1. 研究目的与意义
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。
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。
2. 课题关键问题和重难点
1.据对多点温度环境的具体情况,分析对温度数据采集及数据处理、传送、生数据库等功能要求,确定模块总体设计方案,并进行功能设计。
2.由于温度湿度影响,可能导致温度不稳定或者误差较大。
3.系统硬件功能模块设计;主要传感器的选型及设计;远程传感器和单片机的接口电路设计。
3. 国内外研究现状(文献综述)
《智能化集成温度传感器》目前,国际上新型传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化的方向发展。智能化集成温度传感器于20世纪90年代中期问世以来,正在国内外迅速推广应用。本书从实用角度出发,全面系统深入地阐述了百余种集成温度传感器的工作大批量与典型应用。全书菘分八章。第一章为集成温度传感器概述。第二章和第三章分别介绍了模拟式集成温度传感器及温度控制器的原理与应用。第四章至第六章重点阐述基于不同总线的各种智能温度传感器的原理与应用。第七章和第八章分别介绍了智能温度传感器的串行总线接口及电磁兼容性设计。这是国内第一部关于智能集成温度传感器的专著,充分反映了该领域的国内外最新科技成果。
《MCS-51单片机原理及应用》《MCS-51单片机原理与应用》以MCS51系列单片机为主线,以新一代80C51为实例,详细介绍了单片机的原理与应用。全书共分10章,主要内容包括:单片机基础、单片机开发快速入门、单片机硬件结构、MCS51指令系统与汇编语言程序设计、中断系统与定时/计数器、串行接口与I2C总线、系统扩展与接口、单片机应用系统开发以及实验与实训。《MCS-51单片机原理与应用》的实验与实训以有趣的项目化实例介绍了单片机与新热敏微打接口设计、ISP编程、用KeilμVision3开发C语言程序的过程以及用ProteusISIS7进行单片机实验的虚拟仿真的方法。
《EDA技术:Protel2004 Multisim7》主要介绍:EDA技术中最常用的两个工具软件Protel 2004和Multisim 7。Protel 2004是Altium公司推出的第一套完整的板卡级设计系统,由于Protel进入我国较早,已成为国内电子设计者的首选软件。Multisim 7是加拿大图像交互技术公司(IIT公司)推出的以Windows为基础的电子线路仿真工具,以其操作简单、实用性强的特点成为高校电子工程类专业学生的必修课程。
4. 研究方案
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。
温度控制 |
报警电路 |
显示电路 |
温度传感器 |
键盘设定 |
AT89S51 |
5. 工作计划
第1周:了解毕业设计任务,收集资料第2周:熟悉多点温度测量单片机组成结构及工作原理第3周:学习MCS-51系列单片机的应用。
第4周:在此基础上写出毕业设计的开题报告,提出设计方案,并完成相关英文资料的翻译。
第5周:掌握温度传感器和单片机各模块的组成及工作原理。
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