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基于单片机的多通道的温度数据采集系统

摘要由于数据采集系统的应用越来越广、其所涉及到的对信号的测量方式和涉及到的信号源的类型也将越来越多、因为对测量的要求也就越来越高,现在国内已有不少用于数据的测量与采集的系统,可很多系统存在着功能单一、采集速率比较低、操作非常复杂,并且对测试的环境要求较很高等问题。

人们急切需要一种应用范围广、价格低廉的数据采集系统。

在分析了各种类型单片机的特点及其与PC机的各类通信技术的基础后,本人设计了由单片机控制的温度采集系统,并且通过串口通信的方式实现了单片机与PC机间的通信,实现了数据传送并将数据在PC机上进行显示或存储,完成了此次设计。

基于单片机的多通道的温度数据采集系统是由将来自温度传感器的信号进行放大、滤波、采样保持等分步处理之后,输入到A/D转换器转换为数字信号后由单片机进行采集的,然后再利用单片机与PC机之间的通信将数据传送至PC 机进行数据的存储处理及显示等,实现了数据的采集与处理等,此设计可广泛应用于工控、仪器仪表、机电智能化及智能家居等诸多的应用领域。

联系扣扣:2825772782关键词:单片机;温度数据采集;多通道AbstractS ince the wide range of data acquisition system, which involves the measurement signal and the type of signal source more and more, Surveyors are increasingly high requirements of the domestic now have a lot of data acquisition and measurement system But there are many single function systems, collecting less access, low collection rate, complicated operations, and the demands of the test environment and other issues.It requires abroad scope of application, high reliability and low-cost data acquisition system.Based on the analysis of the characteristics of different types of SCM and SCM and PC communication technology, SCM control of the collection system designed and adopted MCU serial communication between PC and communications, Data transmission and display of data stored on the PC.Single completed the multi-channel data acquisition system design and implementation.Based on SCM′s multi-channel data acquisition system is adopted will come from the sensor signal amplification, linear filtering, After processing maintain synchronous sampling, which converted to digital signal input A/D conversion by SCM Acquisition, Then, SCM and PC to PC communications data to the data storage, post-processing and display. a powerful data processing, visual shows, friendly interface and high performance-price ratio, a wide range of features. can be widely used in industrial control equipment, instruments, and electrical engineering integration, intelligent home and many other fields.Key words Multi-channel Data Acquisition Microcontroller联系扣扣:2825772782目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (IV)1.1 引言 (IV)1.2 方案论证 (VI)1.2.1 传感器 (VI)第二章硬件电路的设计...................................................................................................... V III2.1 电源电路 (VIII)2.2 温度采集电路 (IX)2.2.1 DS18B20简介 (IX)2.2.2 电路设计 (XI)2.2.3 无线传输电路模块 (XII)2.3 无线发送与接收电路 (XIII)2.3.1 无线发送电路 (XIII)2.3.2 无线接收模块 (XIV)2.4 显示电路 (XIV)2.4.1 字符型液晶显示模块 (XIV)2.4.2 字符型液晶显示模块引脚 (XV)2.4.3 字符型液晶显示模块内部结构 (XVI)2.5 单片机AT89S52 (XVI)2.5.1 AT89S52简介 (XVI)2.5.2 AT89S52引脚说明 (XVII)第三章软件设计................................................................................................................... X X3.1 系统概述 (XX)3.2 程序设计流程图 (XX)3.3 温度传感器多点数据采集 (XXI)第四章调试及结果........................................................................................................... X XIII4.1 测试环境及工具 (XXIII)4.2 测试方法 (XXIII)4.3 测试结果分析 (XXIII)结论..................................................................................................................................... X XIV 参考文献 (XXV)附录..................................................................................................................................... X XVI 附录1:电路原理总图.. (XXVI)附录2:发射部分主程序 (XXVII)附录3:接收部分主程序 (XXXIX)第一章绪论1.1 引言在21世纪的今天,科学技术的发展可谓日新月异,科学技术的进步不断带动着测量技术的飞速发展,现代控制设备早已不同于从前,它们在性能以及结构上都发生了翻天覆地的变化。

我们已经进入了一个高速发展的信息化时代,而测量技术则是当今社会科技发展的一项主流,其应用已经广泛地深入到了应用工程中的各个领域。

温度是工业及农业生产中常见的及最基本的一项参数,在生产的过程中常常需要对温度进行实时的检测及监控,采用微型计算机进行温度的检测、数据的显示及信息存储和实时控制,对于提高生产效率和提升产品质量及节约能源等方面都具有十分重要的作用。

伴随工业和农业科技的飞速发展,对温度测量所需求的方面也越来越多,温度测量也将发挥越来越重要的作用。

不过在一些特定的环境温度监测环境中,由于所需监测范围过大,测点的距离太远,使得布线变得不再容易。

这时就要利用无线传输的方式对各类温度数据进行相应采集。

多路无线温度采集系统应用而生,其可被广泛地应用在需要温度测量的工业、农业、环保、服务业甚至安全监控等等工程中。

例如:对城市路灯故障的检测及对供电线路防盗的监视,还有城市居民小区供热情况检测、大型仓库温度数据检测、工业生产车间测控、农业生产温度实时测控、环保工程中及故障监控工程等等。

考虑到在许多的工业环境中需要对多点温度进行监控,一般都需要测量十几甚至是几十个点。

本此设计则是以Atmel公司的AT89S51单片机作为智能控制的核心,采用了以DS18B20温度测量元件的单总线分布式的温度数据采集及控制系统。

系统中多个温度传感节点通过单总线同单片机形成分布式的测量控制系统。

控制器通过温度传感器进行实时检测各节点的温度,并在LCD1602显示器上循环显示各个节点的温度。

通过串口将所监测到的温度数据回馈到上位机中,从而实现了对温度的远程监测。

因为采用的是微型机进行温度的检测、数据的显示、信息的存储和实时的控制,对于提高生产效率及提升产品的质量甚至节约能源等都具有十分重要的作用,并且由于温度参数对工业生产十分重要,所以设计的温度测量系统的测量精确度及其智能化程度一直都受到众多企业的重视。

所以学习并研究温度测量及其他相关得知识是一个非常实用的课题方向,能够在研究中获得非常实用的知识方法及技能。

因此对温度进行测控的技术是一个十分实用、也十分重要的技术,值得我们通过研究去掌握和创新。

它应用的领域也十分地广泛,可以应用在对消防电气的非破坏性环境的温度检测,电力、通讯设备的过热情况检测,空调系统的各项温度的检测交以及各类运输工具中各个组件的过热检测,保护监测及控制系统等,同时此系统在对医疗与健诊的温度测试等等方面都具有十分广泛的应用。

因此此系统的前景十分可观。

此温度测量系统有着诸多优点,譬如测量点多,可测量环境较复杂,测量布线比较分散,现场监控与监控点相隔较远等等。

如果采用一般的温度传感器进行温度信号的采集,则需要对信号的调理电路、A/D 转换电路以及相应的接口电路进行修改,才能够将传感器输出的模拟信号转换成相应的数字信号再送到微机中处理。

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