温度巡回检测系统设计

1 绪论温度是一个很重要的物理参数，自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。

在工业生产过程中，温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系，因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。

温度检测类仪表作为温度计量工具，也因此得到广泛应用。

随着科学技术的发展，这类仪表的发展也日新月异。

特别是随着计算机技术的迅猛发展，以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域，形成了智能化的测量控制仪器，从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。

1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。

一般均具有指示温度的功能，由于测温原理的不同，不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。

例如热电阻温度计，它的测温范围是-200℃～650℃，测量准确，可用于低温或温差测量，能够指示报警、远传、控制变送，但维护工作量大并且不能记录；光学温度计测温范围是300℃～3200℃，携带使用方便，价格便宜，但是它只能目测，也就是说必须熟练才能测准，而且不能报警、远传、控制变送。

近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛，智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。

我国的单片机开发应用始于80 年代。

在这20 年中单片机应用向纵深发展，技术日趋成熟。

智能仪表在测量过程自动化，测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。

都取得了巨大的进展。

目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。

从技术背景来说，硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。

各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展，从而使用户具有了更大选择范围。

这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题，同时还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。

智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 选题的目的和意义此系统设计的目的在于对花窖的温湿度控制实现自动化，科学化，通过分析监测数据，结合花卉生长发育的规律，控制环境条件，使花卉在不适宜生长发育的反季节中可获得比自然下室外生长更优良的环境条件，达到对花卉的优质，高产，时节的控制。

改革开放后，人们对生活质量的要求显著提高，对美丽的花卉的需求量也急剧上升，这种对养殖花卉为生计的园林工人是一个机遇，同时也是对传统的手工培养花卉是一个挑战，花卉一般都采用温室栽培，要充分利用好温室栽培这种高效技术，就需要一套科学的，先进的管理控制方法，用以对不同的花卉生长的各个时期所需的温度湿度等环境条件进行实时的监控。

由于我国从国外引入的自动温湿度测控系统侧重点与我国气候特征不相匹配，而且引进投资高，运行维护费用高，因此难于在我国花卉市场推广应用。

因此，根据我国环境条件自主设计低成本的高效率的花卉温湿度控制系统对加快我国花房产业的现代化水平及提高温室的经济效益都有重要的意义。

植被栽培技术：植被的“设施栽培”，即“保护地栽培”。

它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、等），认为的创造是一直被生长的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节进行植被栽培的一种措施。

设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造行为。

由于涉室内的条件可以实现人为控制，使得植被可以周年生产。

玻璃温室和塑料薄膜温室出现后，植被生产出现了划时代的变化。

现在人们可以根据自己的意愿，随时生产出所需的各种植被。

可以说这是“设施栽培”的功劳。

在不利于植被生长的自然环境中，温室能够创造适宜植被生长发育的条件。

温室环境的调节主要包括三个方面：温度：根据植被生的适宜温度进行温室温度调节，若低于下限温度则采取升温措施，通常采取电热增温和火力增温，火力增温较为方便。

若高于上限温度则采取降温措施，通常通过水管降温和风扇降温。

XMD温度巡回检测仪使用说明书一、概述XMD温度巡回检测仪是一种采用计算机技术的智能仪表。

仪表采用双排数码管分别同时显示温度测量值与当前通道，可手动或自动巡回检测，并且每路有相应指示灯指示。

二、仪表主要技术指标1、精度：±0.5%FS±1.0个字2、输入信号：热电偶K E S J热电阻Pt100Cu503、测温范围：K(0~1300℃)E(0~800℃)S(0~1600℃)J(0~1000℃)Pt100(-200.0~600.0℃)Cu50(-50.0~150.0℃)4、报警继电器触点容量：220V/3A（阻性）5、工作电源：交流85~265V50HZ功耗小于5W6、正常工作环境：温度0~50℃，相对湿度35%~85%的无腐蚀性气体场合三、仪表面板布置四、仪表的设定过程1、正常的显示状态正常使用中，上排显示窗显示当前测得的温度值，下排显示窗显示当前通道。

设置参数时下排显示参数符号，上排显示设定值。

有报警输出时报警指示灯点亮，并且相应通道指示灯也点亮。

2、参数的设置自动巡检状态下，按SET键，下排窗显示密码锁项“LK”符号，上排窗显示密码值，此时您只要按动键、键、键即可对仪表进行规定范围内任意值设定。

长按或可实现快速连减或快速连加。

当上排显示窗变成您所需要的值后，您再按该功能键，仪表进入下一个设定项目，可以用同样的方法设定：每格自动巡回检测时间“t1”，上限报警值“A1”，下限报警值“A2”，每路修正值“SC”。

