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物联网环境下的智能温控系统研究在当今科技飞速发展的时代，物联网技术已经逐渐渗透到我们生活的各个领域。
其中，智能温控系统作为物联网应用的一个重要方面，正发挥着越来越重要的作用。
无论是在家庭、办公场所还是工业生产中，智能温控系统都能够根据环境变化和用户需求，实现精准的温度控制，从而提高能源利用效率，为人们创造更加舒适和节能的环境。
智能温控系统的基本原理是通过各种传感器采集环境温度、湿度等数据，然后将这些数据传输到控制中心进行分析和处理。
控制中心根据预设的算法和规则，对温度调节设备（如空调、暖气等）发出指令，实现对温度的精确控制。
在物联网环境下，这些传感器和控制设备通过网络连接在一起，形成了一个智能化的系统。
家庭是智能温控系统应用的一个重要场景。
在传统的家庭温度控制中，人们往往需要手动调节空调或暖气的温度和工作模式，不仅操作繁琐，而且难以实现精确的温度控制。
而智能温控系统可以根据家庭成员的活动规律和生活习惯，自动调整室内温度。
例如，当系统检测到家中无人时，可以自动降低温度或关闭部分设备，以节省能源；当家庭成员即将回家时，又可以提前启动设备，将室内温度调节到舒适的范围。
此外，智能温控系统还可以与智能家居中的其他设备进行联动，如窗户、窗帘等，实现更加智能化的温度控制。
在办公场所，智能温控系统同样具有重要的应用价值。
由于办公场所的人员流动较大，不同区域的使用时间和需求也不尽相同，传统的统一温度控制方式往往无法满足所有人的需求。
智能温控系统可以通过传感器监测每个区域的人员活动情况和环境温度，实现分区、分时的温度控制。
例如，会议室在使用时可以保持较高的温度，而闲置的区域则可以适当降低温度。
这样不仅能够提高员工的舒适度，还能够有效降低能源消耗。
工业生产中的温度控制对于产品质量和生产效率有着至关重要的影响。
在一些对温度要求较高的生产过程中，如化工、制药等行业，微小的温度波动都可能导致产品质量的下降甚至生产事故的发生。
智能温度表是一种可以测量环境温度并提供智能化功能的设备。
其设计原理通常包括以下几个关键部分：
1. 温度传感器
智能温度表的核心部件是温度传感器，用于检测环境的温度。
常用的温度传感器包括热敏电阻（PTC、NTC）、热电偶和数字温度传感器等。
传感器将温度信号转换为电信号，并输出给控制系统进行处理。
2. 控制系统
智能温度表的控制系统通常由微处理器或微控制器组成，负责接收和处理来自温度传感器的信号。
控制系统根据预设的算法对温度数据进行处理，并可以实现各种功能，如温度显示、报警功能、数据存储和通信等。
3. 显示模块
智能温度表通常配备有显示模块，用于显示当前环境温度和其他相关信息。
显示模块可以采用液晶显示屏、LED显示等，以直观方式展示温度数据给用户。
4. 电源管理
智能温度表需要稳定的电源供应以正常工作。
电源管理部分通常包括电池或外部电源接口，以及相关的电源管理电路，确保设备的正常运
行和节能管理。
5. 智能功能
除了基本的温度检测和显示功能，智能温度表还可能具备一些智能化功能，如温度数据记录、远程监控、温度趋势分析、报警提示等。
这些功能通过控制系统的智能算法实现，提升了设备的实用性和便捷性。
综上所述，智能温度表的设计原理主要包括温度传感器、控制系统、显示模块、电源管理和智能功能等关键部分，通过这些组成部分的协同工作，实现了智能温度表的准确测量和智能化功能。
基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施智能温控系统是一种利用先进的技术手段来监测和调节室内温度的系统。
基于红外线测温技术的智能温控系统能够通过红外线感应器实时测量人体温度，并自动调节环境温度，为用户提供一个舒适的室内环境。
在设计和实施基于红外线测温技术的智能温控系统时，我们需要考虑以下几个方面：1. 红外线测温技术的选择在选择红外线测温技术时，我们需要考虑其准确度、响应速度和稳定性。
高准确度的红外线测温技术能够提供可靠的数据，快速响应速度可以及时感知到人体温度变化，而稳定性可以确保长时间的可靠运行。
2. 温度感应器的布置在室内的不同区域布置红外线温度感应器是非常重要的。
合理的布置可以确保系统能够准确地感知到人体温度，并进行及时的调节。
一般而言，温度感应器可以布置在入口、会议室、办公区和共用设施等频繁出入的区域，以确保及时监测到人体温度的变化。
3. 温度数据的处理和分析系统需要具备处理和分析红外线测温数据的能力。
温控系统可以通过将红外线测温数据与预设的温度阈值进行比对，从而判断当前环境是否需要进行温度调节。
同时，系统也可以将温度数据进行存储和分析，以便用户后续参考和分析。
