基于单片机实现的水温测量仪报告.docx

1. 前言 随着人民生活水平的提高，生活质量在不断的改善。在当今的现实生活中，温度的 测量无处不在，水温的测量，气温的测量，工作环境的温度测量等等。伴随着科学技术 的发展以及智能仪器的应用日渐广泛，现在的温度测量已经脱离了以前那种方式，更多 的是采用智能测量的方法。 智能仪器测量有着很多的优点， 测量方便快捷， 测量误差小， 精度高，而且在测量不同环境的温度时可以通过对程序参数的修改达到目的 , 比以往的 温度测量方法先进很多 , 也方便很多。 随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，温室环境自动 监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统 的温度控制措施。国外对温度控制技术研究较早，始于 20世纪70年代。先是采用模拟式 的组合仪表， 采集现场信息并进行指示、 记录和控制。 80年代末出现了分布式控制系统。 目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。 现在世界各国的温 室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方 向发展。像园艺强国荷兰，以先进的鲜花生产技术著称于世，其玻璃温室全部由计算机 操作。 英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术， 可以观测 50km以外温室内的光、 温、 湿、 气和水等环境状况， 并进行遥控。 在国内， 我国对于温度测控技术的研究较晚， 始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握 了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控 设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过 渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参 数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有 达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差， 产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点 。 本次设计使用单片机，液晶显示器件和温度传感器为主要器件，由温度采集电路， 报警电路和单片机最小系统电路构成， 温度传感器采集温度信号经过放大电路的处理送 进单片机，然后通过单片机输出信号到液晶显示器显示温度。当温度超过设定范围时， 报警电路发出警报。设计包括总体方案设计，单元模块设计，硬件电路的设计，软件设 计，系统的调试。电路结构简单，功能实现完整，电路的拓展空间大，在有需要的时候 可以拓展到很多地方的温度测量，有着很宽广的应用前景。 第 1 页 单 单 片 机 2. 总体方案设计 2.1 方案比较 2.1.1 方案一 采用数字电路知识和温度传感器进行电路设计，温度传感器采集温度，经过放大电 路的处理，将温度信号放大，再通过数码管显示具体温度值。 温 度 传 感 器 采 集 温 度 图 图 2.1 放 大 电 路 数字电路处理方案图 数字电路处理方案图 数 字 电 路 处 理 放 大 信 号 数 码 管 显 示 温 度 数 值 2.1.2 方案二 利用单片机和温度传感器为主要器件，设计智能测温系统。具体方案如下： 复位电路 时钟电路 AT89S52 液晶显示电路 报警电路 温度传感器 按键设置温度上下限 图 2.2 单片机电路方案图 2.2 方案论证 2.2.1 单片机温度测量系统的功能设计 第 2 页 系统要完成的设计功能如下： ◆实现对温度参数的实时采集，由单片机对各路数据进行循环检测、数据处理、存储， 实现温度的智能测量。 ◆实现超限数据的及时报警。 ◆现场监测设备应具有较高的灵敏度、 可靠性、 抗干扰能力并具有存储、 远程通信功能。 ◆通信系统具有较高的可靠性、较好的实时性和较强的抗干扰能力。 ◆长时间测量数据记录功能：可以根据需要设置数据记录时间间隔，数据存入数据存储 器。 ◆监控计算机软件设计管理软件既要具有完成数据采集、处理的功能，其软件编程应具 有功能强大、界面友好、便于操作和执行速度快等特点。 要求达到的技术指标： 测温范围： -20 ℃— 100℃ 测温精度：正负 0.5 ℃ 测温范围： 0— 100%RH 测温精度：正负 2.5%RH 2.2.2 单片机温度测量系统的设计的原则 可靠性，高可靠性是单片机系统应用的前提，在系统设计的每一个环节，都应该将 可靠性作为首要的设