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温度遥测遥控系统的设计和实现

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青岛科技大学本科毕业设计（论文）

- 1 - QUST毕业论文

温度遥测遥控系统的设计和实现

QUST

温度遥测遥控系统的设计与实现

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温度遥测遥控系统的设计和实现

摘 要

文章介绍了一种基于AT89S52单片机的水温遥控遥测系统的设计。设计采用AT89S52单片机为控制内核，重点介绍了单片机工作方式和外围接口电路，包括温度采集模块所实现的数模转换、控制器AT89S52之间数据通过无线传送模块串行所实现的通信功能、温度显示模块所实现的数码管的动态显示功能。系统分为上下位机，通过无线收发装置实现对水温遥测遥控。

关键词：AT89S52单片机；ADC0809数模转换；单片机的串行通信；数码管动态显示； 青岛科技大学本科毕业设计（论文）

- 3 - 目录

1 引言 ................................................................................................................................................. - 4 -

2 温度遥测遥控系统整体设计方案 ................................................................................................. - 5 -

3 系统硬件设计 ................................................................................................................................. - 7 -

3.1 PROTLE 99SE和温度测量系统电路图的制作 ....................................................................... - 7 -

3.2 芯片的介绍和使用 ................................................................................................................... - 8 -

3.2.1 AT89S52及其在系统中的使用 ........................................................................................ - 8 -

3.2.2 ADC0809介绍和在温度测量模块的使用 ..................................................................... - 10 -

3.2.3 74HC573及其在接口电路中的使用.............................................................................. - 12 -

3.2.4 74LS74双D触发器及其在温度测量模块的使用 ........................................................ - 12 -

3.2.5 74LS02或非门 ................................................................................................................. - 13 -

3.2.6 双位数码管在显示模块的使用 ..................................................................................... - 13 -

3.3 各芯片在系统电路图中的作用和联系 .................................................................................. - 14 -

3.4 无线模块SRWF-1 V6.1及其在上下位机无线通信作用 ................................................... - 14 -

3.5 硬件的焊接和调试 ................................................................................................................. - 15 -

3.6 温度传感器和温度转换算法 ................................................................................................. - 16 -

4 系统软件控制设置 ....................................................................................................................... - 17 -

4.1 AT89S52控制寄存器及其在系统中的设置 .......................................................................... - 17 -

4.1.1 中断控制器 ..................................................................................................................... - 18 -

4.1.2 定时计数器控制寄存器和初值的计算 ......................................................................... - 20 -

4.1.3 上下位机串行通信的控制和波特率 ............................................................................. - 21 -

4.2 温度测量模块和显示模块的程序控制 .................................................................................. - 24 -

4.2.1 ADC0809的工作原理 ..................................................................................................... - 24 -

4.2.2 数码管的显示 ................................................................................................................. - 25 -

4.3 编译和烧录软件 ..................................................................................................................... - 25 -

5 总结 ............................................................................................................................................... - 27 -

温度遥测遥控系统的设计与实现

- 4 - 1 引言

温度遥测与遥控系统是一种远端测控单元装置，测控终端集A/D功能和I/O功能为一体，负责对工业设备、环境、流体的温度监测和控制，特别适合那些环境恶劣，测量人员不容易接近的场合，近年来在工农业生产中应用广泛。目前的应用领域可分为远程遥测遥控和非远程遥测遥控，他们的主要差别在于远程遥测遥控主要是通过GPRS网络实现更大的地域跨度，但是相对来说本文所研究的非远程遥测与遥控系统则更适合于车间等小空间（300米以内）的操作，此系统的的特点是成本小，系统相对简单，容易维护，具体可应用在家庭洗浴系统、工业热能系统等

根据短距离遥控遥测系统的特点，本文提出了对近距水温遥控遥测的设计方案,并最后实现了对模拟的0-100oC的温度的无线近距离测量和控制，主要工作包括温度的数模转换、温度在数码管上的动态显示和控制器之间通过无线模块进行的串行通信。青岛科技大学本科毕业设计（论文）

