专业课程设计温度的采集与控制(软件)2

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言：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。

基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计温度采集系统课程设计是一种基于mcs-51单片机的温度测量和数据采集系统的设计和实现。

本文将详细介绍这个系统的设计过程和实际应用。

通过对温度测量的理解和市场需求的调查，我们确定了设计一个基于mcs-51单片机的温度采集系统的目标。

该系统需要能够准确测量环境温度，并将数据通过串行通信传输给上位机，以便进行进一步处理和分析。

接下来，我们开始准备所需的硬件设备和软件工具。

硬件方面，我们需要mcs-51单片机主板、温度传感器和相关的电路元件。

软件方面，我们使用Keil C51开发环境进行程序开发，并使用串行通信协议来实现与上位机的数据传输。

然后，我们开始进行电路设计和硬件连接。

首先，我们将温度传感器连接到mcs-51单片机的模拟输入引脚上，并根据传感器的特性和电路设计要求，选择合适的电路元件。

接下来，我们连接mcs-51单片机到串行通信模块，以便与上位机进行数据交流。

接下来，我们开始进行软件设计和程序开发。

首先，我们编写mcs-51单片机的嵌入式程序，用于读取温度传感器的数据，并将其转换为可读取的数字形式。

然后，我们编写程序来实现与上位机的串行通信协议，以便将温度数据传输给上位机。

在程序开发过程中，我们还可以实现一些额外的功能，以增加系统的灵活性和可扩展性。

例如，我们可以设置温度阈值，在温度超过设定值时触发报警功能。

我们还可以添加LCD显示屏，以便在单片机上直接显示温度数据。

我们进行测试和调试，以确保系统的正常运行。

我们可以使用模拟信号发生器模拟不同的温度值，并使用上位机软件来验证系统是否准确地读取和传输这些值。

如果有任何问题，我们可以检查硬件连接和程序代码，并进行相应的修复和调整。

综上所述，基于mcs-51单片机的温度采集系统是一个很有实际应用价值的课程设计。

通过这个设计过程，我们不仅可以学习和掌握嵌入式系统的开发和应用，还可以了解和实践温度测量和数据采集的原理和方法。

stm32温度采集课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握STM32单片机温度采集系统的原理和实现方法。

通过本课程的学习，学生应能理解STM32单片机的内部结构和功能，掌握温度传感器的工作原理及其与STM32的接口设计，熟悉嵌入式系统编程和调试方法。

在知识目标方面，学生应掌握STM32单片机的基本原理、温度传感器的工作原理、嵌入式系统编程基础等。

在技能目标方面，学生应能独立完成STM32温度采集系统的硬件设计和软件编程，具备实际操作能力。

在情感态度价值观目标方面，学生应培养对嵌入式系统和物联网技术的兴趣，增强创新意识和实践能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.STM32单片机的基本原理：包括STM32的内部结构、工作原理、指令系统等。

2.温度传感器的工作原理：包括热敏电阻、金属热电阻等传感器的原理及其特性。

3.STM32与温度传感器的接口设计：包括接口电路、ADC转换、DMA传输等。

4.嵌入式系统编程：包括C语言编程、中断管理、定时器等。

5.温度采集系统的设计与实现：包括硬件设计、软件编程、系统调试等。

三、教学方法本课程采用讲授法、实验法、讨论法等多种教学方法相结合的方式进行教学。

1.讲授法：用于讲解STM32单片机的基本原理、温度传感器的工作原理等理论知识。

2.实验法：用于实践STM32与温度传感器的接口设计、嵌入式系统编程等操作技能。

3.讨论法：用于探讨温度采集系统的设计与实现过程中遇到的问题，促进学生思考和交流。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材：选用《STM32单片机原理与应用》等教材，为学生提供系统性的理论知识学习。

2.参考书：提供《STM32编程指南》等参考书，为学生提供更多的学习资料。

3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解和学习课程内容。

4.实验设备：准备STM32开发板、温度传感器等实验设备，为学生提供实践操作的机会。

现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多使用更方便的电子产品所替代，尤其是单片机等集成电路的发展使很多电子产品都能比较容易的实现数字化智能化控制。

