温度采集系统软硬件设计

基于单片机的多路温度采集系统软件设计(附程序,元件清单)编辑：Nancy 来源： 作者：Team 指数：28 编号：544020120419 共2页: 上一页12下一页基于单片机的多路温度采集系统软件设计(附程序,元件清单)(任务书,开题报告,外文翻译,毕业论文9000字)摘要：随着现代信息技术的飞速发展〖资料来源:毕业设计(论文)网 〗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温度采集在林业，农业，化工甚至是军工领域都有广泛的应用，因此能否对这些地区的环境温度实现有效的监测。

是一个要解决的重要的课题。

采用温度传感器构成的电子监控装置是一种较好的解决方案，因此利用Mcs-51单片机系列设计了一个温度采集系统。

数字式多路温度采集系统由主控制器、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。

它利用单片机AT89C51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。

实现多监测点的温度采集。

并且具有显示，报警等功能。

能够应用于一般的环境的温度采集环境。

软件设计主要采用汇编语言设计，设计工具用keil，程序主要由键盘扫描子程序，温度转换子程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序，报警控制子程序组成。

用汇编的主要优点是编程的效率高。

适用于简单的但是要求较高的电路。

本文主要是采用的是汇编语言设计。

. 〖资料来源：毕业设计(论文)网 〗关键词：温度传感器单片机软件software design base on SCM multi-channel temperature gathering system Abstract：With the rapid development of modern information technology，In temperature measurement control system of industrial, agricultural and People's Daily life playsa more and more important role in people's life, and it has very important effect，Temperature gathering in the forestry, agriculture, chemical and even military domain has a wide range of applications，So effective monitor the environment temperatureof these regions Is an important task to solve. A temperature sensor constitute electronic monitoring device is a better solution, so use Mcs - 51 SCM series designa temperature gathering system.the digital multi-channel temperature gathering system by the master control regulator, the temperature gathering electric circuit, the temperature display circuit, reports to the police the control circuit and the keyboard entry control circuit is composed .It makes the control and the data processor, intelligent temperature sensor DS18B20 using monolithic integrated circuit AT89C51 makes the temperature detector, the LED numerical code display tube makes the temperature demonstration output unit. Achieve more monitoring stations in the temperature gathering. And display, alarm functions. Can be used in the general environment temperature acquisition environment.〖资料来源：毕业设计(论文)网 〗The software design use assembly language,The design tool adopt keil, Program mainlyby the keypad scanning subroutine, the temperature conversion subroutine, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutine, display datarefresh subroutines, alarm control subroutines composition.The advantage of the assembly language is high efficiency, and fit for the circuit which simple but require expert . This paper is mainly uses assembler languageKeyword: temperature ensor monolithic integrated circuit software毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：基于单片机的多路温度采集系统主要用于采集多个监测点的温度，当某个监测点的温度超过一定的范围时进行报警。

