多点温度采集控制系统的开题报告

哈尔滨工业大学华德应用技术学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目：多点温度采集控制系统

系 （部） 应用电子与通信技术系 专 业 电子信息工程 学 生 路春雨 学 号 1089212220 班 号 0892122 指导教师 顾伟东 开题报告日期 2011.10.17

哈工大华德学院

说 明

一、开题报告应包括下列主要内容：

1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求

2．进度计划是否切实可行；

3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。

4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施； 5．主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。

三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。

指导教师评语：

指导教师签字： 检查日期：

一、 综述部分

1、课题的开发背景与需求分析

温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要。但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。这时就要采用无线方式对温度数据进行采集。

多路无线温度采集系统可被广泛应用于温度测量或相应的可转换为温度量或供电故障监控的工业、农业、环保、服务业、安全监控等工程中，例如：城市路灯故障检测和供电线路防盗监视、城市居民小区供热检测、大型仓库温度检测、工业生产测控、农业生产温度测控、环保工程、故障监控工程等。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控，一般需要测量几十个点以上。本文设计多路无线温度监控系统。

2、调研分析

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和室内中的温度进行检测和控制。采用STC89C51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且能大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，能说多少乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。

二、方案论证

控制系统由硬件电路和软件程序两部分组成，其中硬件部分主要有温度采集电路、显示模块(数码管显示)、键盘接口、蜂鸣报警、单片机电路几部分组成。

（1）根据单片机测试系统的设计原则提出设计方案，构建总体硬件方案和完成系统所需的器件的选择。

（2）根据测控系统的要求，设计应用较为广泛的几个测量模块的硬件设计。

（3）在硬件设计基础上，进行整体系统流程设计和功能模块的软件设计，利用汇编语言进行编译、调试和仿真。

本研究设计的控制系统主要特点是：（1）采用单片机控制设计，实现多点温度采集、数据无线传输送、多路控制温度、湿度、无线报警（2）由ST89C51控制温度测控系统的设计完成后，将实现以 一种基于DS18B20的数字温度计设计方案。简要阐述了温度传感器DS18B20的性能指标、工作原理、时序以及工作过程。利用主板STC89C52单片机控制DS18B20进行数据采集并将数据送至数码管显示结果。另外，采集结果可由RS-232-C接口送入计算机显示并存储。

1. 系统硬件设计框图

多点温度湿度采集控制系统的硬件选用MCS—51系列89C51作为主控中心。为实现对系统的处理将温度传感器、湿度传感器采集得到的值，与通过键盘设置的上限及下限值进行比较，系统根据比较结果进行相应的控制操作。并且选用8279芯片实现键/显的功能，将结果送到LCD显示。硬件框图见1所示：

按键 8279 显示 89C51 蜂鸣器 图1 多点温度采集控制系统硬件框图 湿度传感器(1) 湿度传感器（n） 湿度控制 温度传感器(1) 温度传感器(n) nRF90 5下位机 温度控制 nRF905上位机 nRF905下位机