江阴职业技术学院
项目设计报告
项目：温度监控系统的设计
专 业 应用电子技术专业 学生姓名 赵文斌 班 级 09应用电子(2)班 学 号 09030618 指导教师 包军卫 完成日期 2011年6月27日
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目 录
第1节 引言 ........................................................................................................................ 1 第2节 系统的硬件配置 .................................................................................................... 3 2.1 硬件介绍 ......................................................................................................................... 3 第3节 温度控制系统的组成框图 .................................................................................... 6 第4节 温度控制系统软件设计 ........................................................................................ 7 4.1 MICROCHIP PIC16F877A单片机温度控制系统软件结构图如图5.1.1所示。............ 7 4.2 单片机控制流程图 ......................................................................................................... 8 4.3 温度变换程序模块 ......................................................................................................... 9 4.4 温度非线性转换程序模块 ............................................................................................. 9 第5节 通信协议的设计 .................................................................................................. 10 5.1 软件设计 ....................................................................................................................... 10 5.1.1 通信协议概述 ....................................................................................................... 10 5.2.1 通信协议处理流程 ............................................................................................... 11 5.3 单片机软件设计 ........................................................................................................... 14 5.3.1波特率 .................................................................................................................... 14 5.4 通信协议设计结论 ....................................................................................................... 18 5.4.1通信可靠性分析 .................................................................................................... 18 5.4.2通信速度分析 ........................................................................................................ 19
总 结 ...................................................................................................................................... 20 参考文献 .................................................................................................................................. 21
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温度监控系统设计报告
第1节 引 言
温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
本节重点讲述传感器技术。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。
本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。
本设计系统包括温度传感器，A/D转换模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。
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第2节 系统的硬件配置
2.1 硬件介绍
计算机工作的外围电路设备 （1）温度传感器
温度传感器采用补偿型NTC热敏电阻其主要性能如下：
①补偿型NTC热敏电阻 B值误差范围小，对于阻值误差范围在5％的产品，其一致性、互换性良好。适合于一般精度的温度测量和计量设备。
②主要技术参数：
时间常数≤30S 测量功率≤0.1mW 使用温度范围-55～+125℃ 耗散系数≥6mW/℃ 额定功率0.5W ③降功耗曲线：
图2.1.1温度传感器功耗曲线图
（2）核心处理单元MicroChip PIC16F877A单片机
MicroChip PCI16F877A单片机主要性能： 具有高性能RISC CPU,仅有35条单字指令。 除程序指令为两个周期外，其余的均为单周期指令。 运行速度：DC-20M时钟输入,DC-200ns指令周期。
8K*14个FLASH程序存储器,368*8个数据存储器（RAM）字节。 引脚输出和PIC16C73B/74B/76/77兼容,中断能力（达到14个中断源）。 8级深度的硬件堆栈,直接，间接和相对寻址方式。 上电复位（POR）,上电定时器(PWRT)和震动启动定时器。 监视定时器（WDT），它带有片内可靠运行的RC振荡器。
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