温度采集电子系统设计报告1. 简介本报告介绍了一个温度采集电子系统的设计。

该系统可以实时采集环境温度，并将数据传输到计算机进行处理和显示。

本报告将详细介绍系统的硬件设计和软件实现。

2. 硬件设计2.1 传感器选择为了实时采集温度数据，我们选择了一款精度高、响应快的温度传感器。

该传感器具有数字输出和I2C接口，能够方便地与单片机进行通信。

2.2 单片机选择我们选用了一款功能强大的单片机作为系统的主控芯片。

该单片机具有丰富的外设接口和强大的计算能力，能够满足系统的需求。

同时，该单片机还有丰富的开发资源和社区支持，使得开发过程更加便捷。

2.3 电路设计系统的电路设计主要包括传感器和单片机之间的连接电路和稳压电路。

传感器与单片机的连接采用了I2C接口，通过外部电阻进行电平转换和保护。

稳压电路采用了线性稳压芯片，确保供电电压的稳定性。

3. 软件实现3.1 硬件驱动为了与传感器进行通信，我们编写了相应的硬件驱动程序。

该驱动程序通过配置单片机的I2C接口，实现了与传感器的数据交换和控制。

3.2 数据采集与处理在软件实现中，我们使用了单片机的定时器和ADC模块来定期采集温度数据。

通过ADC转换，我们可以将模拟温度信号转换成数字信号。

随后，我们对这些数据进行滤波和校准，以获取准确的温度值。

3.3 数据传输与显示为了将采集到的温度数据传输到计算机，我们使用了串口通信。

通过配置单片机的UART模块和计算机的串口接口，我们可以实现数据的传输。

在计算机端，我们编写了相应的数据接收和显示程序，实现了温度数据的实时显示。

4. 实验结果与分析经过实验测试，系统能够准确、稳定地采集温度数据，并进行实时显示。

通过与其他温度计的比较，我们发现系统的测量误差在可接受范围内。

系统的响应速度也非常快，能够在短时间内实时更新温度数据。

5. 总结通过设计和实现温度采集电子系统，我们成功地实现了温度数据的实时采集和显示。

该系统具有稳定性高、响应速度快的特点，可以满足实际应用的需求。

图3MAX6675的引脚图在测控系统中，用传统手工方法和测量手段测量温度，不仅精度低，速度慢，可靠性差，而且测量时耗费人力。

扩展一块或多块A ／D 采集卡，虽然可以快速、精确、可靠地进行测量，但是在模拟量较少或是温度等缓变信号场合，采用总线型A ／D 卡并不是最合适、最经济的方案。

考虑到为了克服这些缺点，选择一种新的电平转换装置是非常有必要的。

MAX6675的出现解决了这一问题。

MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器，内部具有信号调节放大器、12位的模拟／数字化热电偶转换器、冷端补偿这种传感和校正、数字控制器、1个SPI 兼容接口和1个相关的逻辑控制。

因此采用这种装置是最经济实用的选择。

1基于MAX6675的温度采集系统的总体设计本设计是以单片机为核心的最小温度采集系统。

它主要是采用热敏传感器采集温度并进行信号处理。

再经过A ／D 转换电路转换成数字信号后，送给单片机进行信号处理与计算。

计算的结果从显示台上显示出来。

在设计中，还采用了一个小键盘，小键盘的主要功能是预设一个过热超温或低温报警的检测值。

设计思路可参见图1温度采集系统的方框图。

本设计中模块的功能如下：MAX6675模块：用自带的热电偶将被测温度量经过温度传感器转换为供给内置的A ／D 转换器的电量，然后用内置的A ／D转换器将电量转换成可供单片机识别接收的二进制数值。

