分类，常用如下分类：1、根据体积膨胀的原理有气体温度计和液体压力温度计，气体温度计的测量范围一般是-250~1000，液体压力温度计测量范围为-200~350；2、根据接触热电动势原理可以分为钨铼热电偶和铂铑热电偶；3、根据电阻的变化原理可以分为铂热电阻和热敏电阻传感器；4、根据PN结结电压可以设计出硅半导体二极管进行温度传感；5、根据温度-颜色的物理特性可以设计出示温涂料和液晶等不同传感器件；6、根据光辐射和热辐射的原理又可以设计出红外辐射温度传感器。而这些元件通常需要连接放大和模/数转换电路，电路结构相对复杂，并且在多路情况下，很难实现各路信号的同时采集[1]。实际上，随着传感器技术和软件的不断发展，各种温度传感器的性能实现多元化，再利用计算机、单片机、CPLD/FPGA和PLC等辅助工具或元器件，控制多路温度
在实际应用中是非常广泛的。因此，从结构、性能、参数、设计思想等方面权衡把握，才能更好的设计出满足使用性能和要求的控制电路。
1.4 本设计主要内容
本次设计的目的在于学习和实际应用基于52单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动化的核心就是单片机，它在日常生产生活领域中的用途非常地广泛。目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模兴起。学习单片机的最有效的方法就是理论与实践并重。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，也就是平时所说的主控制器件CPU是本次设计的核心器件，为了进行数据处理，单片机会控制本设计的数字温度传感器DS18B20。然后温度传感器自身会对外界的温度变化而产生相应的变化的模拟电信号，而后温度传感器就会将模拟的电信号变化转换成16位的数字信号，并且暂存起来。传感器的操作是有严格的时序约定的，在CPU向传感器发出通信并且时序应答成功后，CPU即可对暂存器中的温度数据进行采集。由于本设计是四路温度采集，那么也就会有四个温度传感器在使用，而每个DS18B20温度传感器都会有一个固定的序列号。所以，在使用单总线与传感器通信的时候一个必不可少的步骤就是温度传感器序列号的判定，这一个过程多余单总线来说就是非常重要也是非常关键的。然后就是把温度传感器中的温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，如果数据在设定正常值范围，那么就会进行正常的温度显示，如果温度在设定范围以外就会立即发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态。
本设计中温度的报警模块是声光并用的报警，在温度不再设定范围时会使蜂鸣器和放光二极管进行相应的指示，同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。而显示模块的LCD1602会一直进行实时的温度显示。经过实际的仿真已经证明本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用软件来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
2 设计任务及方案论证
2.1 设计任务
系统主要技术指标有：
（1）3路到4路温度采集电路。
（2）采集测温范围为10～+100 ℃。
（3）温度精度，误差在0.1 ℃以内。
（4）显示模块，采用LCD1602液晶显示。
2.2 设计方案的论证
多路温度控制系统的研究现状目前，多路温度控制的方法有基于计算机的温度控制系统、基于单片机的温度控制系统、基于CPLD/FPGA的温度控制系统、基于DSP控制的多路温度采集系统和基于PLC的温度控制系统。
PC机对多路温度控制系统，具有电路简单，可靠性好，通用性强的特点，广泛应用于乡镇粮站中，对粮仓温度的自动控制。用VB语言实现上位机数据传送，可方便地控制通信对象的选择，具有较大的灵活性。与一般控制系统相同，计算机控制系统可以是闭环的，这时计算机要不断采集被控对象的各种状态信息，按照一定的控制策略处理后，输出的控制信息直接影响被控对象。它也可以是开环的，这有两种方式：一种是计算机只按时间顺序或某种给定的规则影响被控对象；另一种是计算机将来自被控对象的信息处理后，只向操作人员提供操作指导信息，然后由人工去影响被控对象。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成，其控制部分包括硬件部分和软件部分，这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和有逻辑判断功能等特点，因此可以实现高级复杂的控制方法，获得快速精密的控制效果[1]。
基于FPGA的高精度多路温度采集器，无需计算机干涉，可以采集多路温度信号，对计算机的服务定时约束非常松弛。采集器内置了串行接口，可以通过电平转换芯片和计算机的串行口直接连接，电路结构小型紧凑，系统工作稳定可靠。但是
不能更改程序的电路设计[1]。
基于DSP控制的多路温度采集系统，是以数字式温度传感器DS18B20实现多路温度采集的系统。系统以DSP作为温度采集和控制核心，结合DSP软件设计，能够实现多路温度信号的同时采集。该系统还带有RS232通用串行接口，可实现与PC 机的实时通信。整个设计电路具有结构简单、数据传输方便、多路温度采集所用时间短和实时性好等优点。
