开题报告基于单片机的多点温度监测系统

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开题报告基于单片机的多点温度监测系统
毕业设计开题报告
题目基于单片机的多点温度监测系统
一、研究背景和意义
1、研究背景
近年来,温度的检测在理论上发展比较成熟,但在实际测量和控制中,如何保证快速实时地对温度进行采样,确保数据的正确传输,并能对所测温度场进行较精确的控制,仍然是目前需要解决的问题。

温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。

在温度的测量技术中,接触式测温发展较早,这种测量方法的优点是:简单、可靠、低廉、测量精度较高,一般能够测得真实温度;但由于检测元件热惯性的影响,响应时间较长,对热容量小的物体难以实现精确的测量,并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温,不能用于超高温测量,难于测量运动物体的温度。

另外的非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法,其优点是:不破坏被测温场,可以测量热容量小的物体,适于测量运动物体的温度,还可以测量区域的温度分布,响应速度较快。

但也存在测量误差较大,仪表指示值一般仅代表物体表观温度,测温装置结构复杂,价格昂贵等缺点。

因此,在实际的温度测量中,要根据具体的测量对象选择合适的测量方法,在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。

温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。

动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。

在工业生产中很多场合需要实现这一控制目标,如在发酵过程控制,化工生产中的化学反应温度控制,冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等;恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一给定数值上,且要求其波动幅度(即稳态误差)不能超过某允许值。

本文所讨论的基于单片机的温度控制系统就是要实现对温控箱的恒值温度控制要求,故以下仅对恒值温度控制进行讨论。

而过发展更是比我过发展成熟的多,因此我们更要奋发向上,努
力提高我国在这方面的技术水平。

2、目的意义
随着控制理论和电子技术的发展,工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。

其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。

基于单片机的温度控制检测器作为一种重要的控制设备,在化工、食品等诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。

本文详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。

并且充分考虑了系统的可靠性,采取了相应的措施予以保证。

最后针对温控系统进行了实验,通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。

在大部分实际的环境中,增温要比降温方便。

因此,对温度的控制精度要求比较高的情况下,不允许出现过冲现象的,即不允许实际温度超过控制的目标温度。

特别是隔热效果很好的环境,温度一旦出现过冲,将难以很快把温度降下来。

这是因为很多应用中只有加热环节,而没有冷却的装置。

同样道理,对于只有冷却没有加热环节的应用中,实际温度低于控制的目标温度,对控制效果的影响也是很大的。

二、研究内容和主要解决问题
1、研究内容
(1)利用单片机,确定系统的总体设计方案,包括其功能设计;设计原则;组成与工作原理;
(2)对单片机的应用作进一步的了解,对于温度控制要有更进一步的认识。

(3)进行智能传感器的硬件电路设计;包括硬件电路构成及测量原理;温度传感器的选择;单片机的选择;输入输出通道设计;
(4)本系统采用层次化、模块化设计,整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、计算机监控系统组成。

由温度采集模块、中央处理模块、温度显示模块和报警电路模块等组成。

2、主要解决问题
(1)、硬件的设计,能实现温度巡回检测,具有设置报警温度,
声光报警等功能。

(2)、软件的设计,程序的编写,数据的采集与处理。

(3)、设计上位机平台,能够与单片机进行数据通信和交互功能;
(4)、使用上位机数据库,用于存储和查看温度记录
三、研究方法和实行方案
1、研究方法
(1)、了解温度控制的原理,及温度控制的方法。

(2)、把握总体思路,提出总体设计方案。

(3)、了解单片机的功能从而做出主控模块的选型及设计。

(4)、学习软件设计的思想,做出各模块的软件程序。

2、实行方案
系统以单片机为核心,翼多个温度、湿度传感器作为测量元件,通过单片机与智能传感器相连,采集存储智能传感器的测量数据。

在单片机系统中,还要实现程序的狂战存储、数据的实时显示、超限报警和数据辅助存储功能。

单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心,另一方面通过RS232总线与控计算机通信,将采集到的数据传输给监控计算机。

监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储、处理和警报,供工作人员浏览、记录和进行相关处理。

指导教师签字时间年月日。