温度采集系统原理

方案设计与分析1温度控制系统方案测温系统采用集成温度传感器AD590测量温度,AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。

可广泛应用于各种冰箱、空调器、粮仓、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。

将AD590测得的温度信号经转换电路转换为电压量输出,再经AD转换后,将数据送入单片机处理,最后由显示电路显示所测温度,此外还设有键盘,用来设置温度,将测得温度与设置温度比较后,由指示灯指示系统所处的工作状态。

2硬件资源简介2.1 89C51简介89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—F alsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89 C2051是它的一种精简版本。

89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

2.3三端稳压器LM7805简介三端稳压集成电路lm7805电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78 ××系列和负电压输出的lm79××系列。

顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。

它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。

用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

温度控制系统工作原理温度控制系统工作原理温度控制系统是一种用于控制温度的自动化设备，它能够根据输入信号对环境温度进行调节，以实现期望的空间温度。

温度控制系统具有自动控制、节能、节约、方便等特点，可用于家庭、厂房、机房和其他场所的温度控制。

下面我们就一起来了解一下温度控制系统的工作原理及控制系统的结构与功能。

一、温度控制系统的工作原理1、环境温度检测：温度控制系统首先必须要到采集环境温度，一般使用温度传感器来采集环境温度值，经过温度控制系统的控制器处理，将采集到的温度值发送给控制系统以实现温度控制系统的控制。

2、控制输出：根据温度控制系统的设定值和环境温度值，温度控制系统的控制器能够做出正确的控制决策，控制系统控制器就会根据其决策通过开关来控制负载，实现对负载的控制，使得环境温度满足控制系统的设定值。

3、温度控制系统调节：温度控制系统的调节是持续进行的，当环境温度大于或小于控制系统设定的温度值时，控制器就会持续进行控制，以维持环境温度等于或接近控制系统的设定值。

二、温度控制系统的结构与功能1、温度控制系统的主要组成部分：温度控制系统由温度传感器、控制器、显示装置、开关、负载等部分组成。

2、温度传感器：温度传感器的作用是采集环境温度，然后将采集到的温度值发送给控制器。

3、控制器：控制器的功能是根据温度控制系统的设定值和环境温度值，做出控制输出决策，控制负载，以实现温度控制的目的。

4、显示装置：显示装置的作用是实时显示环境温度值和控制系统的设定值，以便于温度控制系统的调整和监控。

5、开关：温度控制系统的开关的作用是根据控制器的控制输出决策控制负载，以实现温度控制的目的。

6、负载：负载的作用是根据控制器的决策控制负载，以实现温度控制系统控制的目的。

以上就是温度控制系统的工作原理及控制系统的结构与功能介绍，温度控制系统的优点在于它具有自动控制、节能、节约、方便等特点，可用于家庭、厂房、机房和其他场所的温度控制，是大家非常理想的温度控制设备。

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本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□。

（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)前言 (1)1、概述 (2)1.1选题的研究目的和意义 (2)1.2温控系统在国内外的发展状况 (2)2、总体设计及功能 (3)2.1 总体方案 (3)2.2 功能介绍 (4)3、硬件设计 (4)3.1 温度采集系统设计 (4)3.1.1温度传感器DS18B20的性能和结构 (4)3.1.2 DS18B20工作原理 (5)3.1.3 温度传感器DS18B20的应用电路 (7)3.1.4 温度采集系统硬件原理图 (7)3.2 AT89C51的介绍及功能结构 (8)3.2.1 AT89C51的介绍 (8)3.2.2 最小系统原理图 (10)3.3 LCD显示系统 (11)3.4 按键设置电路 (12)3.5 声光报警电路 (13)3.6 温度采集系统总电路图 (14)4、软件设计 (15)4.1 主程序流程图 (15)4.2 温度采集系统软件设计流程 (17)4.3 显示子程序流程图 (17)4.4 按键子程序流程图 (18)5、系统仿真 (18)5.1 仿真总电路图 (18)5.2 仿真和调试 (19)5.2.1 仿真设置 (19)5.2.2 调试和分析 (20)6、总结 (21)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)共3 1页第1页数字式多路温度采集系统的设计学生：赵龙指导老师：杨先卫三峡大学理学院摘要：本设计是制作一个单片机控制的数字式多路温度采集系统。

