【文献综述】温度检测系统的设计

毕业设计开题报告测控技术与仪器基于LABVIEW分布式温度监测软件的设计1课题背景与意义温度是个基本的物理量，它是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一，随着工业的不断发展，对温度测量的要求越来越高，而且测量范围也越来越广，合理的温度范围和准确的温度测量对提高产品的质量，产量，降低消耗，实现工业生产的自动化，均有积极的作用，因此温度的监测技术的研究具有重要的意义，目前的测温控制系统大都使用传统温度测量仪器，其功能大多都是由硬件或固化的软件来实现，而且只能通过厂家定义，设置，其功能和规格一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能，因此已不能适应现代化监测系统的要求，随新旧计算机技术的飞速发展，近几年美国国家仪器公司率先提出了虚拟仪器的概念，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改的模式，使测控仪器发生了巨大的变革，虚拟仪器技术提出了“软件即仪器”的仪器设计思想，是目前最为成功应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统，它是一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言，其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发，它可将计算机资源与仪器硬件，DSP技术结合，在系统内共享软硬件资源，用户可根据测试功能的需要，自己设计所需要的系统。

2温度检测方法和发展Fahrenheit在1706年制造的水银温度计是温度测量的一个重要的里程碑，他在温度计上使用了三个温度固定点：水和氯化铵的混合物的温度为0华氏度，冰和水的混和物的温度为32华氏度，人体的温度为96华氏度，1742年，瑞典的A。

Celius发明了一种新的水银玻璃温度计，他规定水的沸点为100摄氏度，冰的融化点是0摄氏度，在这两个固定点间，将温度计等分为100分，每份1摄氏度。

目前常用温度检测的方法有以下几种：平均升温法。

工业上普遍采用的一种测量电抗器温度的方法，是平均升温法。

该方法主要是利用电抗器断电后的绕阻电阻随时间的变化曲线，再外推求出断电瞬间的电阻值，然后利用平均升温计算公式进行计算，可以看出，此方法也只能测量电抗器的平均温升，而电抗器内部各点温升是不同的。

基于单片机的温度控制系统设计文献综述前言随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。

而且，很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。

如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。

且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。

这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率.单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。

单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

1.陈岩《基于ARM 的远程控制温控系统的设计》一个基于ARM的远程控制系统的设计.该系统以无线寻呼网络接收POCSAG编码的控制命令字,同时利用DIMF信号发送器将要反馈的数据通过公用电话网络以DTMF编码传送回去,从而实现了一个功能完整的远程控制系统,弥补了以往远程控制系统的不足同。

2．金凯鹏胡即明《基于模糊PID 算法远程温度控制系统的实现》针对实时温度控制对象,算法远程温度控制系统是一套远程控制系统,并结合了模糊PID控制算法,利用其电路组成和设计原理,实现了对远程温度系统的监视和控制功能.采集端主要实现温度采集、数码显示、温度设定、无线编码发射、加热开关控制等功能;监控部分主要实现无线解码接收、温度显示、报警等功能模块.本系统实现了实时控制与无线传输结合.3.王晓员《基于单片机多点温度控制的硬件构建设计》针对目前许多塑料反应炉温度控制不准确的现状,进行了基于MCS-51系列单片机多点温度控制的硬件构建的设计.采用数字化温度传感器DS18820,TLC2543型号的12位开关电容运次逼近模数A/D转换器.成本低、可靠性高4.王芳《利用单片机实现温度智能控制》温度控制系统是一个闭环反馈控制系统,它是用温度传感器将检测到实际炉温A/D转换,送入到计算机中,与设定值进行比较,得出偏差.对此偏差按PID算法进行修正,求得对应的控制量控制可控硅驱动器,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制.5.李晓伟郑小兵周磊李建军《基于单片机的精密温控系统设计》基于单片机的精密温控系统是一种基于单片机的精密温控系统.该系统采用单片机为核心控制部件进行PID运算,数字式温度传感器DS18B20芯片测量温度,大功率放大器OPA548驱动半导体致冷器TEC实现温度控制,精度达到±0.1℃.关键字;单片机;温度控制;PID控制6.储海兵谭功全曹亢任善荣《单片机温度控制实验系统》以单片机AT89C51为核心的温度控制实验系统.它使用一线制数字温度传感器DS18B20采集温度,经过PID算法计算输出PWM波控制固态继电器调节热阻丝发热功率,最终控制被控对象温度.另外,该系统还扩展了人机接口和串口通信.整个系统不但成本低廉、而且使用和扩展方便,为广泛深入应用提供了借鉴7.叶丹《基于单片机的自适应温度控制系统》人体生物组织活性检测要求较高的温度准确度和稳定度,针对该应用设计了一个温度控制器;用现代控制理论分析了该系统;建立了系统的数学模型,并推导出其状态空间方程.从而提出了先使温度快速稳定在目标温度附近,然后通过自调整参数达到目标温度的自适应温度控制方案.仿真计算的结果证明了方案的可行性和对环境温度变化的适应能力.最后以PIC16C72A单片机为核心,具体实现了一个使用该控制方案的温度控制系统.实验结果表明该方案可以取得满意的准确度和稳定度.8.张小娟《一种基于模糊控制的温度控制系统设计》针对被控对象存在的滞后、时变、非线性等特点,将模糊控制算法引入除氧器控制系统,改善了系统的控制效果,并设计了以PIC18F252单片机为核心,实现了该控制方案.该控制方法在除氧器温度控制系统的应用中,取得了良好的效果.文中使用MATLAB软件对PID控制、带自调整因子模糊控制分别进行了仿真研究,仿真结果表明,带自调整因子模糊控制能满足调节时间短、超调量小且稳态误差在104±3 ℃内的控制要求.9. 美国加里福尼亚大学Zadeh教授《模糊集合论》标志着模糊数学的诞生。

