基于单片机的汽车水箱温度的检测-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1引言随着生活的不断改善，我们的物质生活也有了很大的改变，人们的生活也因为汽车等快捷工具而变得简单快捷！近年来，中国汽车保有量逐年增加，2008年保有量为4975万辆，2009年就达到6300多万辆，到2012年底、最晚2013年就能达到7500万辆的规模。保守估计，我国汽车保有量达到4.9亿辆时，需求才会趋于稳定。届时，汽车的普及率也将大大提高，将达到每千人300辆。而目前我国汽车普及率仅为每千人50辆，远远低于发达国家的水平。中国汽车产业在全球的地位正不断上升。2009年国产汽车产销量分别为1379万辆和1364万辆，汽车产销量首次跃居世界第一。产量和销量分别增长48%和46%。面对着这么多的汽车，汽车存在的隐患成为人们日益关注的话题。其中汽车水箱温度的影响往往会成为被忽略的隐患，如何将水箱的实时温度及时地反馈给车主，并采取相应的措施，防患于未然未然，成为一个紧迫的问题。目前测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制已应用到人们的生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题，针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。2方案选择2.1.方案一：热电阻测温热电阻测温的原理是：根据导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的性质，通过测量电阻值来表示被测对象的温度值。常用的低温电阻计有铂电阻温度计（适用范围14900K）、铑铁电阻温度计（0.1500K）、碳电阻温度计（0.01100K）、玻璃碳电阻温度计（1.5300K）等。选用铂电阻温度计测量温度。但在实验中发现，当温度在30030K左右时，所测温度值比较温度，而当温度低于30K左右后，温度显示仪表上读数开始发生波动，并且随着温度的进一步下降，温度漂移越来越剧烈，已经远远超出了实验允许的误差范围，所以不适合本实验的要求第2页2.2.方案二：热电偶测温热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应，热电偶就是利用这一效应来工作的。其优点是测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。而且测量范围广。常用的热电偶从-501600均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-2712800如金铁镍铬和钨-铼。还有就是构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。但是其冷端的温度不易调零，所以在很多场合的应用中有所限制2.3.方案三：集成传感器测温DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。DS18B20产品的特点：（1）只要求一个端口即可实现通信；（2）在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号；（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温；（4）测量温度范围在5到125之间；（5）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择；（6）内部有温度上、下限告警设置。最终在本实验中，采用了第三种方案，因为这一传感器适用范围比较广，其次因传感器多放在水中，现在市场上的DS18b20精度高而且防水性能比较好。3总体设计方案本实验的只要任务是对汽车水箱温度的检测，该设计以单片机为核心，利用温度传感器DS18b20测试水箱温度，将测试数据反馈给单片机，通过单片机的控制，将温度实时显示在LCD显示屏上面。第3页3.1.硬件设计方案硬件电路是将DS18b20检测的温度在其内部将模拟信号转换成数字信号，将数字信号传输给单片机，单片机控制LCD的显示,当温度超过警戒值时进行语音报警，如图一所示。DS18B20复位晶振单片机AT89C51LCD1602语音报警图一硬件电路框图3.2.软件设计方案软件所需要实现的是传感器反馈给单片机的数据，在单片机的控制下在LCD上面显示出来，如图二。第4页开始定时器T0计数器T1初始化显示屏初始化读取计数值数据处理执行显示定时1S？返回NY图二软件设计框图4工作进度安排(1)调查、资料收集，了解相关背景知识。2013.10.1172013.11.17(2)撰写文献综述、设计硬件电路并仿真。2013.11.182013.12.18(3)焊接电路板，进行调试。2013.12.192014.1.19(4)论文定稿、提交打印。2014.1.202014.3.1(5)准备答辩。2014.3.12014.3.35总结随着当代科学技术的发展，大量高科技不断被运用到汽车系统中去，推动着汽车工第5页业的快速发展。由于在我们的日常生活中汽车是重要的代步工具，其性能的好坏，以及使用寿命等都直接决定汽车的好坏。因此，在汽车的设计过程中，对其水箱温度的测试是必不可少的。在汽车的使用过程中，水箱温度是至关重要的环节，也是个比较棘手的问题。如果温度很高，再加之发动机工作时产生很高的热量，若是水箱的散热效果不好，或水箱亏水，电子扇、节温器等元件损坏都极易造成发动机水箱温度过高。若不及时将这些过多热量散发掉而仍然持续高负荷驾驶，就会使活塞、活塞环、连杆等部件的强度降低，甚至变形，承受不了正常的负荷，同时也会破坏各零件间的正常间隙，使零件间不能保持正常的油膜，轻则会使发动机拉缸、拉瓦，重则还会使整个发动机损坏甚至报废。所以对于汽车水箱温度检测这一类的仪器具有很广泛的发展前景和发展空间，与此同时更加智能化的更具有竞争力。第6页参考文献1余瑾,姚燕.基于DS18B20测温的单片机温度控制系统J.微计算机信息.2009（08）.2张开生,郭国法.MCS-51单片机温度控制系统的设计J.微计算机信息,2005,07:68-69+61.3岳慧平,刘广,刘建平.单片机温度控制系统方案的研究J.信息系统工程,2012,02:139-140.4华成英,童诗白.模拟电子技术基础M.北京:高等教育出版社,2006.5徐爱钧,彭爱华.单片机高级语言C51应用程序设计M.北京:北京工业出版社,1999.6易丽华,黄俊.基于AT89C51单片机与DS18B20的温度测量系统J.电子与封装,2009,05:39-43.7张军.智能温度传感器DS18B20及其应用J.仪表技术,2010,04:68-70.8丁晓进,史小军,朱为,堵国