本课程设计是温度传感器采用 LM35 的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。

本系统采用三位数码显示，直观方便。

显示精度为 1℃，可检测温度范围 0～150℃，完全能够满足生活以及普通生产中环境温度的测控需求，并且拥有响应速度快、省电等优点。

但是本系统采用 ADC0804单路转换，抗干扰能力稍弱。

但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。

1.设计内容及要求 (1)2. 方案论证 (1)2.1 温度传感器 (1)2.2译码显示电路 (1)2.2.1 显示 (1)2.2.2 数码管驱动 (1)2.3 AD转换器的选择 (2)2.4 放大器的选择 (2)3. 单元电路设计、参数计算和器件选择 (2)3.1 单元电路设计及参数计算 (2)3.1.1 LM35温度传感器电路 (2)3.1.2 TL082放大电路 (3)3.1.3 NE555 (4)3.1.4 AD转换电路 (5)3.1.5 ROM电路 (5)3.1.6 译码显示电路 (6)3.2 器件选择 (6)3.2.1 温度传感器的选择 (6)3.2.2 AD转换的选择 (10)3.2.3 程序存储器ROM的选择 (13)3.2.4 数码管的选择 (14)3.2.5 NE555 (16)3.2.6 TL082 (18)4. 组装、调试 (19)4.1 软件调试 (19)4.2 硬件调试 (19)4.2.1 使用的主要仪器和仪表 (19)4.2.2 调试电路的方法和技巧 (20)4.2.3 测试的数据和波形并与计算结果比较分析 (20)4.2.4 调试中出现的故障、原因及排除方法 (20)5. 设计总结 (20)5.1 设计的收获和体会 (20)5.2 今后的改进意见 (21)参考文献 (22)附录 (23)附录Ⅰ图纸 (23)附录Ⅱ元件清单 (24)附录III程序代码 (25)1.设计内容及要求设计并制作一个温度测量与显示系统，基本原理如图1-1所示。