一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。

2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。

3. 学会搭建简单的温度监测系统，并验证其功能。

二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。

温度传感器将温度信号转换为电信号，数据采集器对电信号进行采集和处理，控制器根据设定的温度范围进行控制，显示屏显示温度信息，报警装置在温度超出设定范围时发出警报。

本实验采用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。

数据采集器采用单片机（如STC89C52）作为核心控制器，通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的处理。

三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路，包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。

2. 编写程序，实现以下功能：（1）初始化单片机系统；（2）读取温度传感器数据；（3）将温度数据转换为摄氏度；（4）显示温度数据；（5）判断温度是否超出设定范围，若超出则触发报警。

3. 连接电源，启动系统，观察温度数据变化和报警情况。

五、实验结果与分析1. 系统搭建成功，能够稳定运行，实时显示温度数据。

2. 温度数据转换准确，显示清晰。

3. 当温度超出设定范围时，系统能够及时触发报警。

六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统，实现了温度数据的采集、处理和显示。

2. 通过实验，加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。

3. 实验过程中，学会了如何编写程序，实现温度数据的处理和显示。

七、实验建议1. 在实验过程中，注意电路连接的准确性，避免因连接错误导致实验失败。

2. 在编写程序时，注意代码的简洁性和可读性，便于后续修改和维护。

3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合，如数据存储、远程传输等，提高系统的实用性和功能。

实验一温度数据采集系统一、 实验目的 1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。

二、 实验内容1、实验方案的设计； 2、数据采集程序设计与开发； 3、 系统调试与运行。

三、 实验设备1、微型计算机 一台2、ADAM4019温度数据采集模块 一个3、ADAM4520串行协议转换模块 一个4、K 型热电偶 一个5、电加热水杯 一个6、Visual Basic 6.0软件 一套7、工业温度计 一个8、ADAM-4000 Utility 应用程序 一套四、 实验要求1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发 2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试； 3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。

五、 实验原理与方法步骤1、 实验原理温度数据采集系统的构成原理图，如图1—1所示。

图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K 型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。

为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号，然后通热电偶 ADAM4019 ADAM4520 PC 机 COM1 端口电热水杯电源过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。

可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采集。

为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。

软件冷端温度补偿技术的原理思想：误差的绝对值＝|采集到的测量值－真实温度值|；if 实际测量值－真实温度值>0;then 温度量＝实际测量值－误差的绝对值；else if 实际测量值－真实温度值<0;then 温度量＝实际测量值+误差的绝对值；else温度量＝实际测量值;end2、ADAM4019指令的学习（见附件材料）3、VB知识的准备和参考程序设计在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。

多路温度采集器的工作原理
多路温度采集器的工作原理是通过使用多个温度传感器同时测量不同位置或设备的温度，然后将采集到的温度数据传输到数据采集设备或监控系统中进行处理。

具体的工作原理如下：
1. 传感器布置：多路温度采集器通常具有多个温度传感器通道，可以分别连接到不同位置或设备上。

传感器布置时需要根据实际需求选择合适的传感器数量和位置。

2. 传感器测量：每个传感器会定期或根据设定的采样频率测量所连接位置或设备的温度。

传感器可以是接触或非接触式的，接触式传感器需要与被测物体直接接触来获取温度信息，非接触式传感器则通过红外辐射或其他方式来测量温度。

3. 数据采集：传感器测量到的温度数据会被传输到数据采集设备中。

这可以通过有线或无线方式进行，例如使用传感器信号线连接或通过无线传输技术（如Wi-Fi或蓝牙）传输。

4. 数据处理与分析：接收到温度数据的数据采集设备会对数据进行处理与分析。

这包括将数据转换为数字信号、校准数据以消除测量误差、存储数据等。

采集设备通常还会提供界面供用户查看温度数据并进行必要的操作。

5. 数据传输与存储：处理后的温度数据可以通过网络传输到远程监控系统或云服务器进行存储和分析。

这样可以实现远程监控、报警和数据分析等功能。

总的来说，多路温度采集器通过多个温度传感器同时测量不同位置或设备的温度，然后将采集到的温度数据传输到数据采集设备进行处理和存储，从而实现对多个温度值的监测和管理。