河南工程学院毕业设计基于AT89C52温度检测系统的设计学生姓名王欢欢系（部）电气信息工程系专业电子信息工程技术指导教师詹自熬2009年６月１日摘要随着现代信息技术的飞速发展，在工业生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。

可见传感器的发展是飞快的。

它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。

本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89C52单片机温度自动检测系统的设计。

系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。

软件设计从设计思路、软件系统框图出发，先介绍整体的思路后，再逐一分析各模块程序算法的实现，最终编写出满足任务需求的程序。

最终通过DS18B20采集温度并显示出来，由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。

基本上满足了温度检测与报警的要求，具有超调量小，采样值与设定值基本一致，操作简单等优点。

本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。

关键词：温度检测 AT89C52 LED显示器DS18B20温度传感器AbstractWith modern information technology to the rapid development of industrial production in the accurate measurement of temperature is a more difficult task from the initial alcohol, mercury thermometer to the current digital, integrated temperature detection system. The development of sensors can be seen fast. Its rapid development will bring a new round of industrialization and social development of the revolutionary leap forward.In this paper, two aspects of hardware and software introduced AT89C52 single-chip microcomputer-based system automatically detects the temperature of the design. System hardware is made of the control module, temperature acquisition module, and keyboard and display modules. Software design ideas from the design, software, system block diagram, the first introduced the idea of a whole and then to analyze the procedures of the algorithm module, the ultimate task of preparing to meet needs. DS18B20 collected through the final temperature and show the resulting temperature of the surrounding environment for effective detection and alarm. To meet the basic needs of the temperature detection and alarm requirements, with a small amount of overshoot, sample values are basically the same settings, the advantages of simple operation.The design innovation is the use of digital temperature sensor DS18B20 as temperature components, pin less occupied by single-chip, which can use the spare pins through software simulation and temperature display.Key words:Temperature Measuring AT89C52 LED display DS18B20 Temperature Sensor目录第一章绪论 (1)第一节系统背景 (1)第二节系统概述 (1)第二章系统方案设计 (3)第一节方案一 (3)第二节方案二 (3)第三节方案论证 (4)第三章硬件电路设计 (5)第一节系统总体设计 (5)第二节各部分硬件电路设计 (5)一、时钟电路设计 (5)二、看门狗电路设计 (6)三、报警与控制电路设计 (8)四、LED显示电路设计 (9)五、温度检测电路设计 (10)第四章软件设计 (12)第一节主程序方案 (12)第二节各个模块子程序设计 (13)一、温度采集程序 (13)二、数码管显示模块 (16)三、温度处理程序 (17)四、EEPROM处理程序 (17)第五章系统调试 (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录一：系统原理图 (23)附录二: 主程序清单 (24)致谢 (28)第一章绪论第一节系统背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。

毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化温度检测系统的设计一、选题的背景和意义在当今社会里，温度和人类的生产、生活有着很密切的联系，同时在工业生产中也是一个很重要的基本工艺参数，例如在机械、石油、化工、电子等各类工业中经常需要对温度进行检测然后进行控制。

如今人们的生活水平不断提高，自然也越来越开始关心自己的生活环境，空气中温度的改变会直接影响一个人的舒适感和情绪，所以对温度的检测和控制的研究非常需要的。

总之，环境温度的检测仪器的设计和开发有着很好的市场前景和实用价值。

温度是生产生活中主要的环境参数，对其进行准确的检测有着很重要的意义。

炼钢炉中温度不正常，会大大影响钢铁质量；人的体温不正常了，说明人生病了；蔬菜大棚中的温度不正常了，就可能引起蔬菜死亡或生长受影响。

准确的获得温度值，能更好的提高生活质量和生产力。

二、研究目标与主要内容本设计是基于AT89S52单片机为核心处理器的温度检测系统。

系统采用AT89S52单片为主控CPU机，DS18B20为温度传感器，点阵字符形液晶显示器LCD1602，蜂鸣器，4个按键构成一个完整的温度检测系统。

主要功能为：单片机读取DS18B20中的数据并转为温度数据，同时将温度值显示在LCD1602上，检测范围为0摄氏度到99摄氏度,精度为0.5摄氏度；温度报警功能，温度上限报警值可以通过按键进行调整，报警状态也可以通过设置按键进行选择。

1引言1.1温度检测的研究背景1.2温度检测的意义1.3本论文研究的主要内容2系统硬件设计2.1系统方案论述2.1.1单片机选择2.1.2显示器件的选择2.1.3温度传感器选择2.2系统模块功能介绍2.2.1单片机模块2.3.2温度传感器模块2.3.3按键模块2.3.4液晶显示模块2.3.5蜂鸣器报警模块3系统软件设计3.1系统软件整体设计3.2系统子模块程序设计3.2.1显示模块程序设计3.2.2测温模块程序设计3.2.3按键模块程序设计4系统软硬件调试5实物制作及调试参考文献致谢附录一：电路图附录二：源程序三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等本设计是基于AT89S52单片机为核心处理器的温度检测系统。

多点温度检测系统设计论文一、引言多点温度检测是一种常见的传感器应用技术，在工业控制、环境监测以及医疗领域都有重要的应用。

传统的温度检测系统通常只能测量一个点的温度，无法满足实际需求。

因此，设计一种多点温度检测系统，能够同时测量多个点的温度，对于提高温度检测的精度和效率具有重要的意义。

二、系统设计思想多点温度检测系统的设计思想是通过多个温度传感器进行温度测量，并将测量结果传输给中央控制单元进行数据分析和处理。

系统的设计需要考虑以下几个方面：传感器的选择和布置、通信方式的选择、数据处理算法以及系统的集成与控制。

1.传感器的选择和布置传感器的选择关系到整个系统的性能，常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。

在选择传感器时需要考虑温度范围、精度要求、响应时间等因素。

传感器的布置也需要考虑被测对象的特点，合理布置传感器可以提高温度测量的准确性。

2.通信方式的选择多点温度检测系统需要将多个传感器的测量结果传输到中央控制单元进行处理和分析。

通信方式的选择需要考虑传输距离、数据传输速率、抗干扰能力等因素。

常见的通信方式包括有线通信和无线通信，根据具体的应用场景选择合适的通信方式。

3.数据处理算法4.系统集成与控制三、系统实施方案在系统实施方案中，需要具体考虑系统的硬件设计和软件开发。

1.硬件设计硬件设计包括传感器的选择和布置、通信模块的选择和接口设计，以及中央控制单元的选取和接口设计。

根据实际需求进行硬件设计，确保系统的稳定性和可靠性。

2.软件开发软件开发包括系统的数据处理算法、通信协议的设计和编程，以及系统的控制逻辑和用户界面的设计。

根据具体的应用需求进行软件开发，确保系统的易用性和性能优化。

四、系统实验和测试在系统实验和测试中，需要对系统的性能进行评估和验证。

可以通过与已有的温度检测系统进行对比实验，评估多点温度检测系统的优劣势。

同时，还需要对系统的稳定性和可靠性进行测试，以确保系统在实际应用中的可用性。

毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化温度检测系统的设计温度检测与控制在国外研究较早，始于20世纪70年代。

