多点温度巡回检测系统毕业设计论文

1、毕业论文 (2007届)多点温度巡回检测系统学生姓名： _* 学 号： 院 系： 机电工程系 专 业： _自动化 指导教师： 完成日期： I多点温度巡回检测系统摘 要本设计为多点温度巡回检测系统，系统由上位机、下位机、通讯三部分组成。采用以计算机作为上位机，以单片机为核心的仪器作为下位机，再加上通讯来完成设计。该系统是利用多台下位机来采集分布在不同位置的温度值，实现多点的测量，通过网络与计算机通讯，解决了温度测量中分布与多点的问题，并且由计算机来实现对温度的集中监视与管理。多点温度巡回检测以计算机为平台设计的温度测量管理软件对整个系统进行统一管理，并对下位机可进行系统参数的设定；实现对多点温度的采集、数据处理、实时显示、报表，打印等功能。下位机主要以单片机AT89C52为核心，用Small Rtos51作为软件开发平台，实现对多点温度进行巡回检测，包括温度转换、温度设定、显示以及报警等功能，同时实现与上位机的通信。通讯采用串口的方式，以应用于电子控制器上的一种通用语言Modbus协议来实现，便于联网与网络管理。关键词 温度检测；高精度；Small RTOS51；串口；ModbusThe

2、 cycling multi-point temperature detection systemABSTRACTThe design of the cycling multi-point temperature detection system uses computers and microcontrollers as PCs and lower computers respectively, together with communications between them.This system adopts several lower computers to acquire the temperature, distributing in different positions, and solves the problem of distribution and different points in the measurement of temperature through computer communications network, monitoring and

3、 management of the temperature can also be reached.The cycling multi-point temperature detection system consists of PCs, lower computers and communications, and manages the entire system by software, realizing the functions just as acquisition, data processing, real-time display, report, print of multi-point temperature and so on. The core of lower computers is AT89C52 MCU. The software in the instrument adopts Small RTOS51. This part implements the cycling detection of multi-point temperature,

4、including the functions of conversion, setting, display, alarm and communications. The communications bases on Modbus protocol, making use of serial port mode, and then puts interconnection and management of network into effect.KEYWORDS temperature detection; High precision; Small RTOS51; Serial Port; Modbus目 录中文摘要 .I英文摘要II1前言12系统设计12.1系统要求12.2温度传感器及其测温原理12.1.1分立式式温度传感器12.1.2模拟集成温度传感器22.1.3集成数字化温度传感器22.1.4系统分析和测温传感器的选择22.2系统方案的确定33多点温度巡回检测系统的硬件设计43.1系统结构与各功能模块43.2 AD5906321 AD590的性能特点与工作原理6322 A

5、D590的应用73.3 数据采集及处理模块73.3.1 AT89C52简介83.3.2 通道选择的实现83.3.3 模数转换的实现93.4 显示报警及操作模块93.4.1 液晶显示93.4.2 报警模块103.4.3 按键模块103.5 数据通讯模块104多点温度巡回检测系统的软件设计114.1下位机软件程序设计114.1.1下位机程序开发方法简介114.1.2 Small RTOS5l简介114.1.3 下位机程序设计的实现124.1.4 串口通讯及协议134.2 上位机温度控制软件设计145系统测试与分析175.1通道选择调试175.2温度测量175.3上位机与下位机通讯调试176系统的抗干扰措施186.1 下位机的抗干扰措施186.2 数据通讯校验187系统的进一步发展方向198参考文献199附录2010致谢2323231 前言 温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工农业生产和科学研究中，诸如航空抗天、电力、化工、制药、石油、食品工程等领域，温度作为最普遍、最重要的操作参数之一。例如在许多电子仪器设备中，其要在一定的温度范围内运行，否则轻则不

