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多路温度记录器 开题报告.doc

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辽宁石油化工大学信息与控制工程学院毕业设计(论文)开题报告论文题目: 多路室温记录仪设计(制作) 学生姓名: 专业班级: 学 号: 指导教师: 2012 年 03 月 11 日填写说明:1.题目的背景和意义对题目的出处,背景和意义进行说明论述,不少于 300 字。2.题目研究现状概述通过调研和查阅文献,对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述,不少于 1000 字。3.题目要完成的主要内容和预期目标对题目要完成的主要内容进行说明,并说明达到的预期目标,不少于 300 字4.进度计划从设计开始的教学周起,依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5. 参考文献对 2 引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献(格式同论文《参考文献》 ) 。不少于 10 篇(其中近 3 年的文献占 1/3 以上)注:相应栏不够时自动加页。排版要求:正文,宋体,小四,行距固定值 20 磅要求学生在毕业设计(论文)开始后的第 2 周末完成《开题报告》 ,并交到指导教师评阅(交电子稿和双面打印稿) 。第 0 页辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering1.题目的背景和意义温度是表征设备状态的重要物理量,也是热学中用来进行分析计算的重要参量。它与我们的生活息息相关。在生产过程中我们需要对温度进行记录,而且有时我们需要对多个地点或多个时段进行测量记录,设计一个具有多路温度实时显示和动态记录功能的温度记录系统是非常有必要的,对于提高工作效率和实现智能化测控具有很好的应用价值。传统的温度记录仪通常采用的是人工记录或普通记录仪用墨水在记录纸上绘制曲线,其体积庞大、精度低、墨水易堵塞、费时费力。 。 。 。 。 。无纸温度记录仪产生,并因为其更准确地数据记录、更方便的数据存储、更便捷的数据分析功能,所占市场份额逐年猛增;近年来推出的带USB接口的无纸记录仪更是极大的方便了数据的下载和保存。多路室温记录仪是 一 种 高 性 能 、 低 价 位 的 数 据 采 集 仪 , 利 用 大 屏 幕 液 晶 显 示可 以 同 时 观 看 到 多 通 道 的 温 度 变 化 , 十 分 适 于 温 度 采 集 、 温 度 记 录 的 应 用 。 它 有 RS232 接 口 可 以 直 接 将 数 据 上 传 到 PC 上 还 拥 有 USB 接 口 在 不 方 便 与PC 连 接 时 可 以 将 测 量 的 数 据 直 接 保 存 到 U 盘 中 在 需 要 时 再 把 数 据 转 存 到 PC上 。2.题目研究现状概述温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一,无论是在生产实验场所,还是在居住休闲场所,温度的采集或控制都十分频繁和重要,而且,网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。 由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温度传感器就会相应产生。由于 Cu50 热电阻的温度与阻值变化关系,人们便利用它的这一特性,发明并生产了 Cu50 热电阻温度传感器。铜热电阻的线性较好、价格低、电阻率低,因而体积较大,热响应慢,但是利用这一特点可以制作测量区域平均温度的感温元件。铜热电阻的测温范围一般为—50~150℃。单片机发展的三个阶段(1)第一阶段(1976-1978):单片机的控索阶段。以 Intel 公司的 MCS – 48为代表。MCS – 48 的推出是在工控领域的控索,参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog 等,都取得了满意的效果。这就是 SCM 的诞生年代, “单机片”一词即由此而来。(2)第二阶段(1978-1982)单片机的完善阶段。Intel 公司在 MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列 MCS –51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。①完善的外部总线。MCS-51 设置了经典的 8 位单片机的总线结构,包括 8 位数第 1 页辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering据总线、16 位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。②CPU 外围功能单元的集中管理模式。③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。④指令系统趋于丰富和完善,并且增加了许多突出控制功能的指令。(3)第三阶段(1982-1990):8 位单片机的巩固发展及 16 位单片机的推出阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel 公司推出的 MCS – 96 系列单片机,将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳。STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在线系统可编程 Flash,使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。