多點(diǎn)溫度巡檢系統(tǒng)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告（理工類）設(shè)計(jì)題目多點(diǎn)溫度巡檢系統(tǒng)學(xué)生姓名宮偉學(xué)號(hào)專業(yè)電子信息工程一、課題的目的意義：在人類的生活環(huán)境中,溫度扮演著極其重要的角色。 無(wú)論你生活在哪里,從事什么工 作,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度打著交道。 18 世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái),工業(yè)發(fā)展對(duì)是否能掌握溫度 自 有著絕對(duì)的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè),可以說(shuō)幾乎80% 的工業(yè)部門都不得不考慮著溫度的因素。 溫度對(duì)于工業(yè)如此重要,由此推進(jìn)了溫度傳感器的發(fā)展。二、資料調(diào)研分析：傳感器主要大體經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段：模擬集成溫度傳感器。模擬集成溫度控制器。智 能溫度傳感器。 溫度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)：進(jìn)入 21 世紀(jì)后,溫度傳感器

2、正朝著高精度、多功能、總 線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高 科技的方向迅速發(fā)展。 傳感器在溫度測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用：目前市場(chǎng)主要存在單點(diǎn)和多點(diǎn)兩種溫度測(cè)量?jī)x 表。對(duì)于單點(diǎn)溫測(cè)儀表,主要采用傳統(tǒng)的模擬集成溫度傳感器,其中又以熱電阻、熱電偶 等傳感器的測(cè)量精度高,測(cè)量范圍大,而得到了普遍的應(yīng)用。此種產(chǎn)品測(cè)溫范圍大都在 -200800之間,分辨率 12 位,最小分辨溫度在 0.0010.01 之間。自帶 LED 顯示模塊, 顯示 4 位到 16 位不等。有的儀表還具有存儲(chǔ)功能,可存儲(chǔ)幾百到幾千組數(shù)據(jù)。該類儀表 可很好的滿足單個(gè)用戶單點(diǎn)測(cè)量的需要。多點(diǎn)溫度測(cè)量?jī)x

3、表,相對(duì)與單點(diǎn)的測(cè)量精度有 一定的差距,雖然實(shí)現(xiàn)了多路溫度的測(cè)控,但價(jià)格昂貴。三、設(shè)計(jì)方案的可行性分析和預(yù)期目標(biāo)：鍵盤復(fù)位電路時(shí)鐘電路RS232串口通信AT89C51數(shù)碼顯示管報(bào)警電路指示燈溫度傳感器A/D轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)首先將溫度經(jīng)溫度傳感器及放大電路變換成與溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào)，然后送到AD轉(zhuǎn)換器，最后通過(guò)數(shù)字顯示器顯示出測(cè)量的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)標(biāo)定的溫度時(shí)就報(bào)警。其中AD轉(zhuǎn)換、顯示及報(bào)警都是由單片機(jī)來(lái)完成。溫度檢測(cè)電路： AD590是電流型溫度傳感器，通過(guò)對(duì)電流的測(cè)量可得到所需的溫度值。是美國(guó)ANALO G DEV ICES公司的單片集成兩端感溫電流源。它是一種二端元件，屬于一種高阻電流源，

4、其典型的電流溫度靈敏度是1AK。AD轉(zhuǎn)換電路： 隨著大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的不斷發(fā)展，各種大規(guī)模集成AD轉(zhuǎn)換器相繼出現(xiàn)。要對(duì)8路模擬信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、顯示控制等，可以選用ADC0809和ICL7107兩種集成電路。這兩種集成電路都可以完成AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、顯示控制等功能。但ADC0809比ICL7107具有外圍電路簡(jiǎn)單，容易控制的優(yōu)點(diǎn)，故選用ADC0809。ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)CLK由單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào)ALE提供，單片機(jī)晶振頻率為12 MHz，則ALE信號(hào)經(jīng)分頻輸出為500 kHz，滿足CLK信號(hào)低于640 kHz的要求。當(dāng)P27和同時(shí)有效時(shí)，以線選方式啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換同時(shí)使

5、ADC0809的ALE有效，P0口輸出的地址A2，A1和A0經(jīng)八位鎖存器74LS373的Q2，Q1，Q0輸出到ADC0809的ADDC，ADDB，ADDA，選定轉(zhuǎn)換通道，IN0IN7地址為7FF8H7FFFH；當(dāng)P27和信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，OE有效，輸出緩沖器打開，單片機(jī)接受轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 由于ADC0809片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，可利用8051提供的地址鎖存允許信號(hào)ALE經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后獲得。將P27作為片選信號(hào)，在啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換時(shí)，由單片機(jī)的寫信號(hào)和P27控制ADC0809的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。由于AIE和START連接在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)，啟動(dòng)并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。再讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

