温度监控系统设计报告[1]

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1、江阴职业技术学院项目设计报告项目：温度监控系统的设计专业应用电子技术专业学生姓名赵文斌班级09应用电子(2)班学号09030618指导教师包军卫完成日期2011年6月27日21目录第1节引言1第2节系统的硬件配置32.1硬件介绍3第3节温度控制系统的组成框图6第4节温度控制系统软件设计74.1MicrochipPIC16F877A单片机温度控制系统软件结构图如图5.1.1所示。74.2单片机控制流程图84.3温度变换程序模块94.4温度非线性转换程序模块9第5节通信协议的设计105.1软件设计105.1.1通信协议概述105.2

2、.1通信协议处理流程115.3单片机软件设计145.3.1波特率145.4通信协议设计结论185.4.1通信可靠性分析185.4.2通信速度分析19总结20参考文献2121温度监控系统设计报告第1节引言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，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多

3、样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。本节重点讲述传感器技术。作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传

4、感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路六个部分。文中对每个部分功能

5、、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。21第2节系统的硬件配置2.1硬件介绍计算机工作的外围电路设备（1）温度传感器温度传感器采用补偿型NTC热敏电阻其主要性能如下：①补偿型NTC热敏电阻B值误差范围小，对于阻值误差范围在5％的产品，其一致性、互换性良好。适合于一般精度的温度测量和计量设备。②主要技术参数：时间常数≤30S　　测量功率≤0.1mW使用温度范围-55～+125℃耗散系数≥6mW/℃额定功率0.5W　　③降功耗曲线：图2.1.1温度传感器功耗曲线图（2）核心处理单元MicroChi

6、pPIC16F877A单片机MicroChipPCI16F877A单片机主要性能：具有高性能RISCCPU,仅有35条单字指令。除程序指令为两个周期外，其余的均为单周期指令。运行速度：DC-20M时钟输入,DC-200ns指令周期。8K*14个FLASH程序存储器,368*8个数据存储器（RAM）字节。引脚输出和PIC16C73B/74B/76/77兼容,中断能力（达到14个中断源）。8级深度的硬件堆栈,直接，间接和相对寻址方式。上电复位（POR）,上电定时器(PWRT)和震动启动定时器。监视定时器（WDT），它带有片内可靠运行

7、的RC振荡器。21可编程的代码保护,低功耗睡眠方式,可选择的振荡器。低功耗，高速CMOSFLASH/EEPROM工艺。在线串行编程(ICSP),单独5v的内部电路串行编程(ICSP)能力。处理机读/写访问程序存储器,运行电压范围2.0v到5v。高输入/输出电流25mA。低功耗：在5v,4MHz时典型值小于2mA。在3v,32KHz时典型值小于20uA。典型的静态电流值小于1uA。外围特征：Timer0：带有预分频的8位定时器/计数器。Timer1：带有预分频的16位定时器/计数器，在使用外部晶体时钟时在SLEEP期间仍能工作。T

8、imer2：带有8位周期寄存器，预分频和后分频器的8位定时器/计数器2个捕捉器，比较器和PWM模块。其中：捕捉器是16位的，最大分辨率为12.5nS。比较器是16位的，最大分辨率为200nS。PWM最大分辨率为是10位。10位多通道模/数转换器。带有SPI（主模