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基于单片机的温度检测系统的设计文献综述

 2020-04-12 08:50:08  

文 献 综 述

单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用,温度作为工业控制中的一个很重要的参数,是系统常须测量、控制和保持的。现代生产过程中,温度的测量和控制极为普遍,特别是在冶金、化工、机械各类行业中,广泛使用加热炉、热处理炉、反应炉等,约占所有被控对象的50%。实时采集其信息,及时发现潜在故障,并采取相应的处理措施,对确保其良好运行状态具有重要意义。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高等优点,将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平,具有良好的经济效益和推广价值。

1.MSP430F1611: MSP430F1611 单片机,其突出的特点是可以实现极低的功耗。它有5种可编程的工作模式, 其中活动模式下工作电流仅需280μA ,LPM4 模式下仅需0. 1 μA。MSP430F1611 内部具有48KB 256B 的Flash 存储器和10 KB 的RAM, 以及丰富的外设。本文中,MSP430F1611 使用SPI 接口连接无线收发模块。

2.MC68HC908QY4:FreescaleHC08系列8位单片机MC68HC908QY4,它内部带有A/D转换模块,结构简单,性价比高,引脚少,具有4096字节的Flash存储器及128字节的片内RAM,并且具有FIash存储在线编程功能。

3.AKI-H8/3069: 日立公司(Hitachi)生产的AKI-H8/3069 单片机属于H8/300H 系列,它采用了先进的C M O S 工艺,具有高速、高封装密度、低功耗及高集成度等特点。因此在工业控制、智能仪表、家用电器等方面有着广泛的应用。

AKI-H8/3069 的CPU 内置了带有16个1 6 位通用寄存器的3 2 位体系结构和为提高速度而设计的精简优化指令集。它能够寻址1 6 M 字节的线性地址空间。H 8 /3069 有丰富的内置接口:8 通道10 位A/D转换器;2 通道8 位D/A 转换器;3 通道16位定时/ 计数器;4 通道8 位定时/ 计数器,这些定时/ 计数器都可以独立配置成方波发生器、P W M 、相序脉冲发生器,事件俘获/ 比较器,并可以对一路A B 相脉冲进行计数;4 通道D M A 控制器;还有大量通用I / O 口。H 8 / 3 0 6 9 具有总线控制器,可以动态配置8 / 1 6 位外部总线,便于用户扩展各种8/16bit 的接口芯片。AKI-H8/3069 控制板上具有串行通信接口,网络接口以及可以用来为H 8 加载程序的2Mbit 的DRAM。AKI-H8/3069 电源电压为+ 5V 或者+ 3.3V,时钟频率为25MHz。

4.AT89S51:单片机采用AT89S51,实现DS18B20的初始化及温度值读取处理,同时完成液晶显示的初始化及温度的显示。

温度是一个和人们生活环境密切相关物理量,也是在其他研究、生产、科研、生活中需要测量和控制的物理量,同时也是最基本的环境参数。人们的生活与坏境温度息息相关,物理、化学、生物等科学都离不开温度。像太阳能热水器、电力、石油、农业大棚经常需要对环境温度进行检测,并根据实际的要求对温度进行控制。例如,许多太阳能热水器中,需要通过温度检测来控制其水泵运作;在农业大棚中,通过温度检测来判断是否合适农作物种植与生长;许多电子设备都有额定温度单位,没有合适的温度会使电子产品造成故障等等。传统的测量不仅费时费力。现在由于单片机的加入,使得测温更加精确,并且方式更多。对温度检测的方法也不同。传统的检测温度方式不仅单一,而且达不到很多的精度要求,但是现在加入了单片机,可以通过单片机进行数据检测、保存、控制、运算等等。如先前的太阳能热水器的温度检测,只能单单看到集热器和水箱的温度,随着单片机的发展,并且加入了单片机,可以通过N通道来达到更精确的温度,并做出更精确更多的测温。

传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段:传统的分立式温度传感器(含敏感元件);模拟集成温度传感器/控制器;数字温度传感器。目前,国际上新型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,同时具有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。随着我国四个现代化和经济发展,我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步,发展以温度传感器为载体的温度测量技术具有重大意义。

通过这次课程设计期间使我对单片机课上所学到的知识有了更深的认识,并且把我们平时在电子这一方面所学到的知识有了一个综合的运用,使我们真正的从实践掌握了单片机的很多方面的知识。首先,我分配到的课程设计的课题是”温度检测系统”的设计,拿到课题当时,我是一脸茫然,根本就不知道应该从何开始下手,开始的时候我首先收集关于这方面的资料,经过努力的查询,我找到了和课题相关的设计方案,经过一段时间的研究,终于对课题有了初步的了解和想法。接下来的几天我仍然是学习关于这次课程设计中所用到的各个芯片,和对于整个课题的设计方法和思路。

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