1. 研究目的与意义(文献综述)
温度一直以来都是人们生产生活中离不开的因素,它将物体的冷热程度以具体数字的形式表现出来。自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。因此,温度测量也变得与人们的生活息息相关。在实际工业生产中,温度的测量和控制常常影响到生产效率、产品质量、生产的安全性和节约能源等重大技术指标,现代工业生产离不开温度控制。温度测量与控制广泛应用于人类生活的各个领域,如冶金、钢铁、石化、医药、电力电子等。
温度检测技术以及相关仪器的发展关系到温度测量的精度和控制方法的选择。如今,国内外工业的日益发展,促使温度检测技术不断地进步,目前的温度检测使用的温度计种类繁多、应用范围也较广泛;以知识经济为特征的信息时代的到来,使人们对仪器仪表作用的认识愈加深入,温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展,在高新技术的推动下,正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。如今,工业生产对温度测量的要求越来越高,多点温度巡测技术可广泛应用于工业等需要同时检测多个地点温度的场合,具有极大的市场价值。而对便携式温度测量仪器的研究在现实生活中也有着不可忽视的作用。
在温度测量方面各国均取得了许多可喜的成果,其中前苏联的压电石英频率温度计分辨能力可达010001e,理论上可达0100001e,而且在-40e~230e范围内具有温度与频率的线性特性;日本利用所谓石英温度频率转换器-80e~200e的温度范围,最大分辨率达010001e;美国标准局研制的电阻温度计25欧标准铂电阻温度计,电桥分辨0100002e;我国生产的石英温度传感器分辨率达到010001e,误差在0105e以内,中国航天工业总公司七0二所研制的5901(stp-1000)型粘贴式测温片,其静态测温精度为015%,快速响应时间小于01013s。
2. 研究的基本内容与方案
本次设计的主要内容是用单片机及温度检测传感器对多个点温度进行循环测量然后逐一显示的温度检测系统设计,要用到模拟量到数字量的转换,还要学会单片机的输入输出以及单片机的中断。既有用单片机搭建的温度测量系统又有显示系统。
要求有硬件元件的选型和技术说明,有元器件的工作原理工作环境要求说明。设计必须有各模块的电路连接设计,还要有总电路组装图。有电路应用和设计说明。软件必须有编程语言平台及其编程指导思想,要有明确的软件流程框图。完成毕业设计最好搭出实际电路,完成毕业设计报告,按学校要求的学士学位设计论文格式写出毕业设计(手册)。
该系统主要由温度测量和温度设置及系统状态显示三部分电路组成,实现多点温度数据采集,组成多点温度测量的巡回检测系统。采用多模块设计思路,而非利用已经为半成品的模块进行设计。多模块具体为温度采集模块、控制模块、温度显示模块、调节模块以及报警装置或许根据选型决定是否增加一个温度变送模块。根据具体待测点温度变化范围选择温度传感器的类型(或利用某种元件设计合适的温度传感器),此时或许也可确定变送模块的a/d转换器类型,以及液晶显示模块显示位数。按照要求控制模块应选择单片机作为主体元件,再设计具体的控制电路。调节模块利用按钮电路设置调节显示器内容,报警装置可选择蜂鸣器。各个模块电路具体设计,各模块之间的线路连接图设计,整个电路设计,控制程序的设计,仿真再做实物。
3. 研究计划与安排
1-3周查资料写出开题报告
4-8周设计系统仿真并组装系统调试。
9-13周总结设计验收,形成文字写出设计报告
4. 参考文献(12篇以上)
[1]陈至坤,李蓓.温度检测技术及相关仪器的发展现状[j].河北理工大学学报:自然科学版,2011,33(4):68-70.
主要内容:本文主要介绍了温度检测使用的几种温度计原理和应用范围,以及国内外几种广泛使用的测量仪器仪表的基本原理及发展情况,预测了今后温度测量技术的发展趋势和前景。
[2]刘翔.基于单片机的自动温度测量报警系统设计[j].电子设计工程,2011,19(1):125-127.