先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。

80年代末出现了分布式控制系统。

目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。

现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

在国内，我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。

我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。

我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。

在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。

我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。

近些年来，一些科学家通过对温度检测研究发现太阳辐射或许是气温变暖主要因素温度检测的设计中，单片机是这个系统的核心部分。

单片微型计算机简称单片机，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。

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。

基于这一系统的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。

温度检测技术文献综述1 温度检测的意义温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。

温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。

因此对温度的检测的意义就越来越大。

温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。

在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。

使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。

2 接触式测温方法原理及特点接触式测温方法包括膨胀式测温、电量式测温和接触式光电、热色测温等几大类。

接触测温法在测量时需要与被测物体或介质充分接触，一般测量的是被测对象和传感器的平衡温度，在测量时会对被测温度有一定干扰。

2.1 电量式测温方法电量式测温方法主要利用材料的电势、电阻或其它电性能与温度的单值关系进行温度测量，包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。

热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起，当参考端和测量端有温差时，就会产生热电势，根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。

热电偶具有结构简单，响应快，适宜远距离测量和自动控制的特点，应用比较广泛。

热电阻是根据材料的电阻和温度的关系来进行测量的，输出信号大，准确度比较高，稳定性好，但元件结构一般比较大，动态响应较差，不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。

热敏电阻是一种电阻值随温度呈指数变化的半导体热敏感元件，具有灵敏度高、价格便宜的特点，但其电阻值和温度的关系线性度差，且稳定性和互换性也不好。

石英温度传感器是以石英晶体的固有频率随温度而变化的特性来测量温度的。

石英晶体温度传感器稳定性很好，可用于高精度和高分辨力的测量场合。

随着电子技术的发展，可以将感温元件和相关电子线路集成在一个小芯片上，构成一个小型化、一体化及多功能化的专用集成电路芯片，输出信号可以是电压、频率，或者是总线数字信号，使用非常方便，适用于便携式设备。

多点温度检测系统设计一、引言随着科技的不断发展，温度检测技术已经广泛应用于各个领域。

在很多实际应用中，需要对不同位置的温度进行实时监测，以保证系统的正常运行或者提供必要的温控信息。

本文将介绍一种多点温度检测系统的设计，该系统可以同时监测多个温度传感器的温度，并将数据传输到中央控制器进行处理和分析。

二、系统设计1.系统框架该多点温度检测系统由多个温度传感器、信号采集模块、数据传输模块和中央控制器组成。

各个组件之间通过有线或者无线方式连接，将温度数据传输到中央控制器。

2.温度传感器温度传感器是整个系统的核心组件，用于实时监测不同位置的温度。

传感器可以选择常见的热电偶、热敏电阻等类型，根据具体需求选择合适的传感器。

3.信号采集模块信号采集模块负责将温度传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，以便于处理和传输。

采集模块应具备多通道输入功能，可以同时采集多个传感器的数据。

4.数据传输模块数据传输模块将信号采集模块采集到的数据传输到中央控制器。

传输方式可以选择有线的方式，如RS485、CAN、以太网等，也可以选择无线方式，如蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。

5.中央控制器中央控制器负责接收和处理传输过来的温度数据，并进行分析和判断。

可以通过界面显示温度数据，设置温度报警阈值，并在超过阈值时进行报警。

控制器还可以将温度数据存储到数据库中，以便后续分析和查询。

中央控制器还可以与其他系统进行联动，实现温度控制、远程监控等功能。

三、系统实现1.温度传感器的选择和布置根据具体应用场景和需求选择合适的温度传感器，并合理布置在需要监测的位置。

传感器之间距离适当远离干扰源，以确保准确测量温度。

2.信号采集模块的设计设计适合的信号采集模块，能够满足多个传感器数据的采集和处理需求。

采集模块应具备高精度、低功耗和高稳定性的特点。

3.数据传输模块的选择和配置根据具体需求选择合适的数据传输模块，并进行配置。

有线传输模块的配置需要设置通信参数和地址等信息，无线传输模块需要配置网络参数和安全认证等。