温度监测控制系统设计开题报告

《温度监测控制系统设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、届毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告一、课题的意义、目的：温度检测系统广泛应用于社会生活的各个领域。在日常的生活中，电热水器、微波炉、电烤箱、烘箱等电器需要进行温度的控制和检测。在石油化工、冶金、机械、食品加工等工业生产过程中，广泛使用的各种反应炉、加热炉、热处理炉等，都是要求对温度进行严格检测的。早期温度检测是人工手动操作，其工作强度大，重复性差，难以保障工艺要求，存在很多弊端。在工业生产中,如何提高温度检测系统的性能指标都是控制人员、现场技术人员一直努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素

2、,从而导致控制系统性能不好,甚至出现系统控制不稳定，甚至失控的现象。现在随着电子行业的发展，早期传统的温度检测方法得到改进，用微处理器取代常规控制已成必然，国内已相继出现各种以微处理器为核心的温度检测控制系统，这种温度监控系统控制精度高、重复性好、自动化程度高。同时，采用DS18B20数字温度传感器，因其内部集成了A/D转换器，使得外部电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度误差，使得测量温度更加精确。将来随着技术的进一步发展，温度检测逐渐向专业方向发展，向两极发展，即检测温度的范围更广、检测的经度更高，伴随着红外等技术的发展，

3、温度检测由接触式检测到非接触式检测过度。本课题则是围绕单片机而设计的实时温度监控系统，采用单片机对他们进行控制，不仅具有控制方便、简单和灵活性大的有点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能大大提高产品的质量和数量。课题重点研究单片机的控制电路、编程方法以及温度检测系统的性能，通过对课题的研究，可以了解单片机控制系统的工作流程，根据单片机系统对温度的恒温控制，该装置控制温度范围广泛，可靠性强，灵敏度高，使用方便。二、主要设计内容基于单片机的温度监测控制系统的设计以STC89C51单片机为控制核心，通过温度传感器实时采集监控环境的温

4、度，并通过液晶进行实时的显示。功能按键设置监控的温度控制范围，当温度传感器DS18B20的实测温度大于或低于设定的报警温度时，LED报警提示，高温和低温采取不同的LED指示，蜂鸣器也会发出不同的声音报警，当实测温度恢复正常时自动解除报警。系统的主要技术指标为：1.单片机控制温度传感器实时监测系统温度并用液晶显示出来；2.通过按键设置温度范围；3.当温度传感器监测到在此温度范围内时信号绿灯亮，当低于此温度范围时黄灯亮绿灯灭，同时蜂鸣器一声间隔报警，当高于此温度范围时红灯亮，绿灯灭，同时蜂鸣器二声间隔报警。三、设计方案（一）方案的比较与论证

5、根据本次毕业设计的内容和任务要求，系统主要由温度采集模块、报警模块，按键模块、液晶显示模块、控制模块等组成。根据系统的功能要求，有以下两种方案，如下所示。方案一：采用模拟温度传感器和A/D转换器组成检测电路，控制核心采用PLC，即PLC读取AD采集的数据进行处理。方案二：温度传感器采用数字传感器DB18B20，使用单片机STC89C51进行控制，利用液晶进行显示并检测是否报警。使用模拟传感器，成本低，A/D转换精度高，且PLC处理能力强，但是两个都较难操作且成本高，花费费用大，所以方案一不易实现。而使用89C51作为控制核心，采用数字传

6、感器，51单片机性能好，并且采用单独温度传感器体积小，价格低廉，且性能好，便于操作，相对简单，故选择方案二。（二）系统方案设计1.硬件设计：基于单片机的实时温度监控系统硬件部分主要包括STC89C51单片机最小应用控制系统、温度采集模块、液晶显示模块、声光报警模块和模拟控制模块等部分组成。电路以STC89C51单片机为控制核心，具有在线编程功能，使用简洁方便，将采集的温度通过1602液晶显示，实时显示当前的室温；温度传感器采用DS18B20,采用单总线接口与CPU进行通信；当采集温度大于设置温度上限或者小于下限时，板上蜂鸣器警报自动响起

7、。系统在温度超过设定门限报警采取了非常细致的处理，报警指示的LED，红色代表超出温度上限，在温度超过上限的时候，单片机通过控制继电器开关模拟接通风扇进行降温操作；绿色代表正常；黄色代表低于温度下限，在温度低于下限的时候，单片机通过控制继电器开关模拟接通电阻丝进行加热升温操作。在报警的声音上也做了区分，即蜂鸣器设置。原理框图如图1所示。STC89C51声光报警模块液晶显示模块温度采集模块模拟控制模块图1系统设计原理框图2.软件设计：基于单片机的实时温度监控系统程序设计主要包括：温度采集、按键检测、液晶显示和报警模拟控制等程序。其中温度采集

8、，即单片机通过一个IO口模拟DS18B20的通信时序，进行数据的读取。按键采用独立式按键，独立式按键电路简单，读取方便，即单片机通过扫描接通按键的IO口，检测电平的变化，实时检测按键是否被按下。读取的温度值