基于单片机的远程温度监控系统设计

本科毕业设计(论文)远程温度监控系统设计燕山大学2015年6月本科毕业设计(论文)远程温度监控系统设计研究所：电气工程学院专业行业：11级测控技术和工具学生姓名：学习编号：1指导教师：答复日期：2015年6月26日燕山大学毕业设计(论文)任命书大学：电气工程与水平教育单位：仪器科学与工程系学习号码学生名字转业半级塞科11-2问题脖子标题名称远程温度监控系统设计标题性质1.理工科：工程设计；工程技术实验研究类型()；理论研究型；基于计算机软件()；综合型。2.文官类()；外语类()；4.艺术类()。标题类型1.毕业设计()2。论文()标题来源科学研究主题生产实践选择主题()州是内部龙1.掌握温度测量原理和控制方法2.温度采集装置设计温度控制装置设计低音本是球体1.根据电气工程大学本科生学位论文的写作规格，完成设计说明书1份(2万字以上)、A0图纸。2.说明书和插图总是清晰的，文笔流畅，图形和文字标记符合国家现行标准。3.按照大学指定的位置设计，严格按照进度计划完成毕业设计任务。人参考试资本家材料1.数据收集相关信息控制理论相关知识3.STM32相关知识周藩1-4周5-8周9-12周13-16周17周嗯嗯完成城堡，即可从workspace页面中移除物件内部龙复习资料，学习信号采集相关知识全系统设计温度采集控制装置的设计写论文制作PPT并准备回复导师：王娜职称：讲师2014年12月30日学科培训单位批准：年月日摘要信息摘要信息温度是工农业生产中常见的控制参数之一。温度监测在工业生产中占有非常重要的地位。随着微电子技术和通信技术的发展，远程监控和远程控制得到了广泛应用。本设计使用STM8微控制器作为控制设备，该控制器使用温度传感器DS18B20和无线收发器模块CC1101远程测量和控制测试现场温度数据。整个系统包括两个系统：主系统和从属系统。主系统完成测试站点的温度值设置、设置显示、实际值显示、失控警报和数据接收功能。系统完成温度收集、温度控制和数据传输功能。该系统简单实用，功能齐全，通用性好，可应用于许多工业生产领域。将运营人员从恶劣的工作环境中分离出来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。关键字STM8微控制器；DS18B20温度传感器；CC1101I燕山大学本科毕业设计(论文)Abstracttemperature is one of the common parameters in the production of industry and agriculture . temperature monitoring plays a very important role in indingwith the development of micro electronics technology and communication technology，Remote monitoring and Remote control has been widely usedthis design uses ST M8 micro controller as The control unit，The use of temperature sensor ds18b 20 and wireless transceiver module cc 1101 to testThe main system is completed to set The Temperature value of The test site，set the value of the display，The actual value of the display，The actual value of The displayit can separate the operating personnel from the bad working environment，realize the production automation and improve the production efficingKeywords STM8 SCMDS18B20 temperature sensorCC1101I列表摘要IAbstractII第一章简介11.1简介11.2研究背景和重要性11.3国内外研究趋势21.4社会影响31.5研究内容4第二章设计选项选择和演示52.1温度获取模块程序和演示52.2选择和演示无线模块52.3显示模块程序和演示62.4项目成本72.5本章摘要7第三章系统硬件设计83.1系统硬件概述83.2主要单元模块设计93.2.1单片机控制模块设计93.2.2温度传感器设计103.2.3无线传输设备设计133.2.4显示模块设计153.2.5报警电路设计173.2.6温控控制模块设计183.3本章摘要20第四章系统编程214.1系统主编程214.2液晶屏编程234.3键盘扫描编程274.4无线收发器系统程序设计304.5本章摘要32结论33参考文献34审计35附录1实物图表附录2程序I第一章简介第一章简介1.1简介温度与我们的生活密切相关，包括我们生活的各个领域。