4. 温度调节的方式基于红外线测温技术的智能温控系统可以通过多种方式进行温度调节。
例如，可以通过控制空调系统、暖气系统或者通风系统来实现温度的调节。
在温度过高或过低时，系统可以及时发出信号，触发相应的设备进行温度调节，以保持室内环境的舒适度。
5. 用户交互界面的设计为了方便用户操作和监控温度调节情况，智能温控系统需要拥有友好的用户交互界面。
用户可以通过界面进行温度设定、监测室内温度以及查看历史数据等操作。
同时，系统还可以提供报警功能，当温度异常或超过设定的范围时，系统会自动发出报警提醒，提醒用户及时采取措施。
总结而言，基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施需要考虑红外线测温技术的选择、温度感应器的布置、温度数据的处理和分析、温度调节的方式以及用户交互界面的设计。
基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。
在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。
目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。
与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。
此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。
人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。
关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。
以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。
该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。
1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。
具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。
1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。
智能多路温度检测系统中国科学院感光化学研究所陶培德摘要本文详细地介绍了八路温度巡回检测/定点检测系统的硬件配置、误差分析和软件设计方法。
该系统特点有三:①采用铂热电阻测温,布线为三线制,不加补偿电阻,从电路模型中消除了连接导线电阻引进的测量误差。
②八路测温用用一套温度?电压变换电路,测温点间的切换采用廉价的CD4051八选一模拟开关,其开关的导通电阻及导通电阻路差均布引进测量误差。
③铂热电阻温度/电压变换电路的非线性由硬件电路校正,校正后的非线性误差在0~199.9℃范围内小于0.0045%。
整个系统采用89S51单片机控制键盘操作,实现检测温度的实时显示、打印、越线报警功能。
引言温度的精密测量是工业生产领域中的一个经典课题。
在温度检测系统中,测量变换电路起着至关重要的作用,而温度传感器又是该电路中的一个关键元件。
众所周知,在设计测量变换电路时,我们是从分析传感器性能(电阻型、电流型、电压型等)入手,通过适当的补偿、非线性校正及信号放大环节,最后综合处一个满足期望指标的测量变换电路来。
目前,使用比较广泛的温度传感器有四类:热电阻(如铂热电阻)、热电偶、热敏电阻及集成电路温度传感器(如AD590)。
本文介绍的检测系统,采用铂热电阻(以下简称铂电阻)元件测温。
铂电阻温度传感器具有精度高、性能稳定、互换性好(有分度表)、耐腐蚀及使用方便等一系列有点,移植是工业测控系统中广泛使用的一种比较理想的测温元件。
在温度大于0℃的条件下,铂电阻的电阻值R(t)与被测温度t之间呈如下关系:R(t)R(0)?(1+At+Bt2) (1)式中(对BA2分度号而言)R(0)100Ω(0℃时的电阻值)A3.96847×10-3/℃(一次温度系统数)B?5.847×10-7/℃2(二次温度系统数)由式(1)可见,铂电阻的不足之处是:温度比较率小(α≈0.391Ω/℃),存在Bt2二次飞线性项。
大家知道,铂电阻作为温度传感器使用时,必须把它放在测温现场。
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究智能家居是基于互联网技术和智能设备的一种智能化居家环境。
智能家居设备图像化、交互化、智能化、个性化的特点，让我们的生活方式发生了革命性的变化。
智能家居设备已经成为21世纪最具前景的产业之一。
