基于单片机的温度测量仪设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化基于单片机的温度测量仪设计一、课题研究意义及现状温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。温度控制器发展初期是机械式温度控制器，这类控制器采用金属片或充气式膜盒感测温度，使用波段开关调整风速。但这类控制器由于它外观陈旧、控制精度差、容易打火、功能单一等缺点，已被淘汰，现在已被智能电子式温度控制器全面取代。在温度控制中，采用的测

2、量元件和方法不同，产品的工艺不同都会影响温度数据采集的精度。温度控制可以采用多种方式实现，可以采用继电器，也有PLC，还有单片机等。对于继电器，它具有零电压导通，零电流关断，灵敏度高、控制功率小、电磁兼容性好，耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小，能以微小的控制信号直接驱动大电流负载等优点，但也存在通态压降，需要散热措施，有输出漏电流，交直流不能通用，导通后的管压降大，触点组数少，成本高等缺点；PLC主要应用于强电方面的工业控制，或者整条流水线的控制，相对于单片机的功耗要大，单个CPU价格昂贵，但比较稳定；单片机适合于实时工业控

3、制，相对于微机价格较为低廉，可编程性和可扩展性强；专用工控机配置硬盘容量小、数据安全性低且存储选择性小。相较各部分优点，对于温度控制单片机是不错的选择。而且单片微处理器具有高精确度、高灵敏度、高响应速度、以及耗能少、机构小、可以连续测量、自动控制、安全可靠等优点，非常适合嵌入式控制。同时，其逻辑控制运算是由软件来进行的，可以容易的实现各种控制规则，甚至是比较复杂的控制算法的实现，而且不受外界的工作环境的影响。单片机温度控制中温度信息主要是由传感器进行测量，并转换成为毫伏级的电压信号，把经过的信号放大到单片机可以处理的范围以

4、内，再经过A／D转换器来转换到数字信号，并且输入到主机中去。在单片机对信号进行采集的时候，想要更大程度的提高测量的精度，在采样的时候就必须对信号进行数字滤波。在这个时候，信号经过数字滤波以后，标度就会逐渐转换出来，并通过LED把温度显示出来。因此，基于单片机的温度控制器可以安全可靠地运行，智能地控制环境温度稳定在某一给定值，或者给定值附近。二、课题研究的主要内容和预期目标本课题主要研究利用温度传感器采集外界的温度模拟量，通过A/D转换器将放大后的模拟量转换为单片机能够识别的数字量，并通过液晶显示进行实时显示。主要分为以下几

5、步:（1）熟悉多功能温度计的硬件结构，分析多种温度计的工作原理。（2）控制器采用单片机STC89C51，温度传感器采用DS18B20，并通过液晶显示进行实时显示；报警部分运用蜂鸣器报警；（3）能够测量和显示当前环境温度等信息；本设计要求完成系统的软硬件部分并且能够进行实物作品演示。三、课题研究的方法及措施整个系统主控部分采用STC89C51构成单片机应用系统，工作时由键盘输入设定温度值，温度采集模块采用DS18B20数字温度传感器，并通过液晶显示进行实时显示；报警部分运用蜂鸣器报警；外围控制用继电器。系统整体框图如下：温度

6、控制系统框图硬件部分包括：1.单片机最小系统：采用STC89C51单片机；2.温度采集模块：采用DS18B20温度传感器；3.温度显示模块：采用LCD1602字符型液晶显示进行实时显示；4.串行通信模块：本系统采用MAX232电平转换来实现RS-232标准接口通信与PC机进行串行通信；5.报警电路：报警部分运用蜂鸣器报警；6.外部设备控制电路：输出的控制信号，经过NPN晶体管放大，再通继电器控制工作。本设计的难点主要在温度检测时芯片本身会发热，其上的温度和室内有一定的误差。在仔细阅读芯片、传感器等资料后，设计本课题的硬件电

7、路。在研究过程中，使用检测仪器是必不可少的，如：万用表、稳压电源等。进行实物的焊接。在焊接的过程中，尽量避免虚焊、短路，一个模块分开焊接，边焊接边调试，保证每个模块正确且工作正常，以避免给今后的设计带来不必要的麻烦。在软件方面，根据自己实际的电路，进行编程。用C51语言编写过程中，在完成一个功能的调试后，再添加下一个功能，并且不断的进行调试，最后完成设计要求。四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月15日至2011年4月28日。第一阶段（2010.9.13-9.26）：确定和分析课题，搜集资料。第二阶段（201

8、0.10.18-11.14）：学习相关理论知识，完成开题报告、文献综述、外文翻译。第三阶段（2010.11.15-12.29）：设计系统的电路图并制板；焊接和调试所制好的PCB板；第四阶段（2011.1.4-2.4）：编写相关的主控程序，进行系统调试；第五阶段（2011.2.5-3.21）：作品的完善和