基于PLC的温度控制系统。主要用在工业生产方面，适用于高效率的工作模式。PLC功能的扩充是在控制器中扩充了PID控制功能，因此在逻辑控制与PID控制的混合应用场所中，采用PLC控制较为合理。采用PLC控制不仅方便、简单、灵活性好，可以提高被测温度的技术指标，还能够提高产品的质量和数量。但是在温度测量时必须采用PLC恒温控制，同时PID算法在PLC中的实现和PID参数都将影响系统控制性能，这就对多路温度精确地控制增加了难度。由于在生产现场对温度的影响是多方面的，使得在这种环境下对温度的控制过程会比较复杂，在传统的加热炉电气控制系统中，广泛采用的是继电器装置控制技术，而硬件采用的是固定接线的方法来实现逻辑控制的，这就使得控制系统的体积会增大不少，所消耗的电能也会增多，效率较低并且容易发生故障，会严重影响正常的工业生产。但是随着PLC 技术的发展，基于PLC控制技术会取代传统的方法，而PLC本身的性能可以使温度控制系统有许多好处，可以使控制变得更加高效、经济、稳定且维护方便[1]。
基于单片机的多路温度控制系统：这种系统采用的是温度传感器DS18B20进行采集温度数据的，液晶屏LCD1602来显示温度数据，存储器存主要用来储温度上下限的设定值，通过按键来设置温度的上下限。此外，由于单片机自身的ROM较小，因此在系统设计中必须外设EPROM电路和相应的扩展电路，因而在这类项目中所运用的方案在硬件上必须能够完成电路的设计和组装调试；在软件软件上能够完成相应软件的编写、调试、加载以及脱机运行。现在市面上单片机芯片的价格相对都不高，并且其外围电路所需的配件价格也不高，所以该系统整体设计起来的成本会比较低，有利于系统设计成本上面投资的节约。同时还可以根据需要对外部的存储容量进行相应的扩展，设计也可以相对比较灵活一些。
2.3系统框图设计
图 2-1 单片机温度控制系统原理图
通过系统框图可以清楚地了解到系统的工作原理，通过DS18B20采集温度并与CPU 进行实时通信。18B20能够对温度的变化进行随时的检测，并自动转换成16位的二进制编码，18B20会将数码暂存起来，然后等待CPU 的读取，上位机按照18B20严格的时序操作规则和18B20进行通信，并对其进行数据读取的操作。同时在系统上电的时候，CPU 启动LCD1602，进行相应的初始化和固化格式的显示，由于时间都是微秒级的，所以在上电一开始就会进行相应的数据显示。对于1602的操作有固定的流程，而只需做的就是将相关的显示程序进行修改和编写即可，这也方便了系统的设计与修改。系统设计中还有相应的报警模块的设计，报警电路是在温度异常于正常温度的时候进行报警指示的电路，这部分电路主要是根据报警的明显、可以根据设计经验进行、并且报警方式多元化的特点进行设计的。 外部中断、
复位 DS18B20采
集数据信息 CPU LCD1602显示
相应的光，声报警
3 多路温度采集系统硬件电路设计
3.1系统模块及模块介绍
3.1.1 系统整体模块控制
系统的主控部分用的是STC89C52单片机的应用控制系统，温度采集部分是用DS18B20数字温度传感器对监测点的温度进行检测并自动生成数字信号，报警电路部分是用两个不同的发光二极管和蜂鸣设备组合作为报警电路,通过单片机STC89C52的控制进行温度数据的实时处理，从而实现实时测量温度的目的。
CPU是控制设计的核心关键部分，在本次设计中，综合考虑各项指标的需求最终选择了STC89C52作为主芯片。液晶显示部分的选择是根据实际的需求和市场提供量以及性价比等综合方面进行了选择，确定LCD1602液晶显示器为温度显示器件。
单片机的最小系统中的各个部分都是不可缺少的，本次设计还是按照单片机的一般最小系统更具CPU型号确定晶振频率，复位电路等最小系统的控制电路。报警电路采用红色发光二极管闪烁的方式，能起到很好的警示作用。
3.1.2 模块介绍及原理
(1) 主控器件单片机的介绍
要学习单片机，首先要对它的部件组成有一个整体概念。所谓的单片机就是一块集成电路芯片具有一台微型计算机的功能，通常会被称为单片微型计算机，简称单片机。1980年Intel公司在MCS-48单片机的基础之上推出了MCS-51单片机。这种系列的单片机主要包括了3个基本型：8031、8052、8752，还包括3个CMOS工艺的低功耗型：80C31、80C51、87C51。由于MCS-51单片机技术先进、性能稳定，同时世界上许多大的半导体公司也在根据Intel公司的技术进行51单片机或其改进型的单片机的生产。其中8051单片机的片内程序存储器是掩膜型的，8031单片机
无片内程序行储器，875l单片机的片内程序存储器是EPROM型的，AT89S52单片机片内程序存储器是FLASH型的[2]。AT89S52系列单片机是HMOS工艺的，其引脚结构如图3-1所示。
图3-1 单片机引脚图[2]
①8位CPU AT89S52系列单片机都是8位机，采用片外三总线控制，即数据总线，地址总线和控制总线，其中数据线是8位的，地址总线是16位的。
②AT89S52单片机有4个可编程的I/O口线，即4个并行接口分别是P0、P1、P2、P3，其中P1口是唯一仅有单功能的I/O口，而另外的三个端口都是具有双重公用的I/O口。
