多路温度记录器 开题报告.doc

辽宁石油化工大学信息与控制工程学院毕业设计（论文）开题报告论文题目： 多路室温记录仪设计（制作） 学生姓名： 专业班级： 学 号： 指导教师： 2012年03月11日填写说明：1题目的背景和意义 对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。2题目研究现状概述 通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。3题目要完成的主要内容和预期目标 对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于300字4进度计划 从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5 参考文献 对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文参考文献）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上）注：相应栏不够时自动加页。 排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成开题报告，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。 辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering1题目的背景和意义温度是表征设备状态的重要物理量，也是热学中用来进行分析计算的重要参量。它与我们的生活息息相关。在生产过程中我们需要对温度进行记录，而且有时我们需要对多个地点或多个时段进行测量记录，设计一个具有多路温度实时显示和动态记录功能的温度记录系统是非常有必要的，对于提高工作效率和实现智能化测控具有很好的应用价值。传统的温度记录仪通常采用的是人工记录或普通记录仪用墨水在记录纸上绘制曲线，其体积庞大、精度低、墨水易堵塞、费时费力。无纸温度记录仪产生，并因为其更准确地数据记录、更方便的数据存储、更便捷的数据分析功能，所占市场份额逐年猛增；近年来推出的带USB接口的无纸记录仪更是极大的方便了数据的下载和保存。多路室温记录仪是一种高性能、低价位的数据采集仪，利用大屏幕液晶显示可以同时观看到多通道的温度变化, 十分适于温度采集、 温度记录的应用。 它有RS232接口可以直接将数据上传到PC上 还拥有USB接口在不方便与PC连接时可以将测量的数据直接保存到U盘中在需要时再把数据转存到PC上。2题目研究现状概述温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。 由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温度传感器就会相应产生。由于Cu50热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了Cu50热电阻温度传感器。铜热电阻的线性较好、价格低、电阻率低，因而体积较大，热响应慢，但是利用这一特点可以制作测量区域平均温度的感温元件。铜热电阻的测温范围一般为50150。单片机发展的三个阶段（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS 48为代表。MCS 48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。 （2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS 51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。 完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。 CPU外围功能单元的集中管理模式。 体现工控特性的位地址空间及位操作方式。指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS 96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳。STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。通用串行总线(简称USB)是一种新型串行总线接口规范，它支持即插即用，速度快，非常适合数据采集设备和PC 机之间的通信， USB接口模块选用CH375标准版U盘文件读写模块，该模块用于向嵌入式系统单片机系统提供读写U盘中文件数据的接口，基本不需要占用单片机系统的存储空间，最少只需要几个字节的RAM和几百字节的代码。该模块支持符合USB相关规范的USB闪存盘或者USB外置硬盘，支持FATl2和FATl6及FAT32文件系统，支持小端格式和大端格式的数据字节顺序，适用于绝大多数单片机系统。该模块基于CH375的U盘文件级子程序库设计，外围电路精简，性能价格比很高。模块与单片机的连接采用三线制异步串口方式模块工作前应根据硬件连接模式，通过随机附带的专用设置程序进行设置。模块对U盘文件的读写方式分三种：扇区模式、字节模式以及数据流模式。在本系统中读写数据量相对较小，读写频率不高，所以采用字节模式。将U盘作为存储介质，以较低的成本实现了海量存储，同时U盘可方便地拆卸与更换，数据交换方便。适用于各种现场应用环境。在本设计中，通过四个传感器分别对四个测点的温度进行采集，经调理变送后送人采样保持器以保证多点数据采集的同步性。通过多路选择开关依次将四通道信号，分别依次送人A/D转换器转换为数字信号后送人单片机。单片机查询时钟模块，获取当前实时时间。将测点时间信息及四通道温度数据以特定格式作为一条记录保存在U盘指定文件中。用户通过LED显示器可实时观察六通道温度数据并可通过键盘对温度采集频率及系统工作状态进行设置与调整。3题目要完成的主要内容和预期目标利用51系或PIC系单片机作为控制板，控制热电阻传感器实现温度测量，控制USB接口模块来实现U盘存储功能，并能实现温度的显示功能，完成一个多路室温记录仪的设计及其制作： （1）能精确测量室内环境温度或指定地点温度；（2）测量结果表示的精度为小数点后2位；（3）系统通过热电阻传感器测温；（4）利用单片机通过I/O控制启动测温。（5）利用LED键盘模块的键盘控制温度测量，并且能够在LED键盘模块的数码管上显示温度值。（6）数据以标准的纯文本文件保存，方便数据的后续处理。 整个系统通过单片机控制，处理个传感器传回的数据，并把数据通过LED模块显示出来，同时把数据以文本文件的形式传输的U盘保存。使系统完成一个由传感器测温、单片机处理、LED显示、U盘保存的过程。 整个设计要求能够做出实际物体，并且实物的实验结果要与理论要求无太大误差。4进度计划第1周 （27/22/3） 调研、查阅文献、搜集与论文相关资料。 第2周 （5/39/3） 阅读相关文献、撰写开题报告并上交。第3周 (12/316/3) 查找、搜集外国相关文献或资料第4周 (19/323/3） 完成对相关外国文献的翻译第5周 （26/330/3） 对已搜集的文献、书籍等资料进行整理，完成初步设计第6周 （2/46/4） 完成硬件设计第7周 （9/413/4） 完成软件设计第8周 （16/420/4） 根据理论设计进行仿真实验第9周 （23/427/4） 通过仿真实验的结果，进一步完善课题的设计第10周（30/44/5） 通过仿真实验后，进行实物硬件的连接制作第11周（7/511/5） 完成实物硬件与软件的结合第12周（14/518/5） 对实物进行调试，调试后对实物进行室内试验第13周（21/525/5） 根据理论设计与试验结果对实物进行修改，已达到设计要求第14周（28/51/6） 整理资料完成论文第15周（4/68/6） 对论文进行检查，核实，校对第16周（11/615/6） 提交论文，准备答辩 5参考文献1孙传友，孙晓斌，汉泽西，张欣.测控系统原理与设计M.北京航空航天大学出版社，2002年4月2 向阳，熊瑛，全腊珍. 基于U盘存储的多通道温度记录仪J. 机电产品开发与创新，2009年3月3 秦月，刘斌。基于USB接口的便携式温湿度记录仪的设计J。齐齐哈尔大学学报，2008年9月4 蔡彬彬，包亚萍，陶卉，金自强。基于铂热电阻PT100 的USB 测温仪的设计J,微计算机信息。2008年4月5 梁家海，李尚平。基于AT89S52 的自动连续温度记录仪的研究与设计J.计算机与数学工程。2009年3月6王化祥，张淑英。传感器原理及应用M。天津大学出版社。2007年2月7陈海松，李益民。基于单片机的温度检测记录仪的设计J。自动化与仪器仪表。2011年4月8张一，刘强，肖军，孙传友。测量与控制电路M。北京航空航天大学出版社。2009年12月9李广弟，朱月秀，冷祖祁。单片机基础M。北京航空航天大学出版社。2007年1月