前言随着大规模集成电路以及人工智能在测试技术方面的广泛应用功能逐步形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器智能仪器其基本组成是采用单片机作现场采集数据的控制器通常由一台计算机来担任管理和实时动态显示一．　理论基础１．数据采集系统简介数据采集系统（ＤＡＳ有时也叫预处理系统所示为一个单通道的原理框图模拟量（多数为电压量）要经过前置放大器（缓冲器在及总线之间隔离及缓冲作用以保证二者工作的正常数据采集系统组成２化学量这里所说的可用信号是指便于处理和传输的信号如果没有传感器对原始被测信号进行准确那么可想而知传感器的种类很多可分为温度流量应变本设计讨论温度传感器模数转换器模数转换器ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）是将模拟信号转换为数字信号的转换器测控系统中的数据管理任何一个信息系统都需要涉及数据管理也是测控系统所包含的一项重要任务武汉邮电科学研究院我们经常会采用这样一种解决方案然后将数据通过现场总线传回中央控制中心回的温度数据进行储存并且带有一定的智能滤波的功能数据管理中图分类号文章编号ELECTRONICS QUALITY据传１并且从ＤＳ１８Ｂ２０读出的信息或写入ＤＳ１８Ｂ２０的信息仅需要一根口线温度变换功率来源于数据总线而无需额外电源可靠性更高转换时间给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果２可用数据线供电＋５．５　Ｖ；－５５；６温度计不会因发热而烧毁３低温度系数振荡器产生的时钟脉冲每次测量前所对应的基数分别置入减法计数器１和温度寄存器中所对应的一个基数值当减法计数器１的预置值减到０时温度寄存器的值将加１减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进位微处理器是一种带２Ｋ术制造由于将多功能８位ＣＰＵ和闪烁存储器组合在单个芯片中ＡＴ８９Ｃ２０５１是它的精简版本２．ＡＴ８９Ｃ５１　最小系统图２所示给出了单片机ＡＴ８９Ｃ５１的最小系统 ＡＴ８９Ｃ５１　最小系统万方数据上：寄生电源工作方式下　ＤＳ１８Ｂ２０与ＡＴ８９Ｃ５１的典型连接图４．ＡＴ８９Ｃ５１控制ＤＳ１８Ｂ２０工作流程四数据管理的核心类设计设计考虑所管理的数据是实时采集的数据所以采用单链表的数据结构来保存数据还要存储一个指示其后继的信息（即后继元素存储位置）称为一个结点（注意：每个结点所占用的存储单元应该是连续的ｉｎｆｏｌｉｎｋ由于这种链表中每个结点只有一个指针域确定基本思路后我们要首先设计并实现一个满足上面要求的单链表类程序的很多功能都是基于这个单链表类的基础之上的ｄｏｕｂｌｅ　ａｄａｔａ）；ｉｎｔ　ＤｅｌｅｔｅＡｔ（ｉｎｔ　ｐｏｓ）；ｖｏｉｄ　ＰｒｉｎｔＬｉｓｔ（ｃｈａｒ　＊ｔｉｔｌｅＴＭｅｍｏ　＊ＭｅｍｏＸ）；ＣＬｉｎｋｅｄＬｉｓｔ（）；ｖｉｒｔｕａｌ　￣ＣＬｉｎｋｅｄＬｉｓｔ（）；｝；２．与ＰＣ通讯部分的参考框图测控温度采集系统与ＰＣ通讯部分的参考框图　测控温度采集系统与ＰＣ通讯部分的参考框图３ＰＣELECTRONICS QUALITY／随机数的产生１）；／／四舍五入并保留一位小数ｉｆ（ＣＢｏｘＦｉｌｔｅｒ１－＞Ｃｈｅｃｋｅｄ＝＝ｔｒｕｅ） ／／判断使用限幅滤波吗ａ．ＩｎｓｅｒｔＡｔ（ａ．ｇｅｔＳｉｚｅ（）＋１Ｔ）； ｔｅｍｐＴ＝Ｔ； ｂ１［Ｎｕｍ］＝Ｔ； ｝ ｅｌｓｅ ｛ ａ．ＩｎｓｅｒｔＡｔ（ａ．ｇｅｔＳｉｚｅ（）＋１他们各自的优缺点参见表１不增加系统的延时性我们采用了较简单的限幅滤波法根据经验判断如果本次值与上次值之差放弃本次值对任意温度值进行查找本模块在链表类的定义中已提到 ＴＭｅｍｏ　＊ＭｅｍｏＸ）；详细代码为温度采集的柱形图实时显示这部分采用了ＢＣＢ强大的Ｔｃｈａｒｔ和ＴＴｉｍｅｒ控件实现了动态显示采集的温度值ｖｏｉｄ　＿＿ｆａｓｔｃａｌｌ　ＴＦｏｒｍ１：：Ｔｉｍｅｒ５Ｔｉｍｅｒ（ＴＯｂｊｅｃｔ　＊Ｓｅｎｄｅｒ）｛Ｃｈａｒｔ１－＞ＲｅｍｏｖｅＡｌｌＳｅｒｉｅｓ（）；／／　清除Ｃｈａｒｔ１上所有旧Ｓｅｒｉｅｓ．