分布式温度监测显示系统设计与制作开题报告.doc

南阳理工学院毕业设计（论文）开题报告 电子与电气工程 学院 电气工程及其自动化 专业课题名称：分布式温度监测显示系统设计与制作 学生姓名： 刘 坤 学 号： 097409010 指导教师： 朱 清 慧 报告日期： 2013.01.03 1 本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步。温度已成为大多数仪器正常工作的前提，而且对温度的要求也越来越严格。因此，温度检测与控制方法的研究越来越受到人们的重视。如何开发智能型的温控系统已成为人们研究的当务之急。我们知道，一个较好的系统既要有较强的适应性和通用性，还要有较强的功能性，较高的性价比，很高的实用价值。智能温控系统能很好解决温度控制中的各种问题，所以温控系统的研究具有很大的市场潜力。随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步。温度测量系统主要由两部分组成，一部分是传感器，它将温度信号转换为电信号。另一部分是电子装置，它主要完成对信号的接收、处理、对测点进行控制、温度显示等功能。对应于不同的温度段及测量精度要求，测温装置也不尽相同，从传感器方面看，己出现有各种金属材料、非金属材料、半导体材料制成的传感器，也有红外传感器。仪器本身也趋向小型化，多采用集成度较高的芯片或元件组成电路。对于测点较多，并具有报警、巡测、控制等多功能测温装置，一般采用单片机电路。近年来，在温度检测技术领域中，多种新的检测原理与技术的开发应用己取得了具有实用性的重大进展。目前国内外的温度控制方式越来越趋向于智能化，温度测量首先是由温度传感器来实现的。测温仪器由温度传感器和信号处理两部分组成。温度测量的过程就是通过温度传感器将被测对象的温度值转换成电的或其它形式的信号,传递给信号处理电路进行信号处理转换成温度值显示出来。温度传感器的种类众多，在应用与高精度、高可靠性的场合时 DALLAS（达拉斯）公司生产的 DS18B20 温度传感器当仁不让。超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得 DS18B20 更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说，DS18B20 的优势更是学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析（1）、任务要求： (1)系统测量精度0.1，报警上、下限分别为80（正值）和20（正、负均可），温度数据实时刷新。测量的温度点数为4个，采用22矩阵键盘进行监测选择，以和实际单片机系统配置相一致。(2)采用一片液晶1602C作为系统显示，在实时温度显示部分，正温度最高显示到百位，不加符号；负温度最低显示到十位，在百位加负号。小数部分为一位，精确到0.1。温度在报警值范围内，温度值后显示“！”；温度低于下限报警值，温度值后显示“H”。温度报警值上限只能为正值，下限可正可负，但必须低于上限。显示内容分为三个部分：l 系统检测到DS18B20不存在，分两行显示以下字符：DS18B20 ERROR TEMP: l 系统运行正常，无键盘操作，分两行显示以下字符：LIU KUNNan Yang Li Gongl 系统运行正常，有键盘操作，分两行显示以下内容（以健盘1为例）：LIU KUN TEMP1:15.3 L（2）、实现预期目标的可行性分析： 系统核心器件采用现在市场上广泛使用的单总线温度传感器DS18B20，该传感器具有测量精确，编程简单，占用IO资源少等诸多优点。由于DS18B20被广泛使用，故用其在单片机上开发设计一个温度监控程序，这一技术已相当成熟。 显示器件采用液晶的典型代表字符型液晶1602，由于该液晶为字符型液晶，所以该液晶具有控制简单的特点，设计所要求显示的字符完全可以在液晶1602上显示出来。现许多高校的单片机教材上都详细讲解了液晶1602的使用方法，故显示问题也不难。采用“自上而下”的设计方法，先总体构思设计思路，再分模块具体设计硬件电路。综上所述，该系统所采用的设计方案完全可行，设计方案中没有较难的的技术难题，我坚信实现预期目标没有问题。3本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路一，DS18B20的测量选择液晶同一时刻只显示一个温度值，四个DS18B20需要分时测量。单片机根据用户按键的选择，经分析处理后将控制信号送给继电器组，进而选择下一个需要工作的传感器，如单片机发送数字1即选择第一路温度传感器进入工作状态。二，DS18B20的状态监视 此系统要求液晶能够在DS18B20不存在或故障的情况下显示DS18B20的错误信息，此问题解决方案是在单片机程序中加入对DS18B20实时监测信号，如无法收到DS18B20的应答反馈信号，则表明DS18B20不存在或故障，然后在驱动液晶显示DS18B20的错误信息。三，DS18B20的报警处理 由于要求此系统有温度报警功能，程序必须有报警程序。在程序主循环中，加入报警温度和当前温度实时比较指令，温度低于下限报警值，驱动液晶在温度值后显示“H”。4完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法（1）Proteus软件；（2）计算机辅助设计（3）单片机系统开发板。5完成本课题的工作方案及进度计划第一阶段：下达任务，熟悉要求，查找资料 17周（本学期）第二阶段：撰写开题报告 18-19周（本学期）第三阶段：设计硬件电路 20周（本学期）-3周（下学期）第四阶段：设计程序并调试 4-8周（下学期）第五阶段：制作电路并调试 9-10周（下学期）第六阶段：撰写论文 。 11-12周（下学期）第七阶段：答辩 13周（下学期）6指导教师审阅意见指导教师（签字）： 年 月 日7系毕业设计（论文）工作领导小组评审意见 领导小组组长（签字）： 系（签章） 年 月 日说明：1. 本报告必须由承担毕业设计（论文）课题任务的学生在接到“毕业设计（论文）任务书”、正式开始做毕业设计（论文）的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2. 每个毕业设计（论文）课题撰写本报告一份，作为指导教师、毕业设计（论文）指导小组审查学生能否承担该毕业设计（论文）课题任务的依据，并接受学校的抽查。