【正文】 術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一溫度數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)了信息化的革命，在傳感器的器件結(jié)構(gòu)上采用數(shù)字化技術(shù)，使信息的采集更加方便。其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，對(duì)其要求越來(lái)越高，需求越來(lái)越迫切。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。另一方面，傳感器的被測(cè)信號(hào)來(lái)自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時(shí)效，各自都在開(kāi)發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類(lèi)繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。傳感器主要用于測(cè)量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器應(yīng)用日益廣泛，以其傳統(tǒng)方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)漸漸成為技術(shù)的趨勢(shì)和主流。 目的和內(nèi)容新型數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器在工程中的應(yīng)用具有極其重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，由單片集成電路構(gòu)成的溫度傳感器的種類(lèi)越來(lái)越多，測(cè)量的精度越來(lái)越高，響應(yīng)時(shí)間越來(lái)越短，因其使用方便、無(wú)需變換電路等特點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如：以前常用的 AD590 和 LM35 等，以及現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用的 DSl8 DS1821 和 DS1620 等。在對(duì)多類(lèi)型、多通道信號(hào)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和控制中，傳統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)能力有限。而且這些數(shù)據(jù)量通常都很大，有意義的部分和無(wú)意義的部分混雜在一起，如果不加取舍的直接應(yīng)用，必然會(huì)造成極大不便。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集 單片機(jī) 溫度目 錄摘要 ...................................................................................................................i目錄 ..................................................................................................................ii第 1 章 前 言 ................................................................................................1 背景和意義 .............................................................................................1 目的和內(nèi)容 ............................................................................................1 發(fā)展前景 ................................................................................................2 設(shè)計(jì)思想 .................................................................................................2第 2 章 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................4 控制要求 ................................................................................................4 受控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................4第 3 章 系統(tǒng)的硬件配置 ................................................................................5 單片機(jī)和系統(tǒng)總線 ................................................................................5 硬件介紹 ................................................................................................5 溫度傳感器 .......................................................................................5 核心處理單元 MicroChip PIC16F877A 單片機(jī) .............................6 RS232C 接口電路 ..........................................................................8 繼電器 ..............................................................................................9 半導(dǎo)體降溫片及電阻加熱絲 ......................................................10 溫度控制系統(tǒng)的組成框圖 ................................................................11 溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及總述 ............................................................12第 4 章 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................................14 軟件設(shè)計(jì) ..............................................................................................14 Microchip PIC16F877A 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖 ...............14 單片機(jī)控制流程圖 ..............................................................................15 溫度變換程序模塊 ..............................................................................16 溫度非線性轉(zhuǎn)換程序模塊 ..................................................................16 通信協(xié)議的設(shè)計(jì) ..................................................................................17 通信協(xié)議概述 ................................................................................18 通信協(xié)議說(shuō)明 ......................................................................................19 信號(hào)幀分類(lèi) .....................................................................................19 信號(hào)幀格式 .....................................................................................19 通信協(xié)議處理流程 ........................................................................21 PC 上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì) ........................................................................23 PC 軟件設(shè)計(jì)方法的選擇 ...............................................................23 PC 軟件通信方式的選擇 ...............................................................23 具體實(shí)現(xiàn)方法 .................................................................................26 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................29 波特率 .............................................................................................29 通信協(xié)議設(shè)計(jì)結(jié)論 ............................................................................39 通信可靠性分析 ..........................................................................39 通信速度分析 ..............................................................................39第 5 章 結(jié) 論 ..........................................................................................41致 謝 ........................................................................................................43參考文獻(xiàn) ........................................................................................................44第 1 章 前 言 背景和意義 為了確知某一測(cè)試對(duì)象的各項(xiàng)特性，我們常常要借助各種儀表和各種手段（直接測(cè)量或遙測(cè)）來(lái)獲得各種各樣的測(cè)量結(jié)果（數(shù)據(jù)） 。課題主要任務(wù)是完成環(huán)境溫度數(shù)據(jù)檢測(cè)，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)并通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)施溫度監(jiān)控。該系統(tǒng)可以具有多個(gè)遠(yuǎn)程控制采集單元，采用分散遠(yuǎn)置的方法，將各個(gè)遠(yuǎn)控采集單元放置在各個(gè)被采集部位。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的順序控制采集系統(tǒng)進(jìn)入到過(guò)程控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這種采集系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，它的采集數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，根據(jù)各種不同的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，通過(guò)編程改變系統(tǒng)的路數(shù)、采樣率和信號(hào)幀格式等性能，以滿足各種采集任務(wù)的需要。摘 要本文利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一溫度數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。文中傳感器理論單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，詳細(xì)地講述了利用熱敏電阻作為熱敏傳感器探測(cè)環(huán)境溫度的過(guò)程，以及實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過(guò)程。在過(guò)程控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通?？梢愿淖兊南到y(tǒng)參數(shù)有：采集點(diǎn)；采樣率；數(shù)據(jù)字長(zhǎng)；增益；幀格式。本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以作為生物培養(yǎng)液溫度監(jiān)控系統(tǒng)，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。但這些數(shù)據(jù)中包含有變換誤差、設(shè)備誤差以及在傳輸過(guò)程中（當(dāng)采用遙測(cè)方式時(shí)）引入的各種干擾所造成的誤差等。傳統(tǒng)靠人工控制的溫度、濕度、液位等信號(hào)的測(cè)壓﹑力控系統(tǒng)，外圍電路比較復(fù)雜，測(cè)量精度較低，分辨力不高，需進(jìn)行溫度校準(zhǔn)(非線性校