遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1緒論11.1選題的目的和意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3本設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容32設(shè)計(jì)要求與方案論證42.1設(shè)計(jì)要求42.2系統(tǒng)基本方案選擇和論證42.2.1單片機(jī)芯片選擇方案與論證42.2.2溫度采集模塊選擇方案與論證42.2.3無線收發(fā)模塊的選擇方案與論證52.2.4顯示模塊的選擇方案與論證52.2.5報(bào)警模塊的選擇方案與論證52.3電路設(shè)計(jì)最終方案的確定63系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)83.1系統(tǒng)硬件概述83.2主要單元電路的設(shè)計(jì)83.2.1單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)83.2.2溫度采集電路模塊的設(shè)計(jì)10II3.2.3無線收發(fā)電路模塊的設(shè)計(jì)113.2.4顯

2、示電路模塊的設(shè)計(jì)133.2.5報(bào)警電路模塊的設(shè)計(jì)143.2.6電源電路設(shè)計(jì)153.2.7電路原理及說明164系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)174.1主程序的設(shè)計(jì)174.2發(fā)射系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)194.3傳輸程序的設(shè)計(jì)194.4溫度采集程序的設(shè)計(jì)194.5顯示程序的設(shè)計(jì)205硬件調(diào)試及測試結(jié)果21結(jié)論24致謝25參考文獻(xiàn)26附錄A外文文獻(xiàn)27附錄B電路圖48附錄C元件清單50附錄D實(shí)物圖51附錄E程序52II陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1緒論1.1選題的目的和意義溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的被控參數(shù)之一。從食品生產(chǎn)到化工生產(chǎn)，從燃料生產(chǎn)到鋼鐵生產(chǎn)等等，無不涉及到對溫度的控制，可見，溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的

3、地位，而且隨著工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，對溫度控制的速度和精度也會(huì)越來越高。近年來，溫度控制領(lǐng)域發(fā)生了很大的變化，工業(yè)生產(chǎn)中對溫度的控制不再局限于近距離或者直接的控制，而是需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的控制，這就產(chǎn)生了遠(yuǎn)程溫度控制。遠(yuǎn)程控制的通信方式有多種，如通過微型計(jì)算機(jī)、有線網(wǎng)絡(luò)、無線電等等。每一種方式都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。利用無線電通信，方便、靈活，而且經(jīng)濟(jì)。它不需要像有線網(wǎng)絡(luò)控制耗費(fèi)巨大的通信資源，也不受網(wǎng)絡(luò)速度的影響。在溫度控制的方法上，傳統(tǒng)的控制方法(包括經(jīng)典控制和現(xiàn)代控制)在處理具有非線形或不精確特性的被控對象時(shí)十分困難。而溫度系統(tǒng)為大滯后系統(tǒng)，較大的純滯后可引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。在溫度采集方法上，

4、通常是利用熱電偶把熱化為電信號(hào)，再通過A/D轉(zhuǎn)換得到溫度值。這種方法速度緩慢，而且精度不是很高。綜合上面的考慮，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了基于無線電通信的遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、電子技術(shù)及日常生活中常常需要用到溫度控制，早期溫度控制主要應(yīng)用于工廠中，例如鋼鐵的水溶溫度，不同等級(jí)的鋼鐵要通過不同溫度的鐵水來實(shí)現(xiàn)，這樣就可能有效的利用溫度控制來掌握所需要的產(chǎn)品了。在現(xiàn)代社會(huì)中，溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面，隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都會(huì)見到溫度控制的影子，溫度控制將更好的服務(wù)于社會(huì)。近年來，單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的

5、新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防，科研（遙控電路）以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度采集的方法不僅費(fèi)時(shí)，而且精度差滿足不了各行業(yè)對于溫度數(shù)據(jù)提高精度，設(shè)備高可靠性的需求。單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度數(shù)據(jù)的采集和處理得到了很好的解決。選擇適當(dāng)?shù)膯纹瑱C(jī)和溫度傳感器以及前端處理電路，可以獲得較高的測量精度，不但方便快捷，成本低廉，省事省力，而且大幅度提高了測量精度。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色。無論你生活在哪里，從事什么工作，無時(shí)無刻不在與溫度打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來，工業(yè)發(fā)展對是否能掌握溫度有著絕對的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石

6、化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等行業(yè)，可以說幾乎所有的工業(yè)部門都不得不考慮著溫度的因素。第55頁共55頁陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目前國內(nèi)外對于溫度監(jiān)控的研究和應(yīng)用已非常普遍，但對于無線遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控這方面的研究和應(yīng)用還有相當(dāng)大的提升空間。無線溫度監(jiān)控不僅可以應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面，隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都將會(huì)見到它的影子，無線遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控將會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術(shù)也有了不斷的進(jìn)步。溫度測量系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部分是傳感器，它將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。另一部分是電子裝置，它主要完成對信號(hào)的接收、處理、對測點(diǎn)進(jìn)行控制、溫

7、度顯示等功能。對應(yīng)于不同的溫度段及測量精度要求，測溫裝置也不盡相同，從傳感器方面看，己出現(xiàn)有各種金屬材料、非金屬材料、半導(dǎo)體材料制成的傳感器，也有紅外傳感器。儀器本身也趨向小型化，多采用集成度較高的芯片或元件組成電路。目前的溫度檢測技術(shù)原理很多，大致包括以下幾種:(1)物體熱脹冷縮原理(2)熱電效應(yīng)(3)熱阻效應(yīng)(4)利熱輻射原理。未來主要的研究方向?qū)⑹侨绾螖U(kuò)大它的溫度適用范圍,以及智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,新型溫度傳感器還會(huì)不斷出現(xiàn),目前,國內(nèi)外通用的溫