③AT89S52系列单片机有256KB片内RAM，8KB片内ROM。外部存储器可以寻址ROM空间为64KB，RAM空间为64KB。
④AT89S52系列单片机具有三个16位的定时/计数器，可以通过对相应的控制寄存器RMOD中的M0、M1位的设置的不同实现定时/计数器的4种工作模式。
⑤52单片机有5个中断源，分别是外部中断0、外部中断1、T0溢出中断、T1溢出中断和串口中断。为两个优先级，每个中断源的优先级是可以编程的。
⑥52单片机的内部还有许多其他的寄存器，有22个专用寄存器，其中有21个专用寄存器是可寻址的，在这里面又有11个客位寻址。
（2）.温度采集芯片DS18B20的简介
本次设计中采用的数字式温度传感器采用的是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20芯片。该芯片有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9～12位A/D 转换精度，最高测量分辨率为±0．0625℃，被测温度以16位补码方式串行输出，其工作电源既可以外端专门供给也可以附设在电路电源供电中。传感器支持“一线总线”接口,CPU 只需要一根端口线就能和多个DS18B20通信，可方便地进行多点温度测量,分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EPROM 中，掉电后依然保存[3]。
该产品支持3～5.5V 的电压范围，因其体积小使系统,设计更灵活、方便。管脚排列如下图3-2所示：
图3-2 DS8B20管脚[3]
（其中DQ ：数字信号输入／输出端；GND ：电源地；VDD ：外接供电电源输入端。）
DS18B20的内部主要有4个组成部分：64位的只读ROM 、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH 和TL 、配置寄存器。如下图所示。
图3-3 DS18B20内部结构图
该器件中ROM 的64位序列号是出厂前就已经被光刻好的，它可以看作DS18B20的地址序列码。64位序列号的排列是开始8位编号（0x28）是产品类型标志，中间的48位编号是该DS18B20自身的序列号，最后的8位数据是前面的56位64位
ROM 和
单总线接
口 存储器与控制高
速
缓
存 温度传感高温触发
低温触发
配置寄存8位CRC 发生器 电源检测
小型多路温控采集系统设计一．系统说明
本系统采用51单片机作为控制器，控制温度采集及显示。 温度传感器选用DS18B20，其单总线的通信方式可以减少系统的线路连接。DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路。内温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±℃可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为℃、℃、℃和℃，可实现高精度测温。 同时本系统选用LCD1602作为显示器件，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。其显示清晰，并可以显示阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，满足了系统要求。 二．系统电路图 三、程序流程图 四、程序解读 注：程序分两部分。可以先用程序二读出各个器件的序列号，再将序列号填入程序一的SN[4][8]数组中，若要加入更多的器件可以扩大数组，并在程序中增加读显的循环次数。 1.程序一：已知各个器件序列号读取温度 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar TMP[4]; 0”1”0c1”2”3”4”序二：读取DS18B20序列号程序 注：读ROM时，只能有一个器件与单片机通信。可以逐个相连来读出其ROM #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint sn[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10}; sbit DQ=P3^7;//ds18b20与单片机连接口 sbit RS=P3^0; sbit RW=P3^1; sbit EN=P3^2; void delay1ms(unsigned int ms)//延时1毫秒（不够精确的）
第三章系统硬件设计 温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个DS18B20，很方便。具有以下特点： （1）具有独特的1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信； （2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计； （3）不需要外部元件； （4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在3～5.5V； （5）在待机状态下可以不消耗电源电量； （6）测量温度范围在-55～+125℃； （7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃； （8）可以用程序设定9～12 位分辨率； （9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。 DS18B203 脚封装的管脚排列图如图3.1.1 所示。