通用串行总线(简称 USB)是一种新型串行总线接口规范,它支持即插即用,速度快,非常适合数据采集设备和 PC 机之间的通信, USB 接口模块选用 CH375 标准版 U 盘文件读写模块,该模块用于向嵌入式系统/单片机系统提供读写 U 盘中文件数据的接口,基本不需要占用单片机系统的存储空间,最少只需要几个字节的 RAM和几百字节的代码。该模块支持符合 USB 相关规范的 USB 闪存盘或者 USB 外置硬盘,支持 FATl2 和 FATl6 及 FAT32 文件系统,支持小端格式和大端格式的数据字节顺序,适用于绝大多数单片机系统。该模块基于 CH375 的 U 盘文件级子程序库设计,外围电路精简,性能价格比很高。模块与单片机的连接采用三线制异步串口方式.模块工作前应根据硬件连接模式,通过随机附带的专用设置程序进行设置。模块对 U 盘文件的读写方式分三种:扇区模式、字节模式以及数据流模式。在本系统中读写数据量相对较小,读写频率不高,所以采用字节模式。将 U 盘作为存储介质,以较低的成本实现了海量存储,同时 U 盘可方便地拆卸与更换,数据交换方便。适用于各种现场应用环境。在本设计中,通过四个传感器分别对四个测点的温度进行采集,经调理变送后送人采样保持器.以保证多点数据采集的同步性。通过多路选择开关依次将四通道信号,分别依次送人 A/D 转换器转换为数字信号后送人单片机。单片机查询时钟模块,获取当前实时时间。将测点时间信息及四通道温度数据以特定格式作为一条记录保存在 U 盘指定文件中。用户通过 LED 显示器可实时观察六通道温度数据.并可通过键盘对温度采集频率及系统工作状态进行设置与调整。第 2 页辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering3.题目要完成的主要内容和预期目标利用 51 系或 PIC 系单片机作为控制板,控制热电阻传感器实现温度测量,控制USB 接口模块来实现 U 盘存储功能,并能实现温度的显示功能,完成一个多路室温记录仪的设计及其制作:(1)能精确测量室内环境温度或指定地点温度;(2)测量结果表示的精度为小数点后 2 位;(3)系统通过热电阻传感器测温;(4)利用单片机通过 I/O 控制启动测温。(5)利用 LED 键盘模块的键盘控制温度测量,并且能够在 LED 键盘模块的数码管上显示温度值。(6)数据以标准的纯文本文件保存,方便数据的后续处理。整个系统通过单片机控制,处理个传感器传回的数据,并把数据通过 LED 模块显示出来,同时把数据以文本文件的形式传输的 U 盘保存。使系统完成一个由传感器测温、单片机处理、LED 显示、U 盘保存的过程。整个设计要求能够做出实际物体,并且实物的实验结果要与理论要求无太大误差。4.进度计划第 1 周 (27/2~2/3) 调研、查阅文献、搜集与论文相关资料。 第 2 周 (5/3~9/3) 阅读相关文献、撰写开题报告并上交。第 3 周 (12/3~16/3) 查找、搜集外国相关文献或资料第 4 周 (19/3~23/3) 完成对相关外国文献的翻译第 5 周 (26/3~30/3) 对已搜集的文献、书籍等资料进行整理,完成初步设计第 6 周 (2/4~6/4) 完成硬件设计第 7 周 (9/4~13/4) 完成软件设计第 8 周 (16/4~20/4) 根据理论设计进行仿真实验第 9 周 (23/4~27/4) 通过仿真实验的结果,进一步完善课题的设计第 10 周(30/4~4/5) 通过仿真实验后,进行实物硬件的连接制作第 11 周(7/5~11/5) 完成实物硬件与软件的结合第 3 页辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering第 12 周(14/5~18/5) 对实物进行调试,调试后对实物进行室内试验第 13 周(21/5~25/5) 根据理论设计与试验结果对实物进行修改,已达到设计要求第 14 周(28/5~1/6) 整理资料完成论文第 15 周(4/6~8/6) 对论文进行检查,核实,校对第 16 周(11/6~15/6) 提交论文,准备答辩5.参考文献[1]孙传友,孙晓斌,汉泽西,张欣.测控系统原理与设计[M].北京航空航天大学出版社,2002 年 4 月[2] 向阳,熊瑛,全腊珍 . 基于 U 盘存储的多通道温度记录仪[J]. 机电产品开发与创新,2009 年 3 月[3] 秦月,刘斌。基于 USB 接口的便携式温湿度记录仪的设计[J]。齐齐哈尔大学学报,2008 年 9 月[4] 蔡彬彬,包亚萍,陶卉,金自强。基于铂热电阻 PT100 的 USB 测温仪的设计[J],微计算机信息。2008 年 4 月[5] 梁家海,李尚平。基于 AT89S52 的自动连续温度记录仪的研究与设计[J].计算机与数学工程。2009 年 3 月[6]王化祥,张淑英。传感器原理及应用[M]。天津大学出版社。2007 年 2 月[7]陈海松,李益民。基于单片机的温度检测记录仪的设计[J]。自动化与仪器仪表。2011 年 4 月[8]张一,刘强,肖军,孙传友。测量与控制电路[M]。北京航空航天大学出版社。2009 年 12 月[9]李广弟,朱月秀,冷祖祁。单片机基础[M]。北京航空航天大学出版社。2007 年1 月[10]张玮,王东锋。新型温室温度自动记录仪系统设计[J]。机电产品开发与创新。2009 年 5 月[11]单片机学习网 HTTP://WWW.MCUSTUDY.COM/[12]51 单片机学习网 HTTP://WWW.51C51.COM/[13] 静霞,杨宏丽,刘俐.单片机应用技术(C语言版)[M].北京电子工业出版社。2009.第 4 页辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 School of Information and Control Engineering指导教师意见:指导教师签字:年 月 日注:要求在毕业设计(论文)开始后第 2 周内,双面打印后交指导教师。
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