- 5 -

2 温度遥测遥控系统整体设计方案

本次设计，可分为上位机和下位机两大部分，分别实现温度数据的采集和温度的控制功能。

以下为系统大体原理框图（图2-1）：

上位机 下位机

图2-1系统原理框图

Fig.2-1 The system configuration block diagram

注释： ①热水注入器 ②冷水注入器 ③温度感应器

④A/D转换模块 ⑤无线收发模块1 ⑥数码管显示器

⑦无线收发模块2 ⑧温度手控器 ⑨数码管显示器

上位端阐述：

1）冷/热水注入器①/②负责接受控制器所发出的指令并调水的温度，具体为01指令为加冷水，10指令为加热水，其他指令无效。

2）温度感应器③负责采集温度并将之转换为模拟的电信号，它与A/D转换模块④组成温度测量模块负责将采集到的模拟电信号转换为8位数字信号，并将其送到控制器1，由于测量范围是0～100℃，所以误差控制在1℃是没有问题的。

3）控制器1负责：1.每2S接受一次数字信号并将其送到无线模块并发送出去并送至数码管⑥显示。2.负责将无线收发模块⑤接受到的控制信号控制冷/热水注入器①/②。

4）无线收发模块⑤负责每1秒发送一次温度，并随时（在发送温度数据的时间之外）准备着接受下位端的控制数据

下位端阐述：

1）无线收发模块⑦每1S接受一次温度数据并将其送至控制器2，并随时（在接受温度数据的时间之后一秒的时间里）将控制器2所采集的控制信号发送

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基于单片机温度检测与红外遥控控制系统的设计讲解

基于单片机温度检测与红外遥控控制系统的设计讲解

鲁东大学本科毕业设计

1

基于单片机温度监测与红外线遥控控制系统的设计

摘 要：本文介绍了以STC12C5A60S2单片机为核心CPU的温度监测与红外线遥控控制系统。对系统功能阐述后，画出系统总体的原理图设计，以此为基准完成系统各模块部分的硬件设计，并且对系统的软件设计附有详细的流程图说明和源程序注释。通过对系统的相关调试，最终实现了系统所要求的功能。凭借该系统实现的功能相对稳定性和数据运行结果的精确性，使其具备了很好的开发潜力和发展前景。

关键词：STC12C5A60S2单片机；温度检测与控制；红外遥控

Design of digital thermometer based on single chip

microcomputer

Abstract: Introduced to STC12C5A60S2 microcontroller CPU temperature monitoring

with infrared remote control systems. After the system functions described, draw

schematics overall system design, hardware design as a benchmark to complete each

module part of the system, and the system software design with detailed instructions and

source code flowchart comment. Through the system related to debugging, and ultimately

achieve the required functionality of the system. With this system functions to achieve the

温度测控系统的设计与实现

温度测控系统的设计与实现

该论文是本团队帮同学做过的案例，需要源程序或者更多毕业设计联系799523222

毕业设计（论文）

温度测控系统的设计与实现

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系 别、 专 业

导 师 姓 名、职 称

完 成 时 间

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基于AT89C51单片机的温度测控系统设计

摘要

设计一款基于AT89C51单片机的温度测控系统，介绍该系统的工作原理和设计方法。该系统温度信号由数字温度传感器DS18B20采集，送AT89C51单片机进行处理，并通过数码管显示。控温部分使用4×4矩阵按键进行温度上限和下限的设定，当温度超过设定值范围后，单片机将发出控制信号启动升温装置或降温装置，使温度保持在一定的范围。实验测试证明，设计的样机系统测温控温精度均为0．1℃，测温控温的范围可达-55～+125℃，可应用于家用电器、汽车、冷库等领域。