Ｃｈａｒｔ１－＞Ｖｉｅｗ３Ｄ＝ｆａｌｓｅ；　／／　不要３Ｄ立体Ｃｈａｒｔ１－＞Ｌｅｇｅｎｄ－＞Ｖｉｓｉｂｌｅ＝ｆａｌｓｅ；Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ｃｌｅａｒ（）；Ｃｈａｒｔ１－＞Ｔｉｔｌｅ－＞Ｔｅｘｔ－＞Ｃｌｅａｒ（）；Ｃｈａｒｔ１－＞Ｔｉｔｌｅ－＞Ｔｅｘｔ－＞Ａｄｄ（＂各时刻温度柱形图＂）；Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ｐａｒｅｎｔ－Ｃｈａｒｔ＝Ｆｏｒｍ１－＞Ｃｈａｒｔ１；Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ｍａｒｋｓ－＞Ｖｉｓｉｂｌｅ＝ｔｒｕｅ；　／／　设定要提示说明Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ｍａｒｋｓ－＞Ｓｔｙｌｅ＝ｓｍｓＶａｌｕｅ；Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ｓｅｒｉｅｓ－Ｃｏｌｏｒ＝ｃｌＧｒｅｅｎ；　／／　绿色显示ｉｎｔ　Ｖ；　／／　Ｖａｌｕｅ万方数据 根据经验判断设为Ａ放弃本次值次对温度则计数器清零如果采样值 如果计数器溢出并清计数器Ｓｔｒｉｎｇ　Ｌ；　／／Ｌａｂｅｌｆｏｒ　（ｉｎｔ　ｉ　＝　１；　ｉ　＜　ｎ０；　ｉ＋＋）｛Ｖ＝ｂ１［ｉ］；／／　Ｓｅｒｉｅｓ　值Ｌ＝ＩｎｔＴｏＳｔｒ（ｉ）；　／／　轴名稱Ｓｅｒｉｅｓ１－＞Ａｄｄ（Ｖ但是依然在以下几个方面存在问题１因此不能有效的保护数据免遭恶意破坏或误操作而造成的数据损失一个数据文件只能为某一用户的特定用途服务造成了大量的数据冗余降低存储器的利用率这主要是由于文件系统中数据的更新是每个应用程序各自进行的应用程序和数据结构相互依赖而应用程序的编制直接依赖于数据的存储格式和存取方法相应的应用程序也必须进行修改数据没有统一的管理机制完全要由应用程序自己管理４．８．２基于数据库管理的系统这样从数据管理的角度进行分析和设计的系统具有以下优点安全性得到保证操作系统和ＤＢＭＳ共同维护数据库本身的安全系统破坏保护数据不被非授权用户通过各种方式造成数据流失由于数据库系统的引心便捷１ELECTRONICS QUALITY所有数据集中管理１９９９多层次的服务体系有着丰富的产品质量工程管理及产品研发经验向用户提供环境与可靠性试验设备的销售和相关的技术服务主要包括ＥＳＳ测控温度数据采集管理软件设计作者：秦珀石， 李琳， 王生耀， 赵靖朝， Qin Po-shi， Li Lin， WANG Sheng-yao， ZHAO Jing-Zhao作者单位：秦珀石,Qin Po-shi(武汉理工大学计算机学院,武汉430070)， 李琳,Li Lin(武汉理工大学计算机学院,武汉,430070)， 王生耀,WANG Sheng-yao(武汉理工大学机电学院,武汉430070)， 赵靖朝,ZHAO Jing-Zhao(武汉邮电科学研究院,武汉,430070)刊名：电子质量英文刊名：ELECTRONICS QUALITY年，卷(期)：2005，(9)引用次数：2次1.薛超英数据结构 20022.陈宽达C++ Builder 深度历险 20023.沈兰荪数据采集技术 19904.李朝青单片机原理及接口技术 19991.学位论文张建岗面向测控系统的数据管理和处理技术研究1998该文通过对现代测控系统的数据特征进行研究和分析,提出了一种基于分布式测控系统的数据管理、处理和分析实现方案.该文首先分析了测控系统的软硬件组成,在此基础上对测控数据管理与处理以及测控数据管理系统的关键技术进行专门的研究.文中详细分析测控数据库管理系统中的实时数据库管理、分布数据管理、异构数据库的访问等关键技术,并提出有效的实现途径.着重论述了测控系统中数据处理系统的设计思想以及实现途径,对分布式测控系统中的实时数据和非实时数据管理及处理问题提出了有效的解决方法.2.期刊论文马昭胜.MA Zhao-sheng柴油机实验台测控系统的数据管理-赣南师范学院学报2007,28(6)以柴油机性能实验台为物理模型,完成了柴油机常见参数的测量,通过 LabVIEW虚拟仪器环境完成参数测量并生成数据文件;利用MATLAB软件的可视化等优点,完成了复杂的矩阵计算和图形处理,而在MATLAB环境中设计了GUI图形用户界面,实现了对在 LabVIEW测试系统中生成的数据文件的访问,并进行处理,得到图形,直观的反映了测试参数在特定的时刻的轨迹.3.学位论文张丽琴风洞测控系统的数据管理及其子系统的研究2009我国大规模的新车型自主开发还处在起步阶段，在新车型开发、老车型改进，包括在用车型的技术追踪都有许多迫切要解决的技术问题，这些问题离开气动-声学整车风洞和热环境整车风洞试验很难得到根本性解决。