目前，智能家居设备涉及了家庭安防、家庭娱乐、环境监测、智能家电、智能化生活用品等多个领域，其中环境监测是智能家居的重要功能之一。
本文将介绍智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究。
一、智能家居中环境监测的重要性智能家居，就是通过物联网技术将家庭中的所有设备连接在一起，实现家庭智能化。
而环境监测则是智能家居中的重要功能之一。
商家、企业和消费者通过智能家居设备可以实时了解家庭的温度、湿度、空气质量等，实现对家庭环境的控制。
智能家居的环境监测可以给消费者提供一个智能、舒适、省心、环保、健康的生活方式。
二、智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统1. 系统结构智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统是由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、用户交互模块五个部分组成的。
传感器负责采集温湿度信息，数据采集模块将传感器采集的温湿度数据传输到数据传输模块，数据传输模块将数据传输到数据处理模块进行数据处理，处理好后将数据通过用户交互模块反馈给用户。
2. 系统工作原理智能环境温湿度监测控制系统工作原理主要有两种方式，一种是主动传输，另一种是被动传输。
被动传输是指当传感器感应到室内温度或湿度发生变化时，会自动触发数据采集模块采集数据，并进行传输。
而主动传输是指用户可以通过智能家居APP对家庭温湿度进行监测控制，APP可以实时地向数据采集模块请求数据，实现对家庭温湿度的监测和控制。
3. 系统功能智能环境温湿度监测控制系统主要有以下几个功能：（1）实时温湿度监测智能环境温湿度监测控制系统可以实时监测家庭的温度和湿度。
实时监测可以帮助用户了解家庭环境的状态，做到心中有数。
（2）数据趋势分析智能环境温湿度监测控制系统可以对家庭温湿度的数据进行趋势分析，从而让用户更加清晰地了解家庭温湿度的变化趋势。
第33卷第3期2015年 7月沈阳师范大学学报(自然科学版)J ournal o f Shen y an g Normal Universit y(Natural Science Edition)Vol.33No.3Jul.2015文章编号:16735862(2015)03040904智能温度检测系统的研究张玉梅1,周腾蛟2,曲延华1,秦宏1(1.沈阳工程学院自动化学院,沈阳 110136;2.沈阳师范大学教务处,沈阳 110034)摘要:提出一种基于射频技术的无线温度检测系统,以智能温度传感器和C y cloneⅡ系列芯片实验平台为基础,通过对控制系统的软件调试和硬件检测等多种操作方式,设计出最优的智能温度检测系统㊂这种智能温度检测系统具有可自动调节㊁多点采集㊁传输距离远㊁精准度高㊁使用便捷等特点㊂目前,对此系统的研究具有非常重要的理论意义和实践价值㊂因此,智能温度检测系统应用越来越广泛,特别适用于蔬菜大棚㊁居室㊁办公室等室内场所㊂关键词:温度采集;温度检测系统;智能控制;温度传感器中图分类号:TM13文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.16735862.2015.03.0200 引言温度是表现物体冷热程度最直接的物理量,它与人们的日常生活㊁生产关系密不可分㊂随着温度监测技术的飞速发展,它已被广泛应用于工业生产㊁科学研究等领域中,在各种领域中,温度亦是非常重要的运行参数,能直接关系到生产的正常进行和安全保障㊂所以,温度的多点检测及控制技术在工业生产和日常生活中占据极其重要的地位,准确的智能温度检测及控制技术的研究亦越发成为现代温度控制系统发展的主流方向㊂特别是近年来,无线温度检测及基础控制已渐渐与人们的日常工作㊁生产生活密不可分,基于这样的前提,设计一个良好的温度检测控制智能系统具有一定的必要性㊂本文设计了硬件与软件想结合,通过采集检测电路㊁控制系统的比例因子来进行基础控制的无线测温系统,拟采用现场可编程门阵列㊁单片机等核心芯片来进行温度信号的检测和控制[1]㊂此程序简单㊁所需资源少,系统响应快,性能指标能达到很好的效果[2]㊂1系统的整体思路要开发出好的智能温度控制系统,首先要对整个系统进行总体设计,在设计中基于几个原则: 