自动巡检状态下，按键转换成手动巡检，此时下排个位小数点闪烁，按键步进定点巡检通道。

定点巡检时，按键转换成自动巡检。

五、仪表接线：热电偶接线图热电阻接线图六、型号意义：本仪表为1~16路通用型巡回检测仪，根据客户需要出厂时予以设置。

XMD—123“1”：表示通道数。

如‘16’为16通道，‘8’为8通道。

“2”：报警定义。

‘0’无报警，‘1’上限报警，‘3’上下限报警“3”：输入信号类型。

基于51单片机的多点温度检测系统设计作者：程院莲来源：《数字技术与应用》2012年第11期摘要：多点温度检测系统由下位机和上位机两大部分组成。

下位机选用AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器为核心器件，实现温度的检测并提供标准RS232通信接口。

上位机实现数据处理与显示，选用通用PC。

该系统可应用于在工业及民用常温多点监测场合，如仓库测温、空调系统的温度检测等领域。

关键词：单片机 DS18B20 温度检测单总线中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0008-02运用主从分布式思想，下位机（单片机）实现各点温度数据的实时采集和处理，上位机（PC机）则显示各点温度值，采用RS-232串行通讯标准，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统，实现远程控制。

该系统具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点，可以应用在工业及民用常温多点监测场合。

如粮食仓储系统、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测等。

1、系统设计方案在多点测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。

采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。

便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。

且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。

在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。

DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C51构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。

这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大，且由于AT89C51可以带多个DSB1820，因此可以非常容易实现多点测量.轻松的组建传感器网络。

系统设计方案框图如图1所示。

2、下位机硬件设计下位机的功能主要包括：多点温度测试及其相关处理，与上位机通讯传输温度数据。

摘要随着计算机技术的发展，计算机的应用也越来越广泛。

在自动化领域，计算机已经成为控制系统的首选平台，应用计算机对生产和试验进行实时、远程监控是现代自动化发展的主用方向。

在生产过程中，应用数据采集系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，以方便人们对数据结果做出分析判断。

在生产和科学试验中，常常要测控很多参数，诸如温度、压力、转速等，通常的方法是使用专用的仪表人为观测、记录处理数据、做出判断，这就会带来人为的误差，而且应用范围也会受到现场条件、响应速度等因素的限制。

而自动的实时监控系统能很好的解决这些问题。

本文以一种简单的温度循环检测系统为实例，基于VB编程语言的多路温度采集与处理系统，可以实现上下位机的通信与系统管理界面设计，可以更直观的观察数据、更便捷对系统进行控制。

上位机基于VB编程语言编程可以实时监测到温度的变化，同时将采样数据与采样时间存入数据库中，便于对数据的查询和分析。

下位机采用ADAM-4017+对数据进行采集。

关键词：温度巡检；实时数据；历史数据；VB；研华4000系列模块AbstractWith the development of computer technology, it has found widely application in many areas. In the field of automation, computer control system has become the preferred platform. Computers have been used for production and testing in real time, remote monitoring which is the main use direction. The data acquire system can be used to collect, monitor and record data of technology in the production process to facilitate the people to judge the results of an analysis. In the production and scientific experiment, they are required to monitor and control many parameters, such as temperature, pressure, speed, etc.. The traditional method is to use special instruments by human observation, record process data, make judgments, which would bring about human error. and limited by on-site conditions, response speed factors. The automatic real-time monitoring system is a good solution to these problems.In this thesis, a simple temperature measuring system is introduced. Based on the VB programming language, multi-channel temperature acquisition and processing system can achieve communication between the PC and I/O module, monitoring interface design. It can observe data intuitively, conveniently and fast. The PC based on VB programming language can monitor real-time changes of temperature, meanwhile the sampled data is stored into the database for data query and analysis in which ADAM-4017 + is used for data collection. Key words:temperature inspection; real-time data; historical data; VB; Advantech 4000 series modules目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 VB的应用现状 (1)1.3 ADAM-4000系列模块的应用现状 (1)1.4 本文研究内容 (2)2 系统应用软件及研华模块简介 (3)2.1 VB技术的概述和功能特点 (3)2.1.1 VB技术的概述 (3)2.1.2 VB技术的功能特点 (3)2.1.3 VB术语 (4)2.1.4 窗体的常用属性 (5)2.2 数据库简介及应用 (6)2.2.1 ACCESS数据库简介 (6)2.2.2 数据库系统的特点 (7)2.2.3 ACCESS数据库系统的建立 (8)2.3 研华ADAM-4000系列的功能特点 (11)2.3.1 ADAM-4017+的功能特点 (11)2.3.2 ADAM-4520的功能特点 (13)2.3.3 ADAM-4000 Utility的使用 (14)2.4 RS-232接口 (17)2.4.1 RS-232的历史和作用 (17)2.4.2 RS-232接口的物理结构 (18)2.4.3 RS-232传输电缆长度 (18)2.4.4 RS-232端口缺点 (18)3 巡检系统整体设计 (19)3.1 数据采集技术概述 (19)3.1.1 数据采集的基本功能与形式 (19)3.1.2 数据采集系统的的特点： (19)3.2 软件结构设计 (20)3.2.1 软件结构 (20)3.2.2 MSComm控件简介 (21)3.3 硬件结构设计 (22)3.3.1 硬件结构 (22)3.3.2 ADAM-4017+连线图： (23)3.3.2 ADAM-4520连线图： (25)3.4 温度巡检系统数据采集实现 (26)4 系统调试 (31)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 英文文献 (38)附录B 中文文献 (42)附录C VB程序 (45)1 绪论1.1 课题研究背景近年来，在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要的位置。