单片机温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单片机的基本原理，掌握温度传感器与单片机的连接方式。

2. 学生能够掌握温度采集程序的设计方法，理解相关算法和数据处理过程。

3. 学生了解温度传感器的工作原理，掌握不同类型温度传感器的特点和应用场景。

技能目标：1. 学生能够独立完成温度传感器与单片机的硬件连接，进行简单的电路搭建。

2. 学生能够编写并调试温度采集程序，实现对环境温度的实时监测。

3. 学生能够分析温度采集数据，解决实际问题，提高动手实践能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及传感器技术的兴趣，激发学生探索精神和创新意识。

2. 培养学生良好的团队合作精神，学会倾听、交流、协作，提高沟通能力。

3. 培养学生关注现实问题，认识到科技在生活中的重要作用，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过动手实践，掌握单片机温度采集的基本知识和技能。

学生特点：学生具备一定的单片机基础知识和编程能力，对传感器技术有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动探究，培养学生的动手能力和创新能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 单片机原理与结构：介绍单片机的组成、工作原理及性能指标。

- 温度传感器原理：讲解温度传感器的种类、原理及性能参数。

- 程序设计基础：回顾C语言编程基础，强调在单片机编程中的应用。

2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生完成温度传感器与单片机的硬件连接，搭建电路。

- 程序编写与调试：教授温度采集程序编写方法，指导学生进行程序调试。

- 数据分析与处理：教授温度数据采集、处理与分析方法，培养学生解决实际问题的能力。

3. 教学安排与进度：- 第一周：回顾单片机原理与结构，介绍温度传感器原理。

- 第二周：讲解程序设计基础，进行C语言编程训练。

物理与电子工程学院课程设计题目:简易温度采集与控制系统设计专业电子信息工程目录1．任务提出与方案论证 (3)2．总体设计 (4)2.1温度采集电路设计(温度采样及模数转换) (4)2.2单片机控制电路设计 (5)3．温度控制系统的硬件设计 (7)3.1电源电路 (7)3.2传感器与变送器电路 (8)3.4单片机最小系统 (10)4系统调试及性能分析 (12)4.1系统调试 (12)4.2系统性能分析 (12)5.调试 (13)5.1 数码管显示的调试 (13)5.2 AD590测温电路的调试 (13)5.3 主电路的调试 (13)6.结论 (15)参考文献 (16)附件一元件清单 (17)附件二单片机仿真 (18)附件三硬件图 (19)附件四程序设计 (20)简易温度采集与控制系统设计［摘要］温度采集系统由主控制器、温度采集电路、温度显示电路、A/D转换电路组成。

它利用单片机AT89C51做控制及数据处理器、温度传感器AD590做温度检测器.LED数码管做温度显示输出设备。

硬件电路比较简单，成本较低，测温范围大，测量精度高，读数显示直观，使用方便。

[关键词]：AT89C51 AD590 传感器温度1．任务提出与方案论证温度测控系统设计的基本思路是采用一个控制芯片，将采集进来的信号，进行放大，调幅，滤波，最后通过A/D转换后，输入到控制芯片中，通过程序将各个模块连接起来，实现整套系统的功能。

控制芯片采用的AT89C51。

A/D转换芯片的选择ADC0809，该芯片带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件，可以与单片机直接接口。

最后整体方案是用AD590采集温度，经过采集电路放大，滤波之后，通过ADC0809转换，输入单片机AT89C51，经过程序处理最后直观的呈现在数码管上。

2．总体设计总体框图如图1所示，以单片机系统为核心，通过温度传感器AD590将温度信号转换为电流信号，放大后，经A/D转换器ADC0809将送进来的模拟信号转换成数字信号后送到单片机处理，并将采集的温度值与键盘设定的温度值进行比较，通过内部的程序处理，将最后的结果显示在数码管上。

多路温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集的基本原理，掌握多路温度采集系统的组成及功能。

2. 学生能描述不同温度传感器的特点和应用场景，了解传感器在温度采集中的重要性。

3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解其在多路温度采集中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的多路温度采集系统。