关键词：AT89C51；DS18B20；数码管；温度测控

引言

温度的测量和控制在日常生活和工业领域中具有广泛的应用，随着人们生活水平的大幅提高，对温度测量控制的精度和范围也有着更高的要求。在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题，这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控等现象。PID控制方式控制稳定且精度高，但是控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整较复杂。本文采用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有微型化、封装简单、低功耗、高性能抗干扰能力、测量范围广、强易配处理器等优点，可使系统测量更加精确，电路更加简单。实验测试证明，设计的样机系统测温控温精度均为0．1℃，测温控温的范围可达-55～+125℃，可应用于家用电器、汽车、冷库等领域。

单片机的远程温度控制仪表的设计方案

单片机的远程温度控制仪表的设计方案

单片机的远程温度控制仪表的设计

摘要 当今世界已经进入信息时代，信息技术成为推动国民经济和科学技术高速发展的 关键技术。数字技术的出现把模拟仪器的精度、分辨力与测量速度提高了几个量级， 为实现测试自动化打下了良好的基础。许多领域都需要对温度的监控，如何将单片微 处理器应用到温度控制领域，成为目前温度自动化的焦点课题之一，为越来越多的科 研机构所重视。

目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。本课题的研究设计 是完成单片机的远程温度控制仪表的设计。设计首先对温度测控系统各环节进行了功 能需求分析，明确了本温控系统所要达到了技术要求；然后又根据系统所要实现的功 能进行了硬件元器件的选择和软件算法的确定；最后，本设计最终给出了基于单片机 的远程温度控制仪表的整套软硬件设计方案。

关键词： 单片机，远程，温度控制

Abstract

With the rapid development of the computer technology, measuring

instruments and controltechnology, a growing number of advanced measurement

and control technolog、y equipment and methods are used in modern automation

field. How to use single-chip microprocessor in the area of temperature

control system is one of the focus topics on the current temperature

automation,which attracts more and more scientific research institutions '

atte. ntion

温度遥测遥控方案汇总

温度遥测遥控方案汇总

温度遥测遥控系统方案设计

摘要

本设计是一个以单片机为核心控制器的无线温度遥测遥控系统，本系统由微控制器、温度采集模块、无线通信模块、TFT显示模块等组成。它主要利用STC12C5A60S2单片机和DS18B20，无线传输芯片nRF24L01及其他器件实现。基于温度传感器DS18B20，直接将被测环境的温度转化成数字信号的特点，将测试的数据通过无线传输芯片nRF24L01将采集到的温度数据发送给监测终端，同时终端实时显示当前的温度信息。

关键词 STC12C5A60S2 DS18B20 无线通信 TFT 数字信号

1 引言

数字温度传感器DS18B20采用单总线协议，即与单片机接口仅需一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境温度信号转化为数字信号，通过以数字码方式串行输出，无线传输芯片nRF24L01将被测数据以无线电磁波的形式发射出去，然后接受模块接收到数据，传给CPU即单片机处理。本设计正是基于该原理完成具有实时监测的无线温度遥测遥控系统。

据题分析本次设计的基本要求如下：

（1） 对水容器中的水或冰块温度进行测量，测温范围0~80℃，误差小于1℃，遥控点和测量点均可实时显示水容器中水的温度值；

（2） 控制水容器中电加热器件，使水温在5分钟内从室温升到45℃，并在随后5分钟内，将水温稳定在45℃，误差小于2℃；

（3） 在遥控点实时显示水容器中水温度值随时间变化曲线，刷新频率小于等于20秒；

（4） 遥测遥控距离大于10米；

（5） 对加热单元设置总开关，上位机可直接控制总控开关的通断，用25w/220V灯泡显示开关通断状态。

该设计的主要设计模块在温度数据采集，被测数据的发送与接收两大模块，这两个模块设计的好坏直接关系整个系统的测试精确度。

2 方案设计

2.1总体设计方案

经过仔细论证，为了实现无线温度的遥测遥控，则该系统中需要包含温度采集模块、无线通信模块、温度显示模块等。各个模块的组合如下图所示：