温度测控系统课程设计报告 摘要与前言

数理与信息工程学院课程设计题目：温度监控系统设计报告专业：计算机科学与技术（专升本）班级：056姓名：学号：05191101实验地点：数理与信息工程学院指导老师：成绩：目录第1节引言 (1)第2节系统的硬件配置 (3)2.1硬件介绍 (3)第3节温度控制系统的组成框图 (6)第4节温度控制系统软件设计 (7)4.1M ICROCHIP PIC16F877A单片机温度控制系统软件结构图如图5.1.1所示。

(7)4.2单片机控制流程图 (8)4.3温度变换程序模块 (9)4.4温度非线性转换程序模块 (9)第5节通信协议的设计 (10)5.1软件设计 (10)5.1.1 通信协议概述 (10)5.2.1 通信协议处理流程 (11)5.3单片机软件设计 (14)5.3.1波特率 (14)5.4通信协议设计结论 (18)5.4.1通信可靠性分析 (18)5.4.2通信速度分析 (19)总结 (20)参考文献..................................................................................................... 错误!未定义书签。

温度监控系统设计报告数理与信息工程学院 05计算机专升本陈斌斌指导教师：余水宝第1节引言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，具有举足重轻的作用。

对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。

利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。

温度控制系统综合设计报告引言随着科技的不断发展，温度控制系统在各个领域中起着至关重要的作用。

一个稳定的温度控制系统能够保证设备的正常运行，提高生产效率，并确保产品的质量。

本文将以温室的温度控制系统为例，介绍了其设计和实施过程，并总结了其结果与改进方向。

设计目标本次温度控制系统的设计目标如下：1. 实时监测温室内外的温度，并能够实时显示；2. 能够自动调整温室内的温度，使其保持在预设的范围内；3. 具备报警功能，当温室内温度超过预设范围时能够及时发出警报。

系统设计硬件部分为了实现上述设计目标，温度控制系统需要使用以下硬件设备：- 温度传感器：用于实时监测温室内外的温度。

- 控制器：负责接收温度传感器的数据，并根据设定的温度范围进行控制。

- 加热器/冷却器：根据控制器的指令，调节温室内的温度。

- 显示器：用于实时显示温室内外的温度。

软件部分温度控制系统的软件主要由以下几部分构成：- 数据采集模块：负责从温度传感器中获取温度数据，并进行存储和处理。

- 控制算法模块：根据设定的温度范围，进行传感器数据的实时处理，并生成相应的控制信号。

- 界面显示模块：将温室内外的温度数据实时显示在显示器上。

- 报警模块：当温度超过预设范围时，发出声音或灯光信号进行警示。

实施过程1. 硬件配置：根据设计需求，选取合适的温度传感器、控制器、加热器/冷却器以及显示器。

2. 硬件搭建：将选取的设备组合在一起，通过适当的接口与控制器进行连接，并确保其正常工作。

3. 软件编程：根据设计需求，编写相应的软件程序，实现数据采集、控制算法、界面显示和报警功能。

4. 软硬件调试：对整个系统进行测试和调试，确保其各项功能正常运行。

5. 系统优化：根据实际使用过程中的反馈和需求，在必要的情况下对系统进行优化和改进。

结果与改进方向经过一段时间的实际运行，温度控制系统取得了一定的成果和效果。

温室内的温度能够在预设范围内自动调节，并实时显示在显示器上。

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对单片机的扩展，传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，绘制了系统总体框图，并对主要元件进行了介绍。

该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。

DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景，适用于现代社会的发展要求。

关键词：单片机 DS18B20 温度传感器数字温度计 AT89C52第一章概述第二章硬件电路设计2.1 硬件设计方案要求2.2数字温度计设计方案论证2.3系统总体框图2.4主要元件介绍第三章软件设计流程3.1主程序流程图3.2读出温度子程序3.3温度转换命令子程序3.4 计算温度子程序3.5 显示数据刷新子程序3.6按键扫描处理子程序第四章源程序代码第五章课程设计体会第一章绪论典型的温度测控系统是由模拟温度传感、A\D转换电路和单片机组成。

但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A\D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，成本较高。

近年来，由于以DSI8B20为代表的新型单总线数字式温度传感器的突出优点使得它得到充分利用。

DSI8B20集温度测量和A\D转换于一体，直接输出数字量，接口几乎不需要外围原件，硬件电路结构简单。

传输距离远，可以很方便的实现多点测量，与单片机接口几乎不需要外围元件，使得电路结构简单，广泛使用于距离远，节点分布多的场合第二章硬件电路设计2.1 硬件设计方案要求本次课程设计，我们会用到的主要器件是51单片机和DS18B20温度传感器以及数码管，主要就是通过温度传感器的检测，把实际测得的温度值转换成二进制，再传回单片机处理，然后通过数码管显示出温度值。