2. 学生能够运用编程软件，实现对温度数据的实时采集、处理和显示。

3. 学生能够通过小组合作，解决多路温度采集过程中遇到的问题，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对物理学科的热爱和兴趣，激发探索科学的精神。

2. 学生在学习过程中，养成积极思考、主动探究的良好学习习惯。

3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力，增强集体荣誉感。

课程性质：本课程为物理学科实践课程，结合课本知识，注重培养学生的实践操作能力和创新思维。

学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：教师需结合学生特点，以实践为主，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和问题解决能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，确保每个学生都能在课程中收获成长。

通过本课程的学习，使学生在掌握知识技能的同时，培养良好的情感态度价值观。

二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍热敏电阻、热电偶等常见温度传感器的原理、特性及应用场景，结合课本第十一章第三节内容。

2. 多路温度采集系统组成：讲解数据采集模块、传感器、显示模块等组成部分，以及它们在多路温度采集系统中的作用，参考课本第十五章第二节内容。

3. 数据采集与处理：阐述温度数据采集、处理和传输的方法，包括模拟信号转换、数字信号处理等，结合课本第十六章内容。

4. 编程软件应用：介绍如何使用编程软件（如Arduino）对温度数据进行实时采集、处理和显示，参考课本第十七章相关内容。

基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计课程设计题目：基于MCS-51单片机的温度采集系统设计要求：1. 利用MCS-51单片机实现一个温度采集系统，能够实时采集环境温度数据并显示在LCD屏幕上。

2. 系统应能够通过按键调节温度采样频率，可选的频率有1秒、5秒和10秒。

3. 设计一个温度预警功能，当采集到的温度超过设定值时，系统会发出警报。

4. 液晶屏上能够显示当前采样频率和温度预警阈值，并可通过按键进行修改。

5. 需要为系统设计一个合适的外部温度传感器，并连接到MCS-51单片机的相应引脚。

6. 设计一个简单的电路实现系统的硬件连接，并进行相应的调试和测试。

设计步骤：1. 硬件设计：- 根据单片机的引脚功能和外部温度传感器的规格，设计电路连接图。

- 按照电路连接图进行电路的连接，注意电子元器件的正确安装。

2. 软件设计：- 编写初始化函数，包括LCD屏幕的初始化以及按键的初始化。

- 编写温度采集函数，包括读取外部温度传感器数据的程序。

- 编写温度显示函数，将采集到的温度数据显示到LCD屏幕上。

- 编写按键处理函数，根据按下的按键进行相应的操作，例如修改采样频率和温度预警阈值。

- 编写温度预警函数，判断采集到的温度是否超过设定值，如果超过则发出警报。

3. 调试与测试：- 烧写软件到MCS-51单片机，并将外部温度传感器连接到正确的引脚。

- 运行系统，观察LCD屏幕上是否能够正确显示采集到的温度数据。

- 利用按键进行相应操作，测试系统是否能够正确响应。

- 测试温度预警功能，确保系统能够在温度超过设定值时发出警报。

4. 总结与展示：- 对整个系统进行总结，包括设计过程中遇到的问题、解决方案以及对系统性能的评估。

- 准备课程设计报告，包括设计的目的、步骤、结果和存在的问题等，- 在课程设计展示中展示系统的功能和性能，回答相关问题。

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IO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、AD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。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

温度采集系统课程设计PID一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集系统的基本原理，掌握PID控制算法在温度控制中的应用。

2. 学生能描述传感器的工作原理，了解不同类型传感器的特点及选用原则。

3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解温度采集系统中各个环节的影响因素。

技能目标：1. 学生能运用所学知识设计简单的温度采集系统，并运用PID算法实现温度的自动控制。

2. 学生能运用编程软件对温度采集系统进行模拟和调试，解决实际操作过程中出现的问题。

3. 学生具备团队协作能力，能够与组员共同完成温度采集系统的设计与搭建。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。