单片机：对接收到的二进制数值按照设计目的进行相应的处理。

显示器：是将采集到的温度并经过单片机的处理完毕后的结果显示出来，让人们能看到此时此处的温度值。

小键盘：预设温度限定值。

报警器：当温度超出限定值时发出特定频率的声音来提醒人们。

2系统的连接图2由MAX6675构成的测温系统电路框图由MAX6675构成的测温系统电路框图如图2所示。

K 型热电偶接在MAX6675的T＋、T－端，热电偶的冷端接地。

主机选用AT89C51单片机，MAX6675作为从机，从8951的P1．1端口给MAX6675发送串行时钟，P1．0端口用来接收MAX6675输出的温度数据。

基于单片机的温度检测系统硬件设计温度是工业生产和日常生活中常见的重要参数之一。

准确的温度检测对于许多应用场景至关重要，如医疗、化工、电力、食品等行业。

随着科技的不断发展，单片机作为一种集成了CPU、内存、I/O接口等多种功能于一体的微型计算机，被广泛应用于各种温度检测系统中。

本文将介绍一种基于单片机的温度检测系统硬件设计方法。

温度检测系统的主要原理是热电偶定律。

热电偶是一种测量温度的传感器，它基于塞贝克效应，将温度变化转化为电信号。

热电偶与放大器、滤波器等电路元件一起构成温度检测电路。

放大器将微弱的电信号放大，滤波器则消除噪声，提高信号质量。

将处理后的电信号输入到单片机中进行处理和显示。

在原理图设计中，我们选用了一种常见的温度检测芯片——DT-6101。

该芯片内置热电偶放大器和A/D转换器，可直接与单片机连接。

我们还选择了滤波电容、电阻等元件来优化信号质量。

原理图设计如图1所示。

软件设计是温度检测系统的核心部分。

我们采用C语言编写程序，实现温度的实时检测和显示。

程序主要分为初始化、输入处理、算法处理和输出显示四个模块。

初始化模块：主要用于初始化单片机、DT-6101等硬件设备。

输入处理模块：从DT-6101芯片读取温度电信号，并进行预处理，如滤波、放大等。

算法处理模块：实现温度计算算法，将电信号转化为温度值。

常用的算法有线性插值法、多项式拟合法等。

输出显示模块：将计算得到的温度值显示到液晶屏或LED数码管上。

硬件调试是确保温度检测系统可靠性和稳定性的关键步骤。

在组装过程中，需注意检查元件的质量和连接的正确性。

调试时，首先对硬件进行初步调试，确保各电路模块的基本功能正常；然后对软件进行调试，检查程序运行是否正确；最后进行综合调试，确保软硬件协调工作。

通过实验，我们验证了基于单片机的温度检测系统的准确性和稳定性。

实验结果表明，系统在-50℃~50℃范围内的误差小于±5℃，满足大多数应用场景的需求。

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备，可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。

本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。

2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中，传感器的选择十分重要。

常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

在本系统中，我们选择了DS18B20温度传感器，这是一种数字温度传感器，具有精确度高、精度稳定等特点，适合于实时温度采集系统的应用。

2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并通过接口与上位机进行通信。

在本系统中，我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块，它不仅具有良好的性能和稳定性，而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。

2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理，以提高系统的稳定性和准确性。

常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。

2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。

在本系统中，我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。

3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境，可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。

在本系统中，我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。

3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中，数据处理和算法设计是十分重要的部分。

根据采集到的温度数据，我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。

通过结合LabVIEW的图形化编程特点，我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。

4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案，我们可以开始进行系统的实施和测试工作。

首先，按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接，然后进行LabVIEW程序的开发和调试。

1 引言1.1 单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O 设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

1.2 温度采集设计背景随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。

在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能温度传感器目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。

基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计一、概述随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络在工业生产、环境监测、智能农业等领域得到了广泛应用。

温度数据采集作为基础且关键的环境参数之一，对于保障生产安全、提高生产效率、实现智能化管理具有重要意义。

ZigBee技术作为一种短距离、低功耗的无线通信技术，凭借其低成本、易部署、高可靠性等特点，已成为无线传感器网络的主流技术之一。

本文旨在设计一种基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统。

该系统利用ZigBee无线传感器网络采集环境温度数据，通过数据传输和处理，实现对温度信息的实时监测和分析。

系统设计注重实用性和可靠性，力求在保证数据准确性的同时，降低成本和提高效率。

本论文的主要内容包括：对ZigBee技术和无线传感器网络进行概述，分析其在温度数据采集监测系统中的应用优势详细阐述系统设计的整体架构，包括硬件选型、软件设计、网络通信协议等方面对系统的关键技术和实现方法进行深入探讨，如数据采集、传输、处理及显示等通过实验验证系统的性能和稳定性，并对实验结果进行分析和讨论。

本论文的研究成果将为无线传感器网络在温度数据采集监测领域的应用提供有益参考，对推动相关行业的技术进步和产业发展具有积极意义。

1.1 研究背景随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）在环境监测、工业控制、智能农业等领域得到了广泛的应用。

作为WSN的关键技术之一，ZigBee技术因其低功耗、低成本、短距离、低速率、稳定性好等特点，成为实现WSN的重要手段。

温度数据采集监测系统作为WSN的一个重要应用，通过对环境温度的实时监测，为生产生活提供准确的数据支持，对于保障生产安全、提高生活质量具有重要意义。

传统的温度数据采集监测系统多采用有线方式，存在布线复杂、扩展性差、维护困难等问题。

为了解决这些问题，基于ZigBee技术的无线温度数据采集监测系统应运而生。