基于单片机的温度采集控制系统

题　　目

基于单片机的温度采集控制系统

学生姓名

学号

专业

电子信息工程

一、毕业设计（论文）研究发展趋势、意义及内容

随着时代的进步和发展，单片机已经普及到我们生活、工作、科研各个领域，而且温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中具有举足轻重的作用。所以，温度测控在工业领域具有广泛的应用，设计一种基于89C51单片机的温度测量系统的硬件结构具有价格低廉、精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列优点。在以单片机为基础的数据采集和实时温度控制系统中，通过计算机中的MAX-232接口进行计算机与单片机之间的命令和数据传送，就可以利用计算机对生产现场进行检测和控制。

本设计以AT89S52单片机为主控制单元，采用温度传感器DS18B20作为数据采集模块，采用无线射频收发器nRF905作为数据传输模块，采用三极管型蜂鸣器作为声光报警装置。

二、毕业设计（论文）研究具体方案

1数据采集模块

在常规的环境参数中，温度是一个独立的被测量，不易受其他环境因素的干扰。本设计采用的温度传感器是数字温度计DS18B20，可直接将环境中所测得模拟温度信号直接转换成数字信号送至单片机中央控制单元，中间无需通过A/D转换器进行数据转换，不仅节省了成本，而且降低了设备的复杂程度。数字温度计DS18B20的测温范围为-55℃～125℃，一般工业及同农业生产温室内部温度都处于10℃～70℃，本设计所用传感器可以广泛应用于这些场合。此外，DS18B20传感器有三个引脚，与单片机交换信息仅需一根I/O线（2号引脚），其读/写及温度转换的功率也可来源于数据总线，其1号引脚是外界电源输入端，无需额外电源。

2数据传输模块

本设计采用的是无线传输而非有线传输，这是因为有线传输例如导线在传输过程中避免不了电磁干扰和信号衰弱带来的影响。对于远距离和多点测试，众多的传输线不仅带来了成本的上升，而且对于测量也造成了困难。采用无线传输的方式，便可以克服以上测量系统中的不足。本设计使用的是无线射频收发器nRF905芯片，传输方便、使用灵活，采用了分层结构。较并且一般的无线传输通信系统更具有扩展方便的优点。RF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，工作电压在1.9-3.6V之间，有3个转换时间小于650us的频道(433/868/915MHz),发射功率最大为10dB,接灵敏度为460dB。本设计通过采集模块所采集到数字量发送给AT89S52单片机控制单元，单片机与nRF905对接，通过使TRX_CE与TX_EN为1，由nRF905向外发送数据，在另一端被nRF905接受到数据，通知单片机接受数据以进一步处理。

3. 报警模块

报警电路采用我们常用的蜂鸣器就可达到效果，这部分电路的主要作用是在需要设定温度临界值的应用当中 ，如果温度超过临界值那么蜂鸣器会自动报警。报警电路中蜂鸣器的一端接电源 ，另一端通过一个 PNP 三极管和单片机的P2^4 口相连。

4. 控制模块

电机采用直流电机，额定电压5V，调速采用PWM调速方法，利用单片机P0.1 口，通过软件对该引脚不断地输出高低电平来实现PWM波输出，从而控制开关管MOSFET的导通和截至来得到不同的占空比。直流电机的电枢绕阻两端的电压平均值U₀=aU,，其中U₀是电机电枢绕缎两端电压平均值，a是占空比，以是加在电机电枢两端的电源电压。不同的占空比大小对应不同的电机电枢端的平均电压，从而对应不同的电机转速，电机转动控制温度的大小，电机转速越高，温度越高。

三、毕业设计（论文）任务计划：

第1-2周：熟悉课题及相关知识，查找课题相关资料，准备开题；

第3-3周：查找文献和资料，深入掌握课题相关内容，初步确定设计方案，开始撰写开题报告；

第4-4 周：整理资料，完善开题报告；

第5-6周：设计方案定稿，并进行方案和实施可行性论证，着手系统设计；

第7-11周：完成系统硬件和软件设计、仿真和调试，基本完成毕业设计；

第12-13 周：整理相关资料，开始撰写论文，完成论文的初稿；

第14-15周：检查、修改论文，完成论文终稿，教师审阅；

第16-16周：准备毕业答辩、论文最后修改和论文装订等后续工作。

四、参考文献

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