2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。

3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、尊重和合作，培养良好的团队合作精神。

本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。

通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。

教学要求注重培养学生的动手操作能力、团队协作能力和创新能力，使学生在掌握专业知识的同时，形成积极的情感态度和价值观。

课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估的实施。

二、教学内容1. 温度采集系统原理与结构- 传感器原理及其选用- 数据采集、处理与传输- 温度控制算法简介2. PID控制算法理论- PID控制原理- PID参数调整方法- PID算法在温度控制中的应用3. 温度采集系统设计与实现- 系统设计流程与方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践操作与团队协作- 温度采集系统搭建- PID参数调试与优化- 团队协作与成果展示教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容安排和进度，与课本章节相对应。

具体教学内容如上所述，包括温度采集系统原理与结构、PID控制算法理论、温度采集系统设计与实现以及实践操作与团队协作等四个方面，旨在帮助学生全面掌握温度采集系统相关知识，提高实际操作能力。

can温度采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集的基本原理，掌握温度传感器的工作方式及其在智能控制系统中的应用。

2. 学生能够描述温度数据的读取、处理和传输过程，并运用相关公式进行简单的温度转换计算。

3. 学生能够了解温度采集系统的设计要求，包括硬件选择和软件编程的基本原则。

技能目标：1. 学生能够独立操作温度传感器，进行温度数据采集，并通过编程实现数据的实时显示。

2. 学生能够运用所学知识，结合实际需求设计简单的温度控制程序，培养解决问题的能力。

3. 学生能够通过小组合作，共同完成温度采集系统的搭建与调试，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在探索温度采集的过程中，培养对物理和信息技术学科的兴趣，激发学习热情。

2. 学生在动手实践中，体验创新与挑战的乐趣，增强自信心和成就感。

3. 学生能够认识到温度采集技术在现实生活中的应用，提高对智能科技的关注度，培养社会责任感和时代使命感。

课程性质：本课程为实践性较强的信息技术课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高学生的动手能力和创新能力。

学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容以基础知识为主，注重引导学生从实际操作中掌握原理，培养学生主动探究、解决问题的能力。

教学要求：课程应注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，教师需提供适当的指导与支持，确保学生在课程中能够达到预期的学习成果。

通过课程学习，为学生今后的深入学习奠定基础。

二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的工作原理，包括热敏电阻、热电偶等类型，分析不同传感器的优缺点及适用场景。

教学内容关联教材章节：第三章第二节“温度传感器及其应用”2. 数据采集与处理：讲解温度数据的读取、转换和传输过程，涉及模数转换器（ADC）的使用，以及数据在微控制器中的处理方法。

教学内容关联教材章节：第四章“数据采集与处理”3. 硬件设备连接：指导学生如何将温度传感器与微控制器（如Arduino）相连接，了解必要的电路知识，掌握硬件搭建方法。

课程设计说明书课程设计名称：单片机技术课程设计题目：温度采样与控制学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：2015年 7 月 4 日专业课程设计任务书20 14 －20 15学年第 2 学期分散1周第16 周－18周集中注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要本系统将单片机应用于温度控制。

系统采用模拟温度传感器PT--100作为测温元件，将温度采集的模拟电压信号经LM324放大器差分放大后传递给MC14433模数转换器。

MC14433模数转换器将采集得到的模拟信号转换成数字信号传至STC89C51单片机的I/O 口。

STC89C52将数字信号处理后，发送给具有串行接口的HD7279,驱动3位共阴式数码管。

它具有0～500℃范围的温度测量的能力，并且通过继电器连接电路可以实现超温报警功能。

关键词：LM324，MC14433，STC89C52，HD7279，继电器。

目录前言 (1)第一章设计内容及设计要求 (2)1.1 温度的采集与控制 (2)第二章硬件系统设计 (3)2.1 系统工作原理 (3)2.2 单片机介绍 (4)2.3 复位电路 (5)2.4 晶振电路 (5)2.5 电桥与放大电路 (6)2.6 AD转换电路 (7)2.7 HD7279显示电路 (10)2.8 报警电路 (12)第三章软件系统设计 (13)3.1 程序设计思路 (13)第四章设计及调试分析 (15)4.1 电路的焊接 (15)4.2 实验的调试及结果分析 (15)第五章实验结论和体会 (16)参考文献 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (20)附录四 (25)前言在日常生活和工业生产中，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。

其中，温度控制非常重要。