图 3.1.1 DS18B20 管脚排列图 DS18B20 只有三个引脚。其中，引脚1 和3 分别是GND 和VDD，引脚2 是DQ 端，是用于数据信息的输入和输出。当给DS18B20 加电后，单片机可以通过DQ 端写入命令，并可以读出含有温度信息的数字量。在使用寄生电源情况下，可以向DS18B20 提供电源。 3.1.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20的内部框图如图3.1.2所示。 图3.1.2 DS18B20的内部框图 DS18B20主要由64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL及暂存器四部分组成。64位ROM存储器具有独一无二的序列号，可以看作是该DS18B20的地址系列号，是在出厂前就被光刻好的。暂存器各字节具有不同的意义，0和1字节是用于存储温度传感器数字输出的温度寄存器；2字节和3字节分别是非易失性上限报警触发寄存器（TH）和下限报警触发寄存器（TL）；4字节的配置寄存器能够用来设置温度转换的精度； 5、6和7字节作为内部保留使用。DS18B20有两种供电方式，可以使用寄生电源供电，也可以使用外部电源。在使用寄生电源的时候，不用外部电源，而是在总线为高时由DQ端提供电源，同时向内部电容充电，以求在总线拉低时为DS18B20提供电量。上电后，DS18B20进入空闲状态；当MCU向DS18B20发出Convert T [44h]的命令后，DS18B20 向MCU传送转换状态，开始温度测量和A/D转换。温度数据以带符号位的补码形式存储在温度寄存器中，温度寄存器格式如图3.1.3所示。 图3.1.3 DS18B20温度寄存器格式 温度的正负值是由符号为来说明的，正为0，负为1。表3.1给出一部分数字数据与温度的对应关系。 表3.1 DS18B20温度与数据对应关系
内蒙古科技大学虚拟仪器期末大作业 题目：虚拟仪器温度采集系统 姓名：王伍波 专业：测控技术与仪器 学号：1067112240 班级：测控10-2班 教师：肖俊生 时间：2013年6月18日
一、设计题目：虚拟仪器温度采集系统 二、设计要求： 1.连续采集温度信号，并存储 2.温度上下限报警功能，上下限可调 3.华氏、摄氏可转换显示 三、设计思路： 该设计是以计算机和单片机数据采集系统为核心，单片机数据采集系统主要完成对温度信号进行数据采集，计算机主要完成温度信号的分析、显示和控制等功能。设计中采用Intel 公司的89C51 单片机完成数据采集，采用A D 5 7 4 完成数据的A/D 转换。图2 为AD574 与89C51 单片机的接口电路。 1．设计虚拟前面板 温度监测软件设计本系统以labview8.5 作为开发工具。现以仿真数据为例来讲述系统软件对温度的监测、报警及显示功能。利用labview8.5编程使温度可以在华氏和摄氏之间随时进行切换，同时对温度实时监测。当温度超过上限要求时会及时点亮报警灯进行报警并显示每次采集过程中累加的报警次数，报警的上限值可以通过前面板的输入控件改变其值。采集进度定义为每次采集100 点。为了防止程序陷入死循环每次采集之间的时间间隔为1000ms。开始采集后在整个采集过程中可以暂停采集以便随时对温度进行观察。 2、编辑流程图 每一个程序前面板都对应着一段框图程序框图程序用
LabVIEW 图形编程语言编写．可以把它理解成传统程序的源代码。框 图程序由端口、节点、．图框和连线构成。其中端口被用来同程序前 面板的控制和显示传递数据．节点被用来实现函数和功能调用．图框 被用来实现结构化程序控制命令．而连线代表程序执行过程中的数据流．定义了框图内的数据流动方向 3、运行检验 检验是否能够完成系统的功能．改变相应参数进行进一步验证．以方便根据实际情况修改设计．从而方便实际器件的设计、调试。4、功能描述 创建一个VI程序模拟温度测量：把创建的温度计程、序 T(hermometerVI1作为一个子程序用在当前新建程序里．先前的温 度计子程序用于采集数据．而当前的程序用于显示温度曲线．并在前 面板上设定测量次数和每次测量间隔的延时；再创建一个新VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示：利用新创建的VI程序．再输入新的字符串；据采集过程中。实时地显示数据；当采集 过程结束后，在图表上画出数据波形．并算出最大值、最小值和平 均值(此处只使用摄氏温度单位)：修改TemperatureAnalysis．VI DemoReadVohageVI程序以检测温度是否超出范围．当温度超出上限(High Limit)时，前面板上的LED点亮，并且有一个蜂鸣器发声。5、设计过程 创建一个VI程序模拟温度测量假设传感器输出电压与温度成 正比。例如．当温度为70时，传感器输出电压为0．7V。本程序也
