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多点温度监控系统的设计.pdf
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学号
10212408102
毕 业 设 计(论 文)
多点温度监控系统的设计
教 学 系: 信息工程系
指导教师: 薛 丽 娟
专业班级: 自动化 1081
学生姓名:
二〇一二年六月
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毕业设计(论文)任务书
学生姓名
指导教师
设计(论文)题目
薛丽娟
多点温度监控系统的设计
专业班级
工作单位
自动化 1081
华夏学院信息系
设计(论文)主要内容:
1) 查阅相关资料,了解课题的相关背景,应用以及研究的意义和目的.
2) 多点温度监控系统的设计方案的确定与论证,画出系统的整体框图。
3) 控制系统原理图的硬件设计。
4) 系统软件框图设计。
5) 撰写符合学校相关要求(字数、格式、图表)的毕业论文。
要求完成的主要任务及其时间安排:
1)主要任务:
设计一种单片机电气控制系统,实现多点温度监控的功能。
2)时间安排:
第 1-2 周:毕业实习,下达毕业设计任务书,查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需
元件的规格及其价格;
第 3 周:确定方案,完成开题报告;
第 4-6 周:完成系统硬件电路的设计。
第 7-10 周:系统各组成部分的选型;
第 11-12 周:系统软件框图设计。
第 13-15 周:完成并修改毕业论文。
第 15 周: 准备论文答辩。
必读参考资料:
[1] 陈明萤.8051 单片机课程设计实训教材[M].北京:清华大学出版社,2004
[2] 房小翠.单片微型计算机与机电接口技术[M].国防工业出版社,2002
[3] 张新荣.基于单片机的多路温度监控测系统设计[J].工业控制计算机,2010(07)
[4] 王哲.基于单片机的温度控制系统设计[J].机械研究与应用,2010(04)
[5] 陈元莉.基于单片机的温度采集监控系统[J].宜宾学院学报,2011(06)
指导教师签名: 教研室主任签名:
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87731449/bg3.jpg)
毕业设计(论文)开题报告
题目
多点温度监控系统的设计
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析):
温度控制系统在工业生产,科学研究和人们的生活领域中得到了广泛的应用,工业生产过程
中,很多时候都需要对温度进行严格的监控以使得生产能够顺利进行,使用自动化温度控制系统;
可以对生产环境的温度进行自动控制保证生产的自动化智能化能够顺利安全进行,从而提高企业
的安全效率仓库储存领域必须对温度和湿度进行检测和控制,国家的储备粮仓库对温度的控制更
是严格的。
在农业生产中,随着大棚技术的不断普及,温室大棚的数量不断的增多,对于现在的蔬菜大
棚来说最重要的一个管理因素就是温度控制,温度太低,蔬菜就会被冻死,湿度太低,蔬菜就会
停止生长,所以要将温度控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂
一个温度计,由人读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅仅依靠人工来控制,既耗人力,又
容易出差错。现在随着农业产业规模的不断扩大,传统的方法就会显现很大的局限性。因此在现
代化的蔬菜大棚管理中,通常有温度自动控制系统,来控制大棚温度,适应生产需要。在规模化、
集约化饲养条件下,环境对养猪生产水平的制约作用日益显著,环境的控制水平已成为养猪现代
化的重要标志,而诸多环境因素中,温度对养猪生产的影响最大。大部分猪场十分简陋,猪舍的
温度随着外界环境的变化而变化,生产成绩起伏不定,时好时坏,出现这种情况的主要原因,一
是观念陈旧,用传统的方法饲养现代的猪;二是资金投入不足;三是对温度的重要性认识不足。
温度控制在养猪生产各个阶段的重要性可见一斑。
在工业生产中,温度是分子平均功能的标志,它决定一个系统是否与其它系统处于热平衡的
物理量,它的基本特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。如当温度较低时,分子、
原子振动的速度很小,无法挣脱分子、原子也变小,分子之间距离就较大,此时物质为液态。但
随着温度的不断升高,分子运动十分激烈,分子间的距离也变大,此时物质为气体。整个世界这
么精彩就是因为这些不同的分子,原子在不同的温度下变化而来的。所以在各个参数标准下,控
制温度在工业生产中尤为重要。
在我们的生活当中,随着生活水平的提高,人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。地板
采暖采用辐射方式供暖,符合人体生理需求曲线,如果控制系统选取得当,不仅可以提高房间舒
适度,更可以使系统运行费用降低许多。如今一般是在典型位置安装一个温控装置,温控器根据
室温和温度设定直接控制温度。
2.基本内容和技术方案:
基本内容:
利用单片机串口通信组成测控网络,各个从机与主机进行通信交换信息,主机将采集到的温
度统一实行显示,管理者可根据实时温度发出控制命令,由主机向从机通过串口通信网络传达决
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87731449/bg4.jpg)
策,再由各从机对温度实施控制。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87731449/bg5.jpg)
本设计主要研究内容如下:
(1) 利用单片机搭建 RS-485 通信网络;
(2) 利用温度传感器实施温度实时监控;
(3) 利用通信网络实现主机向从机下达控制任务;
(4) 实现温度控制,在控制中结合具体的控制算法进行;
技术方案:
系统设计方案如下:本系统最核心就是实现主机与从机间的通信,通信使用串口实现主机“一
对多的控制”。为了实现操作者对其控制就必须建立良好的人机交互界面,故本机将采用 12864
液晶实施信号显示,采用键盘读入控制信息,确保本机具有良好的人机交互界面。温度采集使用
DS18B20,优点是:单总线,降低系统成本,输出是数字量,易于单片机接口。由于本系统要实
现多机通信,应尽量使用同型号单片机,考虑成本采用 AT89S52 单片机。方案具体框图如下图 1
所示:
12864 液 晶
显示实时温
度
单片机
AT89S52
一号从机
RS_485
温控设备
键 盘 输
入
二号从机
RS-485
温控设备
图 1 方案具体框图
系统软件设计方案如下:C 语言是一种通用的计算机程序设计语言,在国际上十分流行,
它既可用来编写计算机的系统程序,也可用来编写一般的应用程序。C51 编译器可以直接对 8051
单片机的内部特殊功能寄存器和 I/O 口进行操作,直接访问片内或片外存储器,还可以进行各种
位操作,能产生简洁、高效率的程序代码,在代码质量上可以与汇编语言相媲美。因此系统在设
计中多数的程序使用了 C 语言进行设计,少数的一些程序用汇编语言编写,用 C 语言进行调用。
主程序主要完成系统初始化,显示刷新,串口通信,键盘监控等任务,开机后我们首先实现
数据,液晶及串口的初始化,接下来我们进入主循环让主机与各分机轮流进行通信,更新实现温
度,刷新显示,并监控键盘是否有按键设置动作,如有进入设置状态,进行设置提示,采集设置
数据,对数据进行保存,对控制信息进行编码,并通过通信网络向从机发出温度控制命令。控制
信息编码格式是:第一位为机号,第二位至第八位为目标温度。各从机根据编码格式解码。主机
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