6、能正常工作，重则烧坏设备；在石油冶炼、化工生产、生物制药领域，它们是利用化学反应来生产产品，其中温度是作为重要的反应条件；如果没有一个合适的温度，粮仓内的粮食就会发霉，酒类的品质就无法保障，许多食品将无法保存。由此可见，温度的检测及其控制对生产和研究非常重要。在工农业生产和科学研究的许多场合，特别是在大规模的工农业生产中，需要对多点且分布于不同位置温度的进行检测，温度的多点巡回检测已成为一个必不可少的环节。目前，市场上有许多温度巡回检测仪，其设计精度一般都已满足现在测量的要求，然而其支持的测温点数量有限，对温度的数据也缺少必要的管理。用一个系统来管理控制大规模温度检测显得十分重要 2 系统设计 2.1系统要求1.支持16点AD590温度传感器(或热电阻)；2.温度能够提供0.1度分辨率；3.检测范围-50100；4.检测绝对精度保证0.5度以上；5.支持RS485通讯，支持MODBUS协议，上位机可以进行设定及读操作。2.2温度传感器及其测温原理 传感器属于信息技术的前沿尖端产品，启重要作用就如同人体的五官。温度传感器在工农业生产、科学研究和生活领域获得了广泛的应用，启数量居各种传感器

7、之首。目前国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向发展。温度传感器大致经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器；模拟集成温度传感器（亦称单片集成温度传感器）；智能集成温度传感器（亦称数字温度传感器）。2.1.1 分立式式温度传感器 传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器，均属于分立式温度传感器，传感器本身就是一个完整的、独立的感温元件。此类传感器通常要配温度变送器，以获得标示准的模拟量(电压或电流)输出信号。使用时还需配上二次仪表，才能完成温度测量及控制功能。分立式温度传感器根据敏感材料不同又可分成热电阻式和热敏电阻式，是利用一些材料的电阻随温度变化的性质，通过测量敏感材料的电阻来确定被测的温度。热电阻式一般用金属材料制成，如铂、铜、镍等。热敏电阻是以半导体材料制成的陶瓷器件，如锰、镍、钴等金属的氧化物与其它化合物按不同配比烧结而成。分立式温度传感器的主要缺点是外围电路比较复杂、测量精度较低分辨力不高、需进行温度校准(例如非线性校准、温度补偿、传感器标定等)，另外它们的体积较大、使用也不够方便，因此，分立式温度传感器将逐渐被淘汰。2.1.2 模

8、拟集成温度传感器 集成传地器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC它属于最简单的一种集成温度传感器，模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗适合远距离测温、控温不需要进行非线性校准，外围电路简单，它是目前在国内外应用最为普遍的种集成传感器。典型产品有AD590、AD592、TMP17、LMl35等。2.1.3 集成数字化温度传感器 温度检测的传统方法是使用模拟传感器，那么一个温度量要经过感温元件、测量电路、放大电路、模数转换电路之后才能得到相应的数字量。这样设计者须考虑的线路环节较多相应测温装置中元器件数量降不下来，随之影响产品的可靠性和体积微缩化。而且模拟信号在长距离传输过程中，如何抗电磁干扰是一个难以解决的问题。对于多点温度检测的场合，各被测点到测试装置之间引线距离往往不同。还有各敏感元件参数的不一致性都是造成误差的原因。把被测温度这一非模拟量转换成数字量将其处理过程的多个环节集成在单片IC器件内部，是解决传统温度检测方法弊病的理想途径。 与模拟传感器相比由于采取高集成度设计，使数字式传感器在可靠性、抗干扰能力以及器件微小化方面都有明显的优点但受半导体器件本身限制。数字式传感器还存在一些不够理想的地方。比如实际应用时需加修正值，剩温范围不宽，一般为，-50+150。虽然存在一些不足，但是充分利用微处理技术发展数字化、集成化和自动化的温度传感器仍是温度传感器的发展方向之一2.1.4 系统分析和测温传感器的选择温度是许多监控系统中的一个重要参数，比如在粮食存储过程中，为了保证粮食的存储品质，必须实时检测储存粮食的温度。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行，不但测试速度慢、测试精度低，而且人员劳动强度非常大。由于粮库大部分是由数个容积较大的平仓、筒仓等组成这些粮仓都高约二十米、直径达十米以上，对它的温度检测除了要求解决被测参数技术问题外(如精度，可靠性等)，从系统结构而言，就是解决多点和分布的问题。多点和分布也同样是其它测控系统所面

《多点温度巡回检测系统毕业设计论文》由会员壹****1分享，可在线阅读，更多相关《多点温度巡回检测系统毕业设计论文》请在金锄头文库上搜索。