学校代码：11517 学号：201150712117 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计（论文） 题目多路温度采集系统设计与实现 学生姓名高宇照 专业班级电气工程及其自动化1121 学号201150712117 系（部）电气信息工程学院 指导教师(职称) 张秋慧（讲师） 完成时间2012 年 5 月13日
目录 摘要................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................... II 1 前言 . (1) 1.1 背景介绍 (1) 1.2 研究设计意义及目的 (1) 1.3 发展情况 (2) 1.4 本设计主要内容 (3) 2 设计任务及方案论证 (4) 2.1 设计任务 (4) 2.2 设计方案的论证 (4) 2.3系统框图设计 (6) 3 多路温度采集系统硬件电路设计 (7) 3.1系统模块及模块介绍 (7) 3.1.1 系统整体模块控制 (7) 3.1.2 模块介绍及原理 (7) 3.2 系统基本硬件组成设计 (14) 3.2.1微机芯片工作电路设计 (14) 3.2.2 温度采集电路设计 (15) 3.2.3LCD1602的显示设计 (17) 3.2.4 报警电路的设计 (18) 3.2.5 电源部分的设计 (19) 3.3 系统设计的电路结构图 (21) 4 系统的软件设计 (22) 4.1 主程序设计 (22) 4.2 子程序设计 (23) 5 系统调试与性能分析 (27) 5.1 系统调试 (27) 5.2 性能分析 (29) 结论 (31) 致谢 (32)
LabVIEW技术大作业 题目：基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院（系）：信息与通信工程学院 班级：通信133 学号：xxxxxxxxx 姓名：xxxxxx
一、设计背景 LABVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。 二、系统方案 本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2，“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的，测试及采集100个温度值，每隔0.25秒测一次，共测定25秒。在数据采集过程中，VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。采集过程结束后，波形图上显示出温度数据曲线，数组中显示每次的温度测量数据，并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值，同时把测量的温度值以文件的形式存盘。
图1.1温度测量及数据采集程序框图 1.2温度测量及数据采集前面板图
二、系统各模块介绍 2.1循环模块 For循环用于将某段程序循环执行指定的次数， 是总数接线端，指定For循环内部代码执行的次数。如将0或负数连接至总数接线端，For循环不执行。 是计数接线端，表示完成的循环次数。第一次循环的计数为0。 本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 《嵌入式项目应用实践》 恭喜你 学院名称：计算机科学与通信工程学院 班级：计院的孩子 小组成员：雷锋 教师姓名：你猜猜 2016年 5 月 10日
一．实验题目 多路温度采集系统的设计。 二．实验要求 a)使用PROTEUS 8和ARDUINO IDE 进行硬件电路设计和MCU程序设 计 b)使用ALTIUM DXP 进行PCB版图设计 c)三个人一组，完成项目。每组交一份报告，一份PPT并答辩。 1.使用PROTEUS 8和ARDUINO IDE 进行硬件电路设计和MCU程序设计： 将三种温度采集的温度值显示在屏幕上，同时利用串口输出温度值。 d)分别使用LM35、DS18B20、MAX6657器件进行温度采集，使用ARDUINO 设计MCU程序。 e)时用拨动开关进行温度来源选择，开关导通时，对应LED点亮，采到的 温度要输出到液晶屏和串口。即最多可以同时显示3个器件采集的温度，最少1个。当一个都没选时，用蜂鸣器提示。 f)设计时可能数字引脚不够，此时，A0可以做为14脚处理，A1做为15 脚，以此类推。 2.使用ALTIUM DXP进行PCB版图设计 a)在DXP中绘制原理图。 b)注意：DXP中没有MAX6675芯片，需自己创建原理图元件和PCB封装。 c)液晶屏用合适的接线座替代或自行设计。 d)增加电源变压器插座(假设输入为8V)和LM7805稳压芯片将电压稳定在 5V，并做为系统供电。 e)进行PCB版图设计，即进行PCB层数设置、元件布局和布线。设计时要 考虑线宽、布线规定、防噪声设计等。 f)注意：元件位置要合理，便于用户使用。
华南理工大学学院 本科毕业设计（论文）外文翻译 外文原文名Structure and function of the MCS-51 series 中文译名MCS-51系列的功能和结构 学院电子信息工程学院 专业班级自动化一班 学生黎杰明 学生学号 3 指导教师吴实 填写日期2016年3月10日 页脚.