随着时代的进步，科学研究、农业、工业、电力控制等部门越来越依赖的气温监测.温度传感器与其他设备配合使用时，要有效提高的产品质量，优化生产环境，改善生活环境，因此，要采取有效措施监控温度变化。但是，目前温度监控存在很多问题，更重要的问题是使用手动定时采样温度的方法，非常有限的效率优化。人工采样采用基于单片机的无线温度监控设计，因为效率低、成本高、不能随时监控温度变化。本文设计了使用CC1101无线收发模块作为数据传输设备，DS18B20数字温度传感器作为温度收集设备的无线温度监控系统，并通过显示、报警、温度控制等功能更好地解决了现有问题。1.2研究背景和重要性温度是工农业生产中重要的控制参数之一。现实生活中没有温度调节。温室、地下室发酵、无土文化的农业生产、工业生产中的食品加工、化学药品等在任何地方都不存在，在对温度的监督控制中，热控制在工业生产、农业发展中也占有非常重要的地位。而且随着科学技术的不断发展，工业农业的现代化，对温度控制的效率和精度的要求也越来越高。近年来，温度监测领域发生了巨大的变化，温度监测不仅限于工业农业生产中的近距离或手动直接监测，逐渐发展为远距离控制，导致远程温度监测。远程温度监控可以通过多种通信方式进行，如通过有线网络、无线电等进行远程监控。每种通信方法都有优点和缺点。利用无线通信，方便、灵活、经济。不需要消耗大量通信资源(如有线网络控制)，也不需要受到网络速度的影响。在温度控制方法中，传统控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线性或不精确特性的控制对象时非常困难。温度系统是大型滞后系统，大型纯滞后可能导致系统不稳定。通常使用热电偶将热量加热为电信号，然后通过A/D转换获得温度值。这个方法速度慢，准确度不高。这次毕业设计设计了基于无线通信的远距离温度调节系统。温度调节在现代工业设计、建设和日常生活中经常需要。初始温度控制主要用于钢铁溶解度温度等工厂，不同等级的钢通过不同温度的铁水进行，因此可以使用有效的温度控制来确定需要的产品。现代社会中，温度调节不仅反映在工厂生产中，其作用也体现在各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店工厂和家庭生活中可以看到温度调节的影子，温度调节将更好地为社会提供服务。近年来，单片机开发速度很快，以微机应用为基础的新技术革命浪潮正在渗透到工业、农业、国防、科研和日常生活的各个领域。传统的温度获取方法不仅耗时，而且不能满足业界提高温度数据准确性的高可靠性要求。随着单片机的出现，温度数据的收集和处理得很好。选择合适的单片机和温度传感器和前处理电路，提高了测量精度，速度快、成本低、省力简便，大大提高了测量精度。1.3国内外研究趋势温度是反映物体高温和低温状态的物理参数，与人类的生活环境有着密切的关系。人类从2000多年前开始为温度检测做出多种努力，开始利用温度传感器进行温度检测。在人类社会中，工业、农业、商业、科学研究、国防、医学、环境保护等部门与温度密切相关1。随着国内外工业的日益发展，温度监测技术也不断进步。温度监控系统主要由两部分组成，一部分是将温度信号转换为电信号的传感器。另一部分主要是执行信号接收、处理、测量点控制、温度指示等功能的电子设备。温度测量装置取决于温度段和测量精度要求，从传感器方面来看，出现了多种金属材料和非金属材料、半导体材料制成的传感器和红外传感器。仪器本身也有小型化的趋势，因此采用了很多电路作为高集成度的芯片或组件。如果调查点很多，并且有警报、巡逻、控制等多功能温度测量装置，一般使用单片机电路。目前温度检测技术广泛包含以下几个：(1)物体的热膨胀和收缩原理(2)热电效应(3)热阻效应(4)热辐射原理。现有温度传感器，如热电偶、铂电阻、双金属开关等，本身具有不可替代的优点，但由于自身的热效应，测量精度受到影响，它们在小型化的尖端电子产品中的应用受到限制1。相比之下，半导体温度传感器具有高灵敏度、小尺寸、低功耗、低时间常数、低自热温升、抗干扰能力等诸多优点，适合在电压、电流或频率输出等相当温度范围(-55 150)下用于集成电路系统。目前半导体温度传感器工作的温度范围限制在-50 150 。未来的主要研究方向是如何扩大其温度应用范围，进行智能化、联网等。目前国内外的温度控制方式随着智能化的趋势，温度测量首先由温度传感器进行。温度计由温度传感器和信号处理两部分组成。温度测量是通过温度传感器测量的物体的温度值转换为电或其他形式的信号，并传递给信号处理电路，将信号处理转换为温度值指示的过程。温度传感器是随着温度变化的物理参数：膨胀、电阻、电容、热电动势、磁特性、频率、光学特性和热噪声等。随着生产的发展，新的温度传感器也将继续出现，目前国内外常用的温度传感器和温度计大致如下：热膨胀温度计、电阻温度计、热电偶、辐射温度测量仪、石英温度传感器温度测量仪。1.3社会影响随着时代的进步，科学研究、农业、工业、电力控制等部