基于单片机的多路温度采集系统软件设计开题报告

本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455毕业设计（论文）开题报告题 目 基于单片机的多路温度采集系统软件设计专 业 名 称 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 20 年 2 月 22 日本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455一、 选题的依据及意义温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。随着科学技术的发展，由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。温度控制一直是工业控制中非常重要的环节，在影响塑料成型加工过程的诸多因素当中，熔体温度是一个最为关键的控制量。如何对塑料加工中的温度进行有效的控制一直是相关领域里一个主要的研究课题。目前较先进的温度检测与控制系统是以单片机为核心的温度控制装置，与手控式和电子式温度控制相比单片机温度控制装置有很多优点，但成熟产品多为单路温度控制，若要控制多路温度需购买多件产品，提高了成本。因此多路温度采集控制器的设计在工业中有着非常广泛地用途。二、国内外研究概况及发展趋势近年来随着大规模的集成电路的发展单片机继续快速的发展，从 4 位 8 位发展的 16位 32 位，单片机主要用于控制，它的应用遍及各行业，大到航空航天，小至生活中的家电，如彩电，冰箱，洗衣机，智能玩具，除上述传统领域，在汽车，电子等行业在国外也有很大的发展，它成本低，功耗小，集成度高，控制功能多,能灵活组装各种装置。在 20 世纪 90 年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是 8 位 A/D 转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到 1C。国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是 912 位 A/D 转换器，分辨力一般可达 0.50.0625C。由美国DALLAS 半导体公司新研制的 DS1624 型高分辨力智能温度传感器，能输出 13 位二进制数据，其分辨力高达 0.03125C，测温精度为0.2C。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D 转换器。以 AD7817 型 5 通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27us、9us。进入 21 世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C 总线、SMBus 总线和 spI 总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。Sensirion 推出的 sht11 新型湿温度传感器，该系统将 cmos 芯片与传感器技术结合，本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455发挥了强大的互补功能。Sht11 数字湿温度传感器，将湿度传感器，温度传感器，信号调理，模数转换，标定参数及 I 平方 c 总线接口全部集成到传感器内部，因此既提高了传感器性能有降低了成本减少了体积，因此非常便于和微控制器接口。该系统是嵌入式温湿度系统测量的理想选择。三、研究内容及实验方案3.1；研究内容：基于单片机的多路温度采集系统采用 AT89C51 单片机做核心，DS18B20 做 A/D 传感器，并有报警显示模块。1,测量范围：-10 度到+100 度，精度正负 0.5 度，2，测量并显示环境温度，显示时间和日期，每隔一段时间记录一次温度,。3，采样时间间隔 t（1mint60min）可由用户自定。当温度超过一定范围发出报警信号。3.2；实验方案温度采集系统在一定空间内分层次多点测量同一时刻的温度且能持续工作相当长的时间，如进行田间温度测量，将温度放在所需测量的农田各个位置，在土壤表面，深入到作物根系附近，放置到植物的顶端，测量同一时间内部同位置的温度，经过一段时间的采样从而分析温度对作物生长产生的影响，还可以在粮食存储的粮食中均匀分布温度探头，监测不同位置的粮食的温度变化，防止或尽早处理霉变现象，系统设计框图如下：本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455单片机模块AT89C51报警模块传感器DS18B20传感器DS18B20传感器DS18B20晶振显示模块单片机模块：单片机控制系统采用 AT89C51 它 是 一 种 带 4K 字 节 闪 存 可 编 程可 擦 除 只 读 存 储 器 的 低 电 压 、 高 性 能 CMOS 8 位 微 处 理 器 ， 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 AT89C51 是 一 种 高 效 微 控 制 器 ，报 警 模 块 ： 输 出 1K 赫 兹 和 500 赫 兹 的 音 频 信 号 驱 动 扬 声 器 做 报 警 信 号 ， 要求 1000hz 信 号 响 100ms， 500hz 信 号 响 200ms,当 开 关 合 上 响 报 警 信 号 ， 开 关 断 开报 警 停 止 。显 示 模 块 ： 由 于 室 内 温 度 基 本 上 是 在 -50 到 +50 之 间 ， 因 此 显 示 模 块 只 需两 位 数 即 可 。温度传感器模块：系统采用 DS18B20 做温度的 A/D 传感器，传感器类型 DS18B20 测量范围 -55- 128精度 0.5 显示分辨率 0.1 ，外壳材质 铁、不锈钢， 输出无线数字信号，其他指标 供电电源 21.5V。独 特 的 单 线 接 口 方 式 ， DS18B20 在与 微 处 理 器 连 接 时 仅 需 要 一 条 口 线 即 可 实 现 微 处 理 器 与 DS18B20 的 双 向 通 讯 。 支持 多 点 组 网 功 能 ， 多 个 DS18B20 可 以 并 联 在 唯 一 的 三 线 上 ， 最 多 只 能 并 联 8 个 ，如 果 数 量 过 多 ， 会 使 供 电 电 源 电 压 过 低 ， 从 而 造 成 信 号 传 输 的 不 稳 定 ， 实 现 多 点 测温 工 作 电 源 : 35V/DC 在 使 用 中 不 需 要 任 何 外 围 元 件 测 量 结 果 以 912 位 数 字量 方 式 串 行 传 送 不 锈 钢 保 护 管 直 径 6。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455四、目标及工作进度4.1 目标：硬件系统有数据采集转换，单片机控制，数据输出，数据通信四部分组成温度测量范围-10 度到+100 度，精度正负 0.5 度，基于单片机的多路温度采集系统主要用于采集多个监测点的温度并显示环境温度，显示时间和日期，当检测点温度超过一定的检测值时进行报警。单片机控制选 c51 进行数据处理及流程控制。4.2 工作进度：第 0103 周：资料查找、方案论证、英文资料翻译、开题报告撰写。第 0410 周：温度采集程序设计，画程序流程图，编写源程序。第 1114 周：程序初步调试，进行系统的硬件、软件统调和功能调试。第 1518 周：毕业论文撰写，答辩。五、参考文献1.万福军，单片机原理，系统设计与应用 清华大学出版社, 20082.刘君华，传感器应用技术及应用实