外文原文版出处：《association for computing machinery journal》1990, V ol.33 (12), pp.16-ff 译文成绩：指导教师（导师组长）签名： 译文： MCS-51系列的功能和结构 MSC-51系列单片机具有一个单芯片电脑的结构和功能，它是英特尔公司的系列产品的名称。这家公司在1976年推出后，引进8位单芯片的MCS-48系列计算机后于1980年推出的8位的MCS-51系列单芯片计算机。诸如此类的单芯片电脑有很多种，如8051，8031，8751，80C51BH,80C31BH等，其基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。8051是51系列单芯片电脑的代表。 一个单芯片的计算机是由以下几个部分组成：（1）一个8位的微处理器（CPU）。（2）片数据存储器RAM（128B/256B）,它只读/写数据，如结果不在操作过程中，最终结果要显示数据（3）程序存储器ROM/EPROM(4KB/8KB).是用来保存程序一些初步的数据和切片的形式。但一些单芯片电脑没有考虑ROM/EPROM,如8031，8032，80C51等等。（4）4个8路运行的I/O接口，P0，P1，P2，P3，每个接口可以用作入口，也可以用作出口。（5）两个定时/计数器，每个定时方式也可以根据计算结果或定时控制实现计算机。（6）5个中断（7）一个全双工串行的I/UART（通用异步接收器I口/发送器（UART）），它是实现单芯片电脑或单芯片计算机和计算机的串行通信使用。（８）振荡器和时钟产生电路，需要考虑石英晶体微调能力。允许振荡频率为12MHz，每个上述的部分都是通过部数据总线连接。其中CPU是一个芯片计算机的核心，它是计算机的指挥中心，是由算术单元和控制器等部分组成。算术单元可以进行８位算术运算和逻辑运算，ALU单元是其中一种运算器，18个存储设备，暂存设备的积累设备进行协调，程序状态寄存器PSW积累了2个输入端的计数等检查暂时作为一个操作往往由人来操作，谁储存1输入的是它使操作去上暂时计数，另有一个操作的结果，回环协调。此外，协调往往是作为对8051的数据传输转运站考虑。作为一般的微处理器，解码的顺序。振荡器和定时电路等的程序计数器是一个由8个计数器为2，总计16位。这是一个字节的地址，其实程序计数器，是将在个人电脑进行。从而改变它的容可以改变它的程序进行。在8051的单芯片电脑的电路，
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
关于基于MAX6675多路温度采集系统的设计与实现 K型热电偶是当前工业生产、科学实验较为常用的一种温度传感器，它可以直接测量各种生产中0～1 300℃范围内的液体蒸汽，气体介质和固体表面温度。由于它的测量范围及其较高的性价比，使得K型热电偶应用广泛。然而K型热电偶存在非线性、冷补偿等问题，特别是在处理补偿问题时，需要付出较高的代价且难以有较好的成效。所以本文介绍的MAX6675温度采集芯片，弥补了K型热电偶上述缺陷。将MAX6675和K 型热电偶结合并用于工业生产和实验，能为工程带来诸多便利且减少繁琐的附加电路。本文给出了基于CPLD的多路温度采集系统电路、内部逻辑设计模块、误差分析和实验统计报告，以及MAX6675多路温度采集系统的应用过程和性能报告。 1 MAX6675介绍MAX6675是美国Maxim公司生产的带有冷端补偿、线性校正、热电偶断线检测的串行K型热电偶模数转换器，它的温度分辨能力为0.25 ℃；冷端补偿范围为-20～+80℃；工作电压为3．0～5．5 V。 根据热电偶测温原理，热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关，而且与冷端的温度有关。在以往的应用中，有多种冷端补偿方法，如冷端冰点法或电桥补偿法等，但调试较复杂。另外，由于热电偶的非线性，以往是采用微处理器表格法或线性电路等方法，来减小热电偶本身非线性带来的测量误差，但这些增加了程序编制及调试电路的难度。而MAX6675对其内部元器件的参数进行了激光修正，从而对热电偶的非线性进行了内部修正。同时，MAX6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路、断线检测电路都给K 型热电偶的使用带来了便利。MAX6675的特点有：（1）内部集成有冷端补偿电路；（2）带有简单的3位串行接口；（3）可将温度信号转换成12位数字量，温度分辨率达0.25℃；（4）内含热电偶断线检测电路。其内部原理图如图1所示。 2 系统构架系统框架如图2所示，该系统以CPLD为核心，由多路K型热电偶和MAX6675将外界温度模拟信号采集并转换成数字信号，并将数据传入CPLD进行相应的处理，然后通过通信模块将数据传送给计算机，最后用计算机做数据统计及处理。系统中的通信模块
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
第三章 系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器 DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收 发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个 DS18B20，很方便。具有以下特点：（1）具有独特的 1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信；（2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计；（3）不需要外部元件； （4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在 3～5.5V ；（5）在待机状态下可以不消耗电源电量；（6）测量温度范围在-55～+125℃；（7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃；（8）可以用程序设定 9～12 位分辨率；（9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。DS18B203 脚封装的管脚排列图如图 3.1.1 所示。、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 前言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其
电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，