目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 1 前言.. (1)1.1系统概述 (1)1.2单片机控制系统 (1)2 温室大棚环境监测系统方案 (3)2.1传感器设计方案 (3)2.2主控制方案 (4)2.3方案选择 (5)3 温室温度检测设计方案 (5)3.1温度采集部分的设计 (6)3.1.1 温度传感器DS18B20 (6)3.1.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)3.2单片机接口电路的设计 (13)3.3显示电路的设计 (15)4 系统软件的设计 (15)4.1显示子程序的设计 (15)4.2DS18B20数据采集子程序的设计 (16)5 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录A 单片机系统原理图 (20)1温室大棚温度监测系统设计摘要随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温度控制成为一个难题。

目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A／D转换器及单片机等组成的传输系统。

这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。

同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。

在这样的形式下。

开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。

本课题提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案，该方案是利用温度传感器将温室大棚内温度的变化，变换成电流的变化，再转换为电压变化输入模数转换器，其值由单片机处理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室大棚内的实际温度。

关键字单片机；温度监测；数字温度传感器Greenhouse Environment Monitoring SystemAbstractWith the popularization of greenhouse technology,the amount of greenhouse is larger and larger．However,the temperature control of greenhouse is becoming a difficult problem．Currently,the temperature control system of greenhouse is mostly using a transfers system which consists of analog temperature sensors，multiplexing analog switches，A／D conversion units and SCM．This kind of temperature collection system needs a lot of cables which is laid to make the signal of the sensor be sent to the collection card in the greenhouse．Thus the work of fixing and take down is miscellaneous，and the cost is high．What’s more，what is transferred in the system is analog signals which are easily interfered and have more ullage.It is hard for the controller to make a decision in time according to the change of temperature because the measure endr is bigger．So under this circumstance．it is necessary to empolder areal time and precise temperature control system which is in aposition to deal with temperature information of many nods．This paper gives a greenhouse temperature control project which is based upon the SCM and digital monobus technology．In this project，the change of temperature in the greenhouse is transformed into the change of electric current and then into the change of voltage by using the temperature sensors．The change of voltage is input into the AFD conversion units and the result is dealt with by SCM．At last the real time temperature in the greenhouse is displayed on the monitor under the control of SCM．Key wordsSCM; temperature monitoring; digital temperature sensor1 前言1.1 系统概述温室是设施农业的重要组成部分，国内外温室种植业的实践经验表明，提高温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。

用单片机8031组成8路温度巡回检测系统1.设计思路温度传感部分：由于题目要求温度分辨率为0.5℃，温度测量范围为0~100℃，DS18B20智能温度传感器能够满足精度要求，同时，它能够以9～12位的数字值读数方式直接读出被测温度，故选择DS18B20温度传感器作为温度采集系统。

题目要求实现8路温度巡回检测系统，设计的检测系统通过一个温度传感器DS18B20、以及8031单片机实现，由于8031只有很小的RAM，没有ROM，故本系统需扩展一片程序存储器2732和一片静态数据存储器6116。

设计系统由DS18B20输入8031单片机，超出0~100℃范围后启动蜂鸣报警器报警，如未报警则进入内存，在8031单片机内设置一定时器程序，定时为一分钟，通过输入数据与已存数据的比较得到最大、最小值，同时将输入数值累加，在单片机内设置一计数器程序，将累加所得数值除以数值总数可得到一分钟内的平均值。

2.方案设计2.1原理框图8031单片机蜂鸣器存储器扩展DS18B20智能温度传感器图1系统设计原理框图2.2 硬件选择2.2.1 DS18B20智能温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。

与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。

其特点如下：（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

（2）在使用中不需要任何外围元件。

（3）可用数据线供电，电压范围： 3.0~ 5.5 V。

（4）测温范围：-55 ~ 125 ℃。

固有测温分辨率为0.5 ℃。

（5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式。

（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。

（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。

　2.2.2 8031单片机图2 8031原理图8031内含4kb EEPROM程序存储器，具有功耗低、抗干扰能力强的特点，可安置于监测现场，数据存储器WM0016DRH是一种多功能非易失性SRAM，特点如下：高速高抗干扰自保持，不怕掉电，上下电百万次数据无丢失，断电保护10年有效，既可高速连续读写，也可任意地址单字节操作，无需拼凑页面，随机读写不需等待，立即有效，输入输出TTL/CMOS兼容，上电复位输出，掉电保护，内置看门狗，电源监测，不用外加电路和电池，且引脚与标准SRAM兼容。