【正文】 畢業(yè)設(shè)計報告（論文） 報告（論文）題目： 溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計 作者所在系部： 電子工程系 作者所在專業(yè)： 電子信息工程 作者所在班級： 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號 ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時 間 ： 2021 年 6月 12 日 教務(wù)處制 畢業(yè) 設(shè)計（論文）任務(wù)書（理工類） 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： B06212 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 教授 完成時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（√） 題目類型 理論研究（ ） 注：請直接在所屬項目括號內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究（ ） 教師自擬課題（ ） 應(yīng)用設(shè)計（√） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計要求及技術(shù)要點： 本 課題在掌握所選單片機(jī)（如：凌陽 16 位微控制器 SPCE061A）原理、硬件資源的基礎(chǔ)上，熟悉單片機(jī)測控系統(tǒng)上下位機(jī)的軟硬件設(shè)計。重點研究上下位的通信、服務(wù)器與工作站之間的通信。結(jié)合凌陽單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，軟件上采用 C 語言編程通過USB/RS232 接口實現(xiàn)上下位機(jī)通信，并且上位機(jī)顯示溫度的變化曲線。 完成溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)所涉及到的軟硬件設(shè)計。 工作環(huán)境及技術(shù)條件： 1． 凌陽 SPCE061A 開發(fā)板 、實驗系統(tǒng)及有關(guān)的技術(shù)手冊； 2． 計算機(jī)一臺、凌陽集成開 發(fā)環(huán)境 、 ResWriter 工具、串口調(diào)試工具等； 3． 相關(guān)測控系統(tǒng)、單片機(jī)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等參考文獻(xiàn)。 工作內(nèi)容及最終成果： 1． 研究并掌握凌陽 16 位微控制器原理、硬件資源；熟悉上下位機(jī)的設(shè)計。 2． 熟悉應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計測控系統(tǒng)的軟硬件流程。 3． 確定數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計的整體方案。 4． 基于 C 語言的控制軟件編程，基于 C++的上位機(jī)控制界面編寫。 5． 最終成果為：系統(tǒng)（單元）電路圖、器件清單、軟件清單和論文。 時間進(jìn)度安排： 1．第七學(xué)期第 6 周～第 15 周，查閱資料，完成開題報告 、文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn)翻譯； 2．第七學(xué)期第 16 周～第 17 周，開題報告審閱、答辯； 3．第八學(xué)期第 1 周～第 4 周，確定總體方案，畫出總體系統(tǒng)圖和控制軟件框圖； 4．第八學(xué)期第 5 周～第 7 周，器件選型，各控制算法研究及子程序編程； 5．第八學(xué)期第 8 周～第 11 周，系統(tǒng)調(diào)試，滿足技術(shù)要求； 6．第八學(xué)期第 12 周～第 15 周，完成畢業(yè)設(shè)計論文并通過驗收。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 學(xué)生姓名 專 業(yè) 電子信息工程 班 級 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 教授 工作單位 課題來源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計 課題名稱 溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計 本設(shè)計的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和 應(yīng) 用 前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā) 展 趨 勢等） 溫度是一個十分重要的物理量，對它的測量和控制有十分重要的意義。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對生活環(huán)境要求的提高，人們也迫切需要檢測和控制溫度。無論你生活在哪里，都無時無刻不在于溫度打交道。工業(yè) 發(fā)展對是否能夠掌握溫度有絕對意義，在冶金、鋼鐵、石化、玻璃、制藥等行業(yè)，都不得不考慮溫度因素。對于控制領(lǐng)域，對溫度的控制有舉足輕重的作用，如陶瓷的燒烤，釀酒的過程等都需要對溫度的控制?？梢娚钪性S多方面都有對溫度進(jìn)行感知和控制的需要。隨著設(shè)施 工業(yè) 規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化程度的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)會在溫 度 控制和管理系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。我國土地遼闊，氣候復(fù)雜，利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行在線和離線服務(wù)，從長遠(yuǎn)看具有廣闊的應(yīng)用前景。目前開發(fā)的溫 度 計算機(jī)控制系統(tǒng)采用了主機(jī)終端模式，該模式通過一個主機(jī)作為控制中心，負(fù)責(zé)對其它各子 系統(tǒng)進(jìn)行控制管理，該模式不靈活且投入大。分布式計算機(jī)系統(tǒng)是計算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，該系統(tǒng)采用了所謂的服務(wù)器客戶模式。未來的計算機(jī)控制與管理系統(tǒng)是綜合性、多方位的，溫室環(huán)境測試與自動控制技術(shù)將朝多因素、多樣化方向發(fā)展。 設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） 設(shè)計內(nèi)容： 16位微控制器原理、硬件資源；熟悉上下位機(jī) .的設(shè)計。 ，掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)等； ； C語言的控制軟件編程，基于 C++的上位機(jī)控制界面編寫。 本課題重點設(shè)計 UART模塊、上位 PC控制和曲線顯示軟件，顯示水溫變化曲線。采用 C語言編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信。