《多路温度检测系统》 设计报告 一:统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下： 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主 控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是： ?具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃； ?使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃； ?使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强； ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值； ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能； ?具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新 与掉电保护功能； ?具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值； ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息； ?从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值； ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好； ?具有打印功能； ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。
目录 第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
第1章设计意义及要求 1.1 设计意义 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。所以，本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602，液晶显示温湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据（包括温度、湿度光线、压力等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求 本系统设计采用温度和湿度作为采集对象，是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统，用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。
单片机原理与应用课程设计 设计题目：温度测控系统设计 设计时间：2011-2012第一学期 专业班级：电自化2008级3班 姓名学号：王勇20082390 指导老师：赵丽清 2011 年12 月25 日
目录 目录 0 第一章设计要求及目的 (2) 第二章系统总体方案选择与说明 (3) 第三章系统方框图与工作原理 (4) 第四章器件说明 (6) 4.1 单片机89C51说明 (6) 4.2 ADC0809说明 (6) 4.3 ADC0809 应用说明 (7) 4.4 LED显示器 (8) 4.5 8255可编程器件扩展并行接口 (9) 第五章软件设计与说明.................. 错误！未定义书签。 5.1 程序设计 (17) 总结.................................. 错误！未定义书签。参考文献 (25)
第一章设计要求及目的 数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号.该系统目的是便于对某些物理量进行监视.数据采集系统的好坏取决于他的精度和速度.设计时,应在保证精度的情况下尽可能的提高速度以满足实时采样、实时处理、实时控制的要求.在科学研究中应用该系统可以获得大量动态;是研究瞬间物理过程的重要手段;亦是获取科学奥秘的重要手段之一.这次设计用到的集成芯片主要有8051单片机、ADC0808等.ADC0800主要作用是对八路模拟信号进行选择采集,并将其转化为八位数字信号,再送至主控制器(8051单片机);软件部分即为控制单片机的工作进程,程序由汇编语言完成并在PROTEUCE开发软件中进行的调试与仿真. 设计要求： ●温度检测范围0 ℃ ~ 64℃； ●选择合适的方式对采集的值应进行数字滤波； ●数码管显示，同时显示通道号； ●具有超限报警功能； ●可通过键盘设置上、下限值。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 基于单片机的温度和湿度数据采集系统的设计 徐燕郭涛朱杰 (科学和动态测量仪器重点实验室(北大),教育部系、电子科技、北大学)太原、山西030051年,中国电子邮件: 27361014@https://www.doczj.com/doc/df6341966.html, 陈伟 （山西北惠丰机械电子有限公司第二学术机构）长治，山西，中国电子邮件： xy.xy_2000@https://www.doczj.com/doc/df6341966.html, 摘要：在许多情况下，在实际生活生产活动考虑温度和湿度环境的影响和精确的控制，然后由采集系统传来数据。由于CAN总线可以提高抗干扰能力和可靠性的数据，因此，使用CAN总线接口，然后由上位机监测的数据传输。 本文介绍了数据采集系统的设计组成的温度和湿度传感器、单片机系统、计算机、CAN总线。在SHT75数字式温湿度传感器收集的温度和湿度测量数据,将数据传送到C8051F060单片机系统通过总线接口。C8051F060单片机做简单的快速处理的数据通过CAN总线接口,计算机实时监测。经过测试,该系统能够实现数据采集、处理和通信。 关键词温度和湿度传感器、C8051F060、数据采集、CAN总线
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊ I.介绍 对在实际生产中生活在很多时候都考虑温度、湿度的环境影响和精确的控制,如食物的储存和烟草生产,自动控制的空调、汽车等。 因为集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能、高可靠性的单片机数据采集系统。数据采集技术已经成为了一种专门的技术,在工业领域得到了广泛的应用,数据采集系统所使用的更高级的模块式结构,根据不同的应用需求,通过简单的增加和更换组件,并结合系统编程,可以扩大或修改系统,迅速组成一个新的系统[1]。温湿度数据采集系统总是有关科研单位及公司致力于开发项目,它早期在8031单片机为核心构成的系统核心,采用热敏电阻和电容作为湿敏感温度传感器和湿度传感器,整个系统,而低成本,但大尺寸和低精度、通信距离限制,通用性差、克服缺点,本文研究了基于单片机的温度和湿度数据采集系统,实现对现场仓库房间温度和湿度监测,具有实时性好、精度高、测试简单方便,易于维护和使用信号收发器的优点[2]。