6、時(shí)，用單片機(jī)的讀信號(hào)和P27給一級(jí)或非門形成的正脈沖作為OE信號(hào)，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。P27與ADC0809的ALE，START和OE之間有如下關(guān)系：MCS-51單片機(jī)：    MCS-51是一個(gè)單片機(jī)系列產(chǎn)品，具有多種芯片型號(hào)。按資源配置數(shù)量，MCS-51系列分為51和52兩個(gè)子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列則是增強(qiáng)型，以芯片型號(hào)的最末位數(shù)字的“1”和“2”作標(biāo)志。52作為增強(qiáng)型子系列，由于資源數(shù)量的增加，使其芯片的功能也有所增強(qiáng)。    系統(tǒng)的控制電路由單片機(jī)80C51為核心元件，加上外圍電路，裝入ADC0809的

7、AD轉(zhuǎn)換程序和液晶顯示內(nèi)部程序就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)控制。單片機(jī)89C51的腳外接電路是一報(bào)警電路，當(dāng)腳輸出為高電平時(shí)不報(bào)警；當(dāng)待轉(zhuǎn)換信號(hào)超出了溫測(cè)范圍，腳輸出低電平，這時(shí)就會(huì)報(bào)警。    單片機(jī)89C51內(nèi)部含有振蕩電路，就只需要在XTAL1和XTAL2這兩個(gè)管腳外接晶體振蕩器作為振蕩源，振蕩信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路整形作為單片機(jī)的主頻信號(hào)。在RST管腳外接了手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位兩種復(fù)位電路。    通過(guò)T0，T1腳接的按鍵S1和S2可以實(shí)現(xiàn)選擇測(cè)溫通道，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)檢測(cè)：在檢測(cè)時(shí)，當(dāng)需要檢測(cè)顯示某個(gè)通道時(shí)，按下S1按鍵就選擇第一路溫度檢測(cè)，再按一次S1按

8、鍵，則選擇到第二路溫度檢測(cè)，再按一次S2就顯示第一通道，以此類推，當(dāng)按到所需要的通道時(shí)，停下來(lái)就顯示該通道的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)通道檢測(cè)的切換。溫度顯示電路:    溫度顯示電路使用的是液晶顯示，液晶顯示比LED數(shù)碼管顯示要簡(jiǎn)便，外圍電路元件也較少。LCD1602是一種液晶顯示器件。系統(tǒng)采用半導(dǎo)體集成溫度傳感器AD590。AD590溫度傳感器不但實(shí)現(xiàn)了溫度轉(zhuǎn)換為線性化電量，而且精度高、互換性好、應(yīng)用簡(jiǎn)單方便，并且可把輸出的電信號(hào)經(jīng)AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以發(fā)揮其實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。    總之，與水銀溫度計(jì)、銅一鎳熱電偶溫度計(jì)及半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)

9、相比，AD590具有線性好，測(cè)溫不需要參考點(diǎn)及消除電源波動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在常溫范圍內(nèi)可以取代它們，廣泛的應(yīng)用于科技和工業(yè)領(lǐng)域中。四、所需要的儀器設(shè)備、材料：半導(dǎo)體集成溫度傳感器AD590主要特性(1) 流過(guò)器件的電流(A) 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文) 度數(shù)Ir/T=1(1)式中，Ir流過(guò)器件(AD590) 的電流，單位為A；T熱力學(xué)溫度，單位為K； (2) AD590的測(cè)溫范圍為- 55+150； (3) AD590的電源電壓范圍為430 V，可以承受44 V正向電壓和20 V反向電壓，因而器件即使反接也不會(huì)被損壞； (4) 輸出電阻為710 m； (5) 精度高，AD590在- 5

10、5+-150范圍內(nèi)，非線性誤差僅為±0.3。 窗體頂端AD轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)化電路。 亦稱“模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器”，簡(jiǎn)稱“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”。將模擬量或連續(xù)變化的量進(jìn)行量化（離散化），轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量的電路。 A/D變換包含三個(gè)部分：抽樣、量化和編碼。一般情況下，量化和編碼是同時(shí)完成的。 抽樣是將模擬信號(hào)在時(shí)間上離散化的過(guò)程； 量化是將模擬信號(hào)在幅度上離散化的過(guò)程； 編碼是指將每個(gè)量化后的樣值用一定的二進(jìn)制代碼來(lái)表示。單片機(jī)AT89C51AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