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);RDTP=516;理图设计三．系统调试整个软件通过 C 语言编程,先在 Keil C51 集成开发环境下将编好的程序进行编译、调试,调试通过后会生成.HEX 文件.具体过程如下：新建一个项目文件，然后新建一个 C 语言程序，并把新建的 C 语言程序加到项目中，然后编译项目。

计算机科学与技术学院微机原理课程设计报告书课题（一）温度测控系统课题（二）动态五角星班级______________________姓名 ____ __ _________ ___ ____ ___________指导教师日期 2010.1.18～ 2010.1.28目录一．温度测控系统（硬件设计） (3)1.设计内容 (3)2.设计原理及方案 (3)电路原理图 (3)3.程序流程图 (4)4.系统功能框图 (5)5.硬件连接示意图 (5)6.汇编源程序代码 (7)7.实施结果 (10)二、动态五角星（软件设计） (12)1 设计目的 (12)2 设计内容 (12)3 设计要求 (12)4 设计原理 (12)5 程序流程图 (13)6 程序代码 (13)7 程序及硬件系统调试情况 (16)三．设计总结与体会 (16)四、参考文献 (17)一．温度测控系统（硬件设计）1.设计内容利用ADC0809采用中断方式设计一个温度测控系统，在七段数码管上显示温度值，并根据测试的温度进行控制。

当检测温度到达温度上限60℃时启动直流电动机，而温度低于下限30℃时停止电动机。

数码管上的显示内容为：XX C （采用十进制显示）（温度值在数码管上显示）。

2.设计原理及方案电路原理图直流电机上图中ADC0809的INO输入端接温度传感的ANZ端，进行温度量的采集，CLOCK接1M；8255A中A、B口与数码管连接如上图，PC0接直流电机的DCIN，其中地址端口接200。

3.程序流程图上图实现了本次实验所要要求的功能：检测温度到达温度上限60℃时启动直流电动机，而温度低于下限30℃时停止直流电动机，并在数码管上显示所采集到的数字量和转换后的模拟量。

开始初始化8255A选0809通道0并启动A/D读A/D转换结果温度＞60℃启动直流电机温度≤30℃停止直流电机延时数码管数值显示4.系统功能框图5.硬件连接示意图如下图所示，ADC0809的INO 输入端接温度传感的ANZ 端，CLOCK 接1M ，CS09接地址端口208，8255A 中地址端口接200，A 口接下图中的数码管的LA-LH ，B 口接数码管的Y 0-Y 5；PC 0接直流电机DCIN 。

北京电子科技学院课程设计报告( 2010 – 2011年度第一学期)名称：模拟电子技术课程设计题目：温度测量控制系统的设计与制作学号：学生姓名：指导教师：成绩：日期：2010年11月17日目录一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)二、课程设计名称及设计要求 (3)三、总体设计思想 (3)四、系统框图及简要说明 (4)五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4)六、总体电路 (5)七、仿真结果 (8)八、实测结果分析 (9)九、心得体会 (9)附录I：元器件清单 (11)附录II：multisim仿真图 (11)附录III：参考文献 (11)一、电子技术课程设计的目的与要求（一）电子技术课程设计的目的课程设计作为模拟电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课模拟电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型电子系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。

通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

（二）电子技术课程设计的要求1．教学基本要求要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2．能力培养要求（1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

（2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

（3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。

数字温度测控仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字温度测控仪的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和特点；2. 学会解读数字温度测控仪的电路图，了解各部分功能及相互关系；3. 掌握数字温度测控仪的编程方法，实现对温度的实时监测与控制。

技能目标：1. 能够正确操作数字温度测控仪，进行温度的采集、处理和显示；2. 学会使用相关软件对温度数据进行实时监控和分析；3. 培养动手实践能力，能够独立完成数字温度测控仪的组装与调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的热爱，激发探究科学技术的兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，培养协同解决问题的能力；3. 培养学生严谨的科学态度，认识到科技发展对现实生活的影响。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力和创新能力。

学生特点：初三学生已具备一定的物理知识和实验技能，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动探究，提高解决问题的能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 温度传感器原理与分类；- 数字温度测控仪的电路组成与功能；- 编程基础及温度控制算法。