刘世鹏--多路温度采集系统设计
课程设计报告 课程名称：多路温度采集系统设计 学生姓名：刘世鹏 学号： 201016020214 专业班级： T10102 指导教师：李文圣 完成时间： 2013年6月10日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师日期
多路温度采集系统设计 1 课程设计目的 温度是一种最基本的环境参数，人们的生活与环境温度息息相关，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。温度测量装置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。 本人选择数字式多路温度采集系统设计。 系统主要技术指标： （1）2路温度采集电路及以上； （2）采集测温范围为-50～+110 ℃； （3）温度精度，误差在0.1 ℃以内； （4）显示模块，采用LED数码管显示。
2设计步骤 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[1]、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如图1所示。 图1 数字式多路温度采集系统结构框图 采用智能温度传感器（DS18B20）采集环境温度并进行简单的模数转换；单片机（AT89C51）执行程序对温度传感器传输的数据进行进一步的分析处理，转换成环境对应的温度值，通过I/O口输出到数码显示管（LED）显示；由键盘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最低报警温度进行监控报警。 2.1温度采集电路设计 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，能够方便的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。
多路温度检测系统的设计 【目录】 第一章前言 (1) 第二章整体方案设计 (2) 2.1电源电路设计 (2) 2.2整体框架图 (3) 2.3技术特点 (3) 第三章芯片介绍 (4) 3.18751芯片 (4) 3.1.1电源引脚 (4) 3.1.2外接晶振引脚 (4) 3.1.3输入输出引脚 (4) 3.1.4控制引脚 (5) 3.1.5存储器结构 (5) 3.28255可编程并行接口芯片 (5) 3.3ADC0804转换器 (7) 3.4AD590传感器 (8) 3.5LED七段数码管 (9) 3.6BCD 七段译码器7447 (11) 第四章LDE显示电路及流程图 (13) 4.1LED显示电路 (13) 4.2程序流程图 (14) 第五章硬件设计 (15) 5.1键盘控制输入显示电路 (15) 5.28751与8255的连接 (16) 5.3ADC0804外围电路 (16) 第六章结论 (17) 【谢辞】 (18) 【参考文献】 (19)
【摘要】 随着电子技术发展，特别是随着大规模的集成电路的产生，给人们的是生活带来了根本性质变化。微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃，而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便，正是应用电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。单片机多点温度控制利用具有极高的性价比，体积小，重量轻，抗干扰能力强对环境的要求不高, 但可靠性，运算精度高的8751系列单片机，同时利用AD590温度传感器采集温度，利用8255实现对本系统人工温度的设置，设置值在LED上显示。 关键词：8751单片机 AD590温度传感器 8255芯片 LED LM7805 【Abstract】 With the development of electronic technology, especially with the large-scale production of integrated circuits, to the lives of the people is the fundamental nature of change. The emergence of modern microcomputer qualitative leap in scientific research, but there is asingle-chip technology to the everyday life of modern industrial control, and has brought great convenience, it is the application of electronic technology to promote the development of industrial production and people's of daily living. The use of single-chipmulti-point temperature control has a very high cost, small size, light weight, anti-interference ability of the less demanding on the environment, but the reliability, operationand high precision 8751 series of microcontrollers, while using AD590 temperaturesensors collect temperature, the use of 8255 to achieve the set temperature of the systemmanually, set the value on the LED display. Keywords: 8751 single-chip AD590 temperature sensor chip LED LM7805 8255