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优秀毕业设计 毕业论文 基于单片机的室内温度监控系统的设计

原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人承担本声明的相应责任。

学位论文作者签名:日期指导教师签名:日期确定了温度监控系统的总体设计方案,包括系统各组成硬件、系统电路设计及系统软件设计等方面。

利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。

对传感器理论单片机实际应用有机结合进行了研究,详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程,以及实现热电转换的原理过程。

电路及软件设计方面,利用Protel99软件对系统的电路原理图进行了设计,并生成了电路板。

对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

整个系统的核心是进行温度监控。

传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号,使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制,但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。

传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。

因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求,而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解,才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来,适应传感器的生产、研制、开发和应用。

关键词:A/D转换模块;数据传输模块;温度;Protel99;传感器;Determine the temperature monitoring system design program, including system component hardware, system circuit design and system software design and so on. In this paper, microcomputer with the sensor technology development and design of the temperature monitoring system. Paper sensor combination of the practical application of theory of SCM in detail about the use of thermistor temperature as a thermal sensor to detect the process, and the realization of the principle of thermoelectric conversion process. Circuit and software design, use of software systems Protel99 circuit schematic for the design and build the circuit boards. Function of each part of the article, realize the process in detail. The core of the system for temperature monitoring.Sensors of various physical quantities can, chemical content and biomass signals into electrical signals so that people can use computers for automatic measurement, information processing and automatic control, but they have varying degrees of the influencing factors such as temperature drift and nonlinearity .Sensors are used to measure and control system, its performance directly affects the system performance. Therefore, not only to master the structure of various types of sensors, theory and performance, but also must understand the sensor interface circuit through the appropriate adjustments to meet the signal processing, display and control requirements, and only through the application examples of the principles of sensor and intelligence sensor instance of understanding, to the sensors and information communications and information processing combine to adapt to sensor production, research, development and application.Key words: A / D converter module; data transfer module; temperature ; Protel99; sensor;目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1温度监控技术的研究背景 (2)1.2温度监控技术的研究现状 (3)1.2.1国外研究现状 (3)1.2.2国内研究现状 (3)2 设计要求 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 研究对象的数学模型 (5)3 系统硬件的设计 (6)3.1 单片机和电路设备选择 (6)3.2温度监控系统的组成框图 (10)3.3温度监控系统的结构图 (11)3.4系统硬件的电路设计 (12)4 系统软件的设计 (17)4.1硬件系统分析 (17)4.1.1 温度变换程序模块 (17)4.1.2 温度非线性转换程序模块 (17)4.1.3单片机控制流程图 (19)4.2 软件设计 (20)4.3 程序调试 (22)4.3.1硬件调试 (22)4.3.2软件调试 (22)总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (32)基于单片机的室内温度监控系统的设计前言温度监控系统广泛应用于社会生活的各个领域,适用于家电、食品、汽车、材料和电力电子等行业.随着科技水平的提高,温度监控系统作为实现设备小型化,智能化和自主知识创新的重要元素,目前在国防、航空、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域,越来越发挥着极其重要的作用. 对传感器技术要求越来越高,需求越来越迫切。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号,使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制,但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。

传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。

因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求,而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解,才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来,适应传感器的生产、研制、开发和应用。

另一方面,传感器的被测信号来自于各个应用领域,每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效,各自都在开发研制适合应用的传感器,于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。

温度传感器是其中重要的一类传感器。

其发展速度之快,以及其应用之广,并且还有很大潜力。

本设计应用性比较强,设计系统可以作为实验室温度监控系统等。

课题主要任务是完成环境温度检测,利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。

设计后的系统具有操作方便,控制灵活等优点。

1 绪论随着近代工业的不断发展,很多的领域对温度监控的要求越来越高,而且监控范围越来越广,因此,对温度监控技术的要求也越来越高。

现在的温度监控系统已经应用于很多的地方,如实验室温度监控、储藏室温度监控、大棚温室的温度监控等。

在不同的场合对温度监控系统的要求也不尽相同,要求的精度也越来越高。

1.1温度监控技术的研究背景温度是一个基本的物理量它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一。

随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高,而且测量范围也越来越广。

因此,对温度检测技术的要求也越来越高。

常见的几种测温方法(接触式,非接触式,热象仪原理)随着科技的发展,温度检测技术也不断地进步,目前的温度检测使用的温度计种类繁多、应用范围也较广泛,大致包括以下几种方法:1. 利用物体热胀冷缩原理制成的温度计利用此原理制成的温度计大致分成三大类:a. 玻璃温度计,它是利用玻璃感温包内的测温物质 (水银、酒精、甲苯、煤油等)受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量的;b. 双金属温度计,它是采用膨胀系数不同的两种金属牢固粘合在一起制成的双金属片作为感温元件,当温度变化时,一端固定的双金属片由于两种金属膨胀系数不同而产生弯曲,自由端的位移通过传动机构带动指针指示出相应温度;c. 压力式温度计,它是由感温物质 (氮气、水银、二甲苯、甲苯、甘油和低沸点液体如氯甲烷、氯乙烷等)随温度变化,压力发生相应变化用弹簧管压力表测出它的压力值,经换算得出被测物质的温度值。

2. 利用热电效应技术制成的温度检侧元件利用此技术制成的温度检测元件主要是热电偶。

热电偶发展较早,比较成熟,至今仍为应用最广泛的检测元件。

热电偶具有结构简单、制作方便和测量范围宽的优点。

3. 利用热阻效应技术制成的温度计用此技术制成的温度计大致可分成以下几种:电阻测温元件、导体测温元件、陶瓷热敏元件。

4.利用热辐射原理制成的高温计热辐射高温计常分为两种:一种是单色辐射高温计,一般称为光学高温计;一种是全辐射高温计。

它的原理是物体吸收热辐射后,视物体本身的性质,能将它吸收、透过或反射。

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