完成數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)上位機(jī)軟硬件設(shè)計，重點為上位機(jī)數(shù)據(jù)處理、軟件編程。 預(yù)期結(jié)果： 在掌握凌陽 16 位微控制器原理、硬件資源的基礎(chǔ)上，熟悉并掌握單片機(jī)和上位機(jī)之間，客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信 .以水溫控制系統(tǒng)為載體完成數(shù)據(jù)信號的采集和數(shù)字信號的處理 ,通過 USB 接口實現(xiàn)上下位機(jī)通信，并且上位機(jī)顯示溫度的 變化曲線 . 采取設(shè)計方法和技術(shù)支持 （ 設(shè) 計 方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 設(shè)計方法：采用 C語言編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信，完成數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)上位機(jī)軟硬件設(shè)計 。 技術(shù)要求：在掌握所選單片機(jī)凌陽 16位微控制器 SPCE061A原理、硬件資源的基礎(chǔ)上，熟悉單片機(jī)測控系統(tǒng)上下位機(jī)的軟硬件設(shè)計，熟悉數(shù)據(jù)庫的編寫與應(yīng)用。研究上下位的通信、服務(wù)器與工作站之間的通信。結(jié)合凌陽單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，軟件上采用 C語言編程通過 USB/RS232接口實現(xiàn)上下位機(jī)通信，并且上位機(jī)顯示溫度的變化曲線。 完成溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)所涉及到的軟硬件設(shè)計 。 實驗方法及步驟：（ 1）熟悉凌陽 16 位單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計單片機(jī)與 PC機(jī)接口電路，熟悉上、下位機(jī)，完成單片機(jī)和上位機(jī)之間，客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信。 （ 2）設(shè)計方案、原理圖； （ 3）結(jié)合凌陽單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境 間，客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信；調(diào)試。 可能遇到的問題及解決辦法：基于圖形界面的 Windows系統(tǒng)為操作平臺編寫較難；這就需要自己要努力研究，加以學(xué)習(xí)和掌握，強(qiáng) 化 C語言、 C++、 SOL Server數(shù)據(jù)庫編程能力 。 實現(xiàn)本項目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等） 實現(xiàn)本項目預(yù)期的目標(biāo)：完成數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計，熟悉單片機(jī)設(shè)計測控系統(tǒng)的流程，掌握上下位機(jī)的通信，上位機(jī)界面編寫等，能夠編寫程序并得到正確的結(jié)果，通過對單片機(jī)的學(xué)習(xí)，能夠基本掌握使用方法和簡單的操作，對基本的儀器能夠有效的應(yīng)用使用。通過此次實驗應(yīng)該能夠達(dá)到研究并簡單的使用的目的。 已具備的條件： 實驗室環(huán)境 凌陽 SPCE061A開發(fā)板 、實驗系統(tǒng)及有關(guān)的技術(shù)手冊；計算機(jī)一臺、凌陽集成開發(fā)環(huán)境 、 ResWriter工具、串口調(diào)試工具等；相關(guān)測控系統(tǒng)、單片機(jī)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等參考文獻(xiàn)。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 時間進(jìn)度安排： 1．第七學(xué)期第 6周～第 15周，查閱資料，完成開題報告、文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn)翻譯； 2．第七學(xué)期第 16周～第 17周，開題報告審閱、答辯； 3．第八學(xué)期第 1周～第 4周，確定總體方案，畫出總體系統(tǒng)圖和控制軟件框圖； 4．第八學(xué)期第 5周～第 7周，器件選型，各控制算法研究及子程序編程； 5．第八學(xué)期 第 8周～第 11周，系統(tǒng)調(diào)試，滿足技術(shù)要求； 6．第八學(xué)期第 12周～第 15周，完成畢業(yè)設(shè)計論文并通過驗收。 開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 本 科 生 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性及知識產(chǎn)權(quán)聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 溫度測控系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本設(shè)計（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確 方式標(biāo)明。因本畢業(yè)設(shè)計（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。 本畢業(yè)設(shè)計（論文）成果歸所有。本人遵循有關(guān)畢業(yè)設(shè)計（論文）的相關(guān)規(guī)定，提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本。本人同意有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以營利為目的的前提下，可以公布非涉密畢業(yè)設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容。 特此聲明 畢業(yè)設(shè)計（論文）作者： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 年 月 日畢業(yè)論文 VI 摘 要 溫度指標(biāo)是許多工作環(huán)境的重要指標(biāo)，因此，溫度測控在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)以凌陽 16 位單片機(jī) SPCE061A 為核心，通過溫度傳感器 PT100 構(gòu)成溫度控制及精度校正自動測量控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用凌陽 16 位單片機(jī) SPCE061A 對采集的溫度數(shù)據(jù)通過 UART 把數(shù)據(jù)傳送到 PC，通過曲線顯示軟件顯示。該設(shè)計具有測量精度高，測量范圍廣的特點，是構(gòu)成溫度測控系統(tǒng)的理想解決方案。 關(guān)鍵詞 單片機(jī) 溫度測控 上位機(jī) 曲線顯示 畢業(yè)論文 VII Abstract