2. 实践操作：- 数字温度测控仪的组装与调试；- 温度数据的采集、处理与显示；- 编程实现对温度的实时监控与控制。

3. 教学大纲：- 第一阶段：理论知识学习（2课时）- 温度传感器原理与分类；- 数字温度测控仪电路组成与功能。

- 第二阶段：实践操作（4课时）- 数字温度测控仪的组装与调试；- 温度数据采集、处理与显示。

- 第三阶段：综合应用（2课时）- 编程实现对温度的实时监控与控制；- 分析温度控制算法在实际应用中的优化。

4. 教材章节及内容：- 教材第四章：传感器及其应用- 4.2节：温度传感器- 教材第五章：数字温度测控仪- 5.1节：数字温度测控仪的组成与工作原理- 5.2节：数字温度测控仪的编程与应用教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织，确保学生在学习过程中掌握必要的理论知识，同时培养实践操作能力。

温度检测与控制实验系统设计任务书设计参数：被测温度1200C,最大误差不超过±1℃,设计要求：(1).被控对象为小型加热炉，供电电压220VAC,功率2KW,用可控硅控制加热炉温度；(2).通过查阅相关设备手册或上网查询，选择温度传感器、调节器、加热炉控制器等设备(包括设备名称、型号、性能指标等)；(3).设备选型要有一定的理论计算；(4).用所选设备构成实验系统，画出系统结构图；(5).列出所能开设的实验，并写出实验目的、步骤、要求等温度检测与控制实验系统设计一摘要本文介绍了一个简单的温度检测与控制系统的设计。

该系统的被控对象为小 型加热炉，供电电压为220VAC,功率2KW,被测温度1200度，误差不超过±1℃。

本设计通过热电偶测量加热炉内液体的温度，将热电偶的输出信号直接传输到调 节器，该调节器内部集成有变送器，并且可设定给定温度值，本实验为1200度。

调节器将偏差信号变为标准的4-20MA 或l —5v 电信号。

该信号输出到调功器， 可改变晶闸管导通时间，从而调节输出平均电压的大小，实现加热炉温度的控制。

经验证此控制器的性能指标达到要求。

二系统框图本系统中，检测单元热电偶，调节器为集成变送器的数字调节器，执行器为 可控硅调功器，被控对象为加热炉，被控参数为温度。

三设备选型1热电偶热电偶要求测温度1200度，误差不超过±1℃,所以决定了只能用钳钱等贵 金属材料热电偶。

钳馅热电偶乂称高温贵金属热电偶，钳铭有单伯铭（钳铭 10-伯铭）和双祐钱（钳钱30-伯铭6）之分，它们作为温度测量传感器，通 常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用，组成过程控制系统，用以 直接测量或控制各种生产过程中0T800C 范围内的流体、蒸汽和气体介质 以及固体表面等温度。

钳籍热电偶的工作原理是伯铭热电偶是由两种不同成分的导体两 端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。

温度测控系统设计摘要摘要：随着电子技术的发展，集成电路器件的运用越来越广泛，许多场合的电子控制系统都会用到这些器件。

本设计中对多种器件进行了综合运用，使设计达到可以测量并控制温度的目的。

为了提高温度测量的精度和范围，本次设计采用了16位的AD7705芯片和Pt100铂热电阻来检测温度，再连接上单片机从而构成了数据采集处理模块。

同时还有其他模块，包括提供电源的电源模块，控制加热的输出模块，键盘模块和显示模块共同构成了温度控制系统。

1前言温度测量控制的应用十分广泛，在日常生活、工业生产工程各领域均具有广阔的应用前景。

根据温度测控的需求和所运用到的领域，其实现方法也有多种。

使用热敏电阻和A/D转换器件可以较容易地实现测温，但其测得的数据精度不高。

如果要实现多点的温度测量，可能会使用到串行传输数据的数字式传感器，这种方案的成本会相对较高。

本文中提到的方法是用于测量单个点的温度，为了提高测量范围和精度选用了性能较好的器件。

1.1设计背景随着工业自动化的普及与发展，要求有更加先进、稳定、可靠的检测控制系统，以完成数据的采集并控制输出设备安全运行。

一些工业上的自动化设备需要将温度控制在一定范围内，才能保证所制造的产品的质量。

因此，温度测量控制系统有了提高自动化设备性能的重要意义。

1.2设计目标（1）能够进行一定范围的温度测量；（2）能够使温度控制在预设的温度范围内。

1.2实施计划(1) 先在草稿纸上画出主体及扩展电路的大体框图；(2) 查阅资料并选择相关电子元件并查阅其参数；(3) 通过软件画出电路原理图；并进行仿真。

用protel软件画出PCB板。

1.3必备条件计算机、Keil软件、Protel软件、电子元器件、电路板、电烙铁、万用表、示波器、直流电压源。