1)整体方案设计㊁局部细节完善㊂将所想设计的温度检测控制系统分为多个功能模块来进行设计㊂总的电路系统划分成多个功能独立㊁结构简单㊁互相之间又有电气关系联系的功能模块㊂分别加以实现,最后进行电气连接形成整合温控系统㊂2)广范围适用㊁超高性价功能目的设计㊂设计电路适合于工用及普遍民用生活领域,结构简单,操作性强,比较容易实现,在达到性能指标精度的前提下,追求电路系统的超高性价比㊂3)稳定性㊁可靠性实现㊂在软硬件支持的前提下,具有掉电保护功能,检测仿真研究中尽可能多模拟多组参数,提高参数的有效性㊂采用知名公司先进的芯片作为处理器㊂提高整个系统的稳定性㊁可靠性㊂4)易实现性㊂考虑到应用的场合领域,尽量完善整个温度检测系统,使其操作简单,界面简单易懂,即使是家用,对于老人与小孩亦不需要像操作人员那样具备多精深的领域技术知识[36]㊂收稿日期:20150510㊂基金项目:辽宁省教育厅科学研究一般项目(LJ2013287);沈阳工程学院科技项目(LGYB1405)㊂作者简介:张玉梅(1977),女,辽宁葫芦岛人,沈阳工程学院讲师,硕士㊂图1 温度控制系统的硬件结构图基于以上的多点温控设计原则,整个温度检测控制系统由数字温度监测模块㊁参数传输模块㊁数码管显示模㊁声光报警模块等多个电路功能模块组成㊂其中,数字温度监测模块直接将采集到的温度值转换为数字量,无需进行任何A /D 转换㊂参数传输模块负责将采集到的温度信息量传给核心芯片,软件部分完成测量时间间隔等参数设计㊂数码管显示模块实时显示测定的当前温度值,声光报警模块部分完成超范围的蜂鸣器及发光报警工作㊂核心芯片向检测电路发送指令,传感器开始工作,接收位码数字量,转换成参数传给核心芯片,核心芯片进行处理控制,根据使用者的需求,将换算好的温度值发送到数码管显示屏,通知和预警值进行比对,如果超范围,控制报警电路工作㊂一旦发现超过阈值,或具有一定偏差,使用者可将该信息作为参考进行下一步的控制㊂各个功能模块组成的系统,是一个能进行智能数据采集㊁简单处理㊁并可输出简单控制信号的智能表1 温度检测控制主要技术性能指标分类技术指标采样周期0.5s 温度测量范围-55~125ħ精度0.1ħ报警方式声光报警控制器,其既可与上位机联合组建,形成2级控制系统,也可以单独作为一个小型独立的温度采集系统进行使用,具有一定的实用性和灵活性[79]㊂本论文讨论设计的温度采集控制系统采用数字式温度传感器DS18B20,检测精度可达到0.10ħ,测温范围为-25~125ħ㊂系统总体设计框图如图1所示的基本组成电路㊂温度检测控制主要技术性能指标见表1㊂2 硬件电路设计温度采集系统硬件电路原理图如图2所示㊂本电路主要由单片机AT89C52㊁4个数字温度传感器DS18B20㊁键盘及数码管显示器等构成㊂图2 系统硬件电路原理图1)温度传感器传统模拟信号温度检测通常使用热敏电阻等器件作为感温元件,虽然这类模拟器件成本低,但需进行A /D 转换,完成后续信号的转换㊁处理,如果对测量精度有要求,还需要考虑非线性误差的补偿等核心技术问题㊂另外,根据温度检测电路使用场地的不同,有可能场地的各种电磁干扰信号很多,模拟温度信号易受干扰产生测量误差㊂因此,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最佳方案㊂本论文中的实验装置拟采用高精度数字温度传感器DS18B20㊂它体积小,硬件资源占用率超低,抗干扰能力强,附加功能强㊂形成一个多点[10]温度采集系统㊂该型号传感器允许连接多个DS18B20014沈阳师范大学学报(自然科学版) 第33卷数字温度传感器,数据线㊁地址线㊁控制线合并为一,是一根双向串行数据的信号线㊂测量范围在-55~125ħ,测量精度高㊂由于寄生电源可能产生电压不足,本论文中设计的系统由外部电源供电,电源线连接4.7kΩ的上拉电阻,DQ 数据端直接连核心芯片的P 口㊂2)控制策略㊁核心芯片控制策略的核心思想是利用输入的偏差和偏差变化率的工况,进行分析计算,得出相适应的输出量数值,这个控制过程有很强的逻辑性㊂因此,选择核心芯片设计的控制器能够充分发挥其优势,有利于简化控制算法㊂将整个软件设计过程分为计算偏差㊁计算偏差变化率及决策控制输出3个步骤㊂论文中采用的核心芯片AT89C52单片机是ATMEL 公司生产的芯片㊂该芯片功能特点为采用CMOS 工艺生产的低功耗㊁高性能单片机,为8位单片机㊂工作电源电压为5V ,工作频率为24MHz ,非常适合用作简单结构的温度检测控制系统设计[11]㊂图3 LED 显示器核心芯片是整个温度采集控制系统的核心㊂接收温度检测电路发送来的温度信号,温度阈值存在核心芯片中㊂单片机AT89C52和数字温度传感器之间也是实时通信,DS18B20把检测到的参数送给核心芯片,单片机开始工作,将送来的温度参数与使用者设定的参数进行比对;根据输入的偏差和偏差变化率计算,得出相应的控制量;最后由核心芯片控制继续加热或迅速降温,完成调节温度的目的㊂这就是核心芯片的控制策略及工作过程㊂图中的74LS164芯片为移位寄存器㊂其中Q Ѳ为8位并行输出端口㊂移位寄存器串行扩展为4个8位并行输出口,分别连接到LED 