基于单片机的实时温度监控报警系统设计开题报告.docx

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基于单片机的实时温度监控报警系统设计开题报告

基于单片机的实时温度监控报警系统设计开题报告

学生毕业设计（论文）报告

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目

智能温度控制系统

一、选题的背景和意义：

随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。

传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。

二、课题研究的主要内容：

数字温度传感器DS18B20输出信号全数字化，便于单片机处理及控制，省去传统测温方法的很多外围电路。

且该芯片的物理性、化学性很稳定，能用做工业测温元件。

采用51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，硬件实现简单，体积小，安装方便。

所以该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可根据需要设定上下限报警温度。

三、主要研究（设计）方法论述：

文献调查法：

查阅相关书籍对单片机以及温度传感器进行多方面了解。

通过书籍对单片机c语言的运用。

用单片机以及ds18b20温度传感器来实现控制温度智能系统的运行。

模拟法：

在proteus仿真软件通过仿真来实现智能温度控制系统的运行。

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）

工作内容

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

　　　　　　　　　　　系主任签名：

年月日

随着现代经济和社会的发展，信息化程度越来越高，智能化的测控仪器仪表应用越来越广范。

其中基于单片机的温度测控系统广范应用于工业、军事、消防等领域，因此这个题目具有很强的现实意义。

在一些常见的温度测控系统中，下位机使用MCU控制分布在远处的温度传感器实时采集温度，并通过MCU的分析处理后将相关的数据通过一定的通信方式传送到上位机。

上位机通常是作为人机交互的界面：

利用VB或C#等可视化的高级编程语言编写一个控制平台，实时显示从下位机接收到的相关温度数据，并可以发出指令控制分布在远处的下位机系统。

设计这样一个基于单片机的温度测控系统，首先要选定MCU、温度传感器以及上、下位机之间的通信方式。

综合对常用的MCU、温度传感器的性能分析比较、手中现有的器件以及题目的功能要求，选定了用MSP430系列单片机做处理器，DALLAS公司生产的总线式数字温度传感器DS18B20做为温度传感器上、下位机之间使用无线射频进行通信。

MSP430系列单片机是一种由TI公司推出的16位超低功耗的混合信号处理器（Mixed Signal Processor），其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和MCU集成在一颗芯片上，以提供“单片”解决方案。

由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。

首先，它具有强大的处理能力， MSP430 系列单片机是一种 16 位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为125 ns 。

这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

其次，在运算速度方面，MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶振的驱动下，实现125ns的指令周期。

16 位的数据宽度，125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT 等）。

再次，MSP430 系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。

当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6us 。

加之，MSP430具有丰富的片上外围模块，它集成了较丰富的片内外设。

有看门狗、模拟比较器A、定时器A，定时器 B、串口0,1、硬件乘法器、液晶驱动器、12位/16位ADC、IIC总线直接数据存取（DMA）、端口0、端口1~6、基本定时器等的一些外围模块的不同组合。

MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。

而且由于引进了Flash 型程序存储器和 JTAG 技术，不仅使开发工具变得简便，而且价格也相对低廉，并且还可以实现在线编程。

这些突出优点使得MSP430系列单片机成为这个系统的首选MCU。

本课题是一个完整控制系统的设计，涉及到电子技术、模拟电子、PC机的通信技术、自动控制检测、信号处理，软件工程等多学科性知识，是一个软硬件相结合的设计性题目。

此课题融知识性与实用性于一体，能够提高检索资料、电子系统设计、分析排除故障以及创新设计的能力，有效的训练我们应用所学专业基础知识解决实际问题的能力，具有重要意义。