温度采集原理温度采集是指通过传感器等设备获取环境或物体的温度信息的过程。

在工业控制、环境监测、医疗设备等领域，温度采集是非常重要的一项技术。

本文将介绍温度采集的原理及常见的温度传感器类型。

一、温度传感器的原理。

温度传感器是一种能够将温度转换成电信号的装置。

根据其工作原理，常见的温度传感器可以分为接触式和非接触式两种类型。

1. 接触式温度传感器。

接触式温度传感器是通过与被测物体直接接触来获取温度信息的传感器。

其中，最常见的是热电偶和电阻温度计。

热电偶利用两种不同金属导线的热电势差来测量温度，其工作原理是当两种不同金属连接处有温度差时，会产生电动势。

而电阻温度计则是利用金属电阻随温度变化的特性来测量温度。

2. 非接触式温度传感器。

非接触式温度传感器是通过测量物体辐射出的红外辐射来获取温度信息的传感器。

红外线可以传播到被测物体表面并被吸收，被吸收的能量与物体的温度成正比。

因此，通过测量红外辐射的强度，就可以间接地得到物体的温度。

二、常见的温度传感器类型。

1. 热电偶传感器。

热电偶传感器具有快速响应、测量范围广、耐高温等特点，适用于高温环境下的温度测量。

2. 电阻温度计。

电阻温度计精度高，稳定性好，适用于精密温度测量，常用于实验室和工业控制领域。

3. 红外线温度传感器。

红外线温度传感器无需接触测量物体，适用于远距离、高温或移动物体的温度测量。

三、温度采集系统。

温度采集系统由传感器、信号调理电路、数据采集模块和数据处理单元组成。

传感器负责将温度转换成电信号，信号调理电路用于放大、滤波和线性化处理信号，数据采集模块负责将模拟信号转换成数字信号，数据处理单元则对数字信号进行处理和分析，最终得到温度信息。

在实际应用中，温度采集系统可以通过传感器将环境或物体的温度信息转换成数字信号，然后通过数据处理单元进行处理和分析，实现对温度的监测、控制和调节。

总结。

温度采集是一项重要的技术，在工业控制、环境监测、医疗设备等领域有着广泛的应用。

温度采集原理温度采集是指利用各种传感器和仪器设备对物体的温度进行测量和采集的过程。

温度是描述物体热状态的物理量，对于许多工业生产和科学研究领域来说，准确地采集和监测温度是非常重要的。

本文将介绍温度采集的原理及相关知识。

一、温度传感器。

温度传感器是温度采集的核心部件，它能够将温度转化为电信号输出，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。

热电偶是利用两种不同金属导线焊接成回路，当焊点温度发生变化时，产生的热电动势可测出温度变化；热敏电阻则是利用材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度；而半导体温度传感器则是利用半导体材料的特性来测量温度。

这些传感器各有优缺点，可根据实际需求选择合适的温度传感器。

二、温度采集原理。

温度采集的原理是利用温度传感器将物体的温度转化为电信号，再经过放大、转换、处理等环节，最终得到我们需要的温度数值。

在温度采集系统中，通常会有模拟信号处理和数字信号处理两种方式。

模拟信号处理是将传感器输出的模拟电信号进行放大、滤波、线性化等处理，然后转换为标准的电压或电流信号；而数字信号处理则是将模拟信号经过A/D转换器转换为数字信号，再经过微处理器或单片机进行数字滤波、数据处理和通信输出。

三、温度采集系统。

温度采集系统是由传感器、信号调理模块、数据采集模块、数据处理模块和显示输出模块等部分组成的。

传感器负责将温度转化为电信号，信号调理模块负责对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，数据采集模块负责将模拟信号转换为数字信号，然后进行数据处理和存储，最后通过显示输出模块将结果展示出来。

整个系统需要保证采集的温度数据准确、稳定、可靠，以满足不同领域的需求。

四、温度采集应用。

温度采集在工业自动化、环境监测、医疗仪器、农业生产等领域有着广泛的应用。

在工业自动化中，温度采集系统可以用于监测生产过程中的温度变化，保证产品质量和生产安全；在环境监测中，可以用于大气温度、水温、土壤温度等的监测，为环境保护和资源管理提供数据支持；在医疗仪器中，可以用于体温测量、病房温度监测等，保障患者的健康和安全；在农业生产中，可以用于温室大棚的温度监测，为作物生长提供合适的环境条件。