7段显示数码管的段选端,此显示方式为静态显示,如图3所示㊂在电路设计中,若想使LED 数码管的显示亮度均匀,亦有调节方法,可调整电位器在线调整输出电压㊂3 系统软件设计系统程序的总流程图如图4所示㊂图4 室内温度控制系统的总体流程图主程序为系统的监测㊁控制程序,与DS18B20通信没有被迫关闭中断的情况,可以满足对实时性要求严格的应用要求㊂通过使用Quartus Ⅱ软件㊁Nios Ⅱ集成开发环境(IDE ),可以很好地完成对系统的控制㊂软件实现过程中,比较结果超出阈值,若小于最小值或大于设定的最大值,可通过启动加热阀门或散热器来调整温度进入阈值范围内[1214]㊂4 结 论文中首先简要阐述温度检测系统的硬件电路模块,包括AT89C5l 单片机㊁温度传感器DS18B20㊁模数变换器㊁LED 显示器及控制电路等,并给出了硬件电路结构图,且对系统可靠性方面的设计进行了分析讨论㊂其次,在硬件基本原理设计基础上,设计了系统的软件流程图,通过设置相关参数模拟现场情况,基本实现了所需要的功能㊂希望在以后温控检测系统的研究中,选出最优化的算法控制系统,实现最优的温度检测㊂114 第3期 张玉梅,等:智能温度检测系统的研究214沈阳师范大学学报(自然科学版)第33卷参考文献:[1]邓璐娟,冯巧玲,李淑君,等.智能温室环境控制的研究现状与发展方向[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版, 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uenc y technolo gy,a wireless tem p erature detectin g s y stem is p resented.B y the o p eratin g modes of software debu gg in g and hardware detection for the control s y stem,the o p timal intelli g ent tem p erature detection s y stem is desi g ned based on the intelli g ent tem p erature sensor and the C y clone II series chi p s ex p erimental p latform.The intelli g ent tem p erature detection s y stem p ossesses man y features like automatic re g ulation,multi p oint collection,distant transmission,hi g h p recision,easil y usin g,and so on.Currentl y,research of it has ver y im p ortant theoretical si g nificance and p ractical value.Therefore,the intelli g ent tem p erature detection s y stem is a pp lied more and more extensivel y, es p eciall y,it is more suitable for indoor s p aces,such as ve g etable g reenhouses,bedroom,office.Ke y words:tem p erature g atherin g;tem p erature detection s y stem;intelli g ent control;tem p erature sensor智能温度检测系统的研究作者：张玉梅， 周腾蛟， 曲延华， 秦宏， ZHANGYumei， ZHOUTengjiao， QUYanhua，QIN Hong作者单位：张玉梅,曲延华,秦宏,ZHANGYumei,QUYanhua,QIN Hong(沈阳工程学院 自动化学院,沈阳,110136)， 周腾蛟,ZHOUTengjiao(沈阳师范大学 教务处,沈阳,110034)刊名：沈阳师范大学学报（自然科学版）英文刊名：Journal of Shenyang Normal University (Natural Science Edition)年，卷(期)：2015(3)引用本文格式：张玉梅.周腾蛟.曲延华.秦宏.ZHANGYumei.ZHOUTengjiao.QUYanhua.QIN Hong智能温度检测系统的研究[期刊论文]-沈阳师范大学学报（自然科学版） 2015(3)。