温度采集原理温度是物体内部分子或原子的运动状态的直接表现，是物体内部微观粒子活动程度的一种表现。

温度的高低直接影响着物体的性质和状态，因此温度的准确采集对于许多领域来说都是非常重要的。

本文将介绍温度采集的原理及其相关知识。

一、温度传感器。

温度传感器是用来测量物体温度的装置，其工作原理是利用物质的热膨胀、电阻、热电效应、光学效应等特性来实现温度的测量。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、红外线传感器等。

其中，热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的元件，通过测量电阻值的变化来确定温度的变化；热电偶则是利用两种不同金属导体在不同温度下产生电动势的原理来测量温度。

二、温度采集原理。

温度采集的原理是通过温度传感器将物体的温度转化为电信号，再通过数据采集模块将电信号转化为数字信号，最终通过微处理器进行处理和显示。

在这个过程中，温度传感器起到了关键作用，它能够将温度转化为电信号，并且具有较高的灵敏度和稳定性。

数据采集模块则负责将模拟信号转化为数字信号，并进行一定的处理和存储。

微处理器则是整个系统的核心，它能够对采集到的数据进行处理、分析和显示，同时还可以通过通信接口将数据传输到外部设备。

三、温度采集系统的应用。

温度采集系统广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备、家用电器等领域。

在工业自动化中，温度采集系统可以用于监测生产过程中的温度变化，保证产品质量和生产安全；在环境监测中，可以用于监测大气温度、水温等环境参数，用于环境保护和气象预测；在医疗设备中，可以用于监测患者的体温，保证医疗过程中的安全和有效性；在家用电器中，可以用于空调、冰箱等电器的温度控制，提高产品的舒适性和节能性能。

四、温度采集系统的发展趋势。

随着科学技术的不断发展，温度采集系统也在不断更新和完善。

未来，温度采集系统将更加智能化、便捷化和精准化。

智能化体现在系统将具有更高的自动化程度，能够实现远程监控和控制；便捷化体现在系统将更加简单易用，用户可以通过手机、平板等设备随时随地查看和控制温度；精准化体现在系统将具有更高的测量精度和稳定性，能够满足更加严格的应用要求。

引言概述：温湿度监控系统是一种用于实时监测和记录环境中温度和湿度变化的设备。

它可以广泛应用于各种场合，如仓储、冷链物流、医院、实验室等。

本文将详细介绍温湿度监控系统方案（二）的原理、组成部分、工作原理以及优势。

通过本文的阐述，读者将能够全面了解该系统方案，并为相关领域的应用提供参考。

正文内容：1. 系统原理1.1 温湿度传感器温湿度传感器是温湿度监控系统的核心组件，可感知环境中的温度和湿度。

目前市场上常用的温湿度传感器有热电偶、电阻式温湿度传感器、共振式温湿度传感器等。

这些传感器均能够通过电子元件将温度和湿度转化为电信号，并传送给系统主控板。

1.2 系统主控板系统主控板是温湿度监控系统的核心控制单元，负责接收传感器传来的信号，并进行数据处理和存储。

现代系统主控板通常采用微处理器和存储器，能够实现对温湿度数据的快速处理和存储。

2. 组成部分2.1 传感器模块传感器模块是温湿度监控系统的基础组件，在系统中负责感知环境中的温度和湿度。

传感器模块通常由温湿度传感器和信号转换电路组成，能够将感知到的温湿度数据转化为电信号，并传送给系统主控板。

2.2 数据采集模块数据采集模块是温湿度监控系统的重要组成部分，负责接收和整理传感器模块传来的数据，并将其传送给系统主控板。

数据采集模块通常包括数据接收器、数据处理单元和数据传输接口等。

2.3 数据存储模块数据存储模块是温湿度监控系统的关键组件之一，负责存储系统采集到的温湿度数据。

现代的数据存储模块常采用可擦写存储器（EEPROM）或闪存等，可以实现大容量的数据存储和快速读写。

2.4 数据显示模块数据显示模块是温湿度监控系统的用户界面组件，负责将系统采集到的温湿度数据以可视化的形式展示给用户。

数据显示模块通常由液晶屏、按钮和指示灯等组成，用户可以通过操作按钮了解系统的工作状态和当前温湿度数据。

3. 工作原理温湿度监控系统的工作原理是，在环境中布置多个传感器模块，每个传感器模块感知一个特定区域的温湿度，并将数据传输给系统主控板。