串口温度数据采集并实时显示
2013年4月
17日
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[请 输 入 专 业] 论文
串口温度数据采集并实时显示
(上位机部分)
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一、原理
读串口数据的原理是,只要当有数据向串口发数据来时,计算机就会自动将其数据写到一个特定的缓冲区,我们只要写程序去读那个特定的缓冲区就可以了.
有数据向串口发过来时,程序可以将数据接收到,接收的数据是字符型的,那么将数据转化为数字型的,再将这个数据的大小作为画图的某一个点的纵坐标,横坐标为数据的序号.将这些点用线连起来就是一个曲线图了,这个就是图形显示基本原理.
查看原来的数据的原理也是这样的,不同的地方就是,数据是从文件中来,同样的也是将多个数据分成一个一个的,然后这一个数据的大小就是画图的某一个点的纵坐标,横坐标同样为数据的序号,再将这些点用线连起来就是曲线图.
图形能移动的原理,是我们首先改变的只是数据,图形并没有变,但图形的形式是由这些数据来确定的,当数据发生变化后,我们通过刷新显示区来变化的.
二、程序流程
发送到串口来的数
接收数据
显示保
存
数
据
查看以前的数据
打开以前的数据文件
按
《
方
式
查
按
》
方
式
查
按
<
方
式
查
按
>
方
式
查
选择接收数据的方
三、串口程序设计
///////////////文件 commDlg.cpp////////////////
//一个类,对话框类,本程序使用的是对话框形式,这个类是在VC 用MFC 自动生成的,其中包括了对话框程序应有的一些方法 class CAboutDlg : public CDialog { };
/********************以下的个方法也是VC 的MFC 的对话框程序固有的,也是MFC 自动生成的**************/
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) { }
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { }
发送到串口来的数
OnComm()
Display() OnPaint()
OnComm ()
查看以前的数据
打开以前的数据文件
OnButton4(
OnComselect(),OnComspe OnButton5(
OnButton6(
OnButton7
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)
END_MESSAGE_MAP()
CCommDlg::CCommDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CCommDlg::IDD, pParent)
{
}
void CCommDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
}
//下面这个包括的是界面中的组件
BEGIN_MESSAGE_MAP(CCommDlg, CDialog)
END_MESSAGE_MAP()
// CCommDlg message handlers
BOOL CCommDlg::OnInitDialog()
{
}
void CCommDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
}
// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags the minimized window.
HCURSOR CCommDlg::OnQueryDragIcon()
{
}
BEGIN_EVENTSINK_MAP(CCommDlg, CDialog)
END_EVENTSINK_MAP()
/********************以上的个方法也是VC的MFC的对话框程序固有的,也是MFC自动生成的**************/
/********************我在做这个程序时以上的程序并没有手动修改*******************************/
// 画图函数
// 算法:运用LineTo函数把120个点连成折线
void CCommDlg::OnPaint()
}
//对串口数据的处理,包括接收,保存等
void CCommDlg::OnComm()
{
}
//开串口程序
void CCommDlg::OnButton1()
{
}
//清除编辑框内容程序
void CCommDlg::OnButton2()
{
}
//选择那一个串口程序
void CCommDlg::OnComselect()
{
}
//选择波特率
void CCommDlg::OnComspeed()
{
}
//停止/继续程序
void CCommDlg::OnStoprecv()
{
}
//对数据显示前的处理:将新数年据加到左边,原来的右移一位void CCommDlg::Display()
{
}
//以下四个函数是查看原来数据的程序
//按钮《程序
void CCommDlg::OnButton4()
{
}
//按钮》程序
void CCommDlg::OnButton5()
{
}
//按钮< 程序
void CCommDlg::OnButton6()
{
}
//按钮> 程序
void CCommDlg::OnButton7()
{
}
//此函数用来查看最后一屏数据
void CCommDlg::OnButton8()
{
}
对于其它的文件中的程序我没有手动修改,均为MFC自动生成,我在这就不作详细介绍了.
共有4个程序文件,5个头文件
comm.cpp
commDlg.cpp
mscomm.cpp
StdAfx.cpp
comm.h
commDlg.h
mscomm.h
Resource.h
StdAfs.h
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四、数据采集实时显示程序设计
1、串口控件使用说明
本程序使用VC6.0的通用串口控件MSCOMM32.OCX来对发送到串口的数据进行采集处理。主要使用方法
串口设置：m_Comm.SetSettings(“波特率，校验方式，数据位数，停止位数”) 取串口数据：m_Comm.GetInput()
你只首先要确定一个mscomm32.ocx控件在system目录下并且该控件已经被windows注册，本程序才能正常运行。
2、串口数据的获取
if(m_Comm.GetCommEvent()==2)//判断接收缓冲区内有无数据
{
m_input1=m_Comm.GetInput();//读取缓冲区内的数据
…………
｝
m_input2.GetOneDimSize();//确定数据长度
m_input2.GetElement(&i,data+i);//将数据转换为BYTE型数组
由于直接获取的数据为V ARIANT型数据，我们再通过数据类型转换来变为我们所要的数据类型INT和CString型。
3、整数位与小数位的处理
为了提高精度，对数据采用两位整数，一位小数年的方式，在发送数据时，最前一个字节为FF起始位，接着的一个字节为整数部分，再接着发一个字节的数据为小数部分。取数算法如下：
BYTE a=* (char *)(data+i)
BYTE b=* (char *)(data+(++i))
float c=(float)a+(float)(b%10)/10
4、画图原理
我画图使用的是画直线的方式（LineTo()），先定义一个全局变量用来保存采集的数据值，在画图函数OnPaint()中用这个全局变量来作为纵坐标，等分的120个点作为横坐标，那么就有120个点，最后用直线将这120个点连接起来就组成了一个完整的曲线图。只要当全局变量中的数值发生变化后就使用函数this->Invalidate()强制重载OnPaint()函数，那么数据图就可以动起来了。OnPaint()画图函数如下：
void CCommDlg::Display()
{
if (NextTime <= 600 && stop==FALSE)
{
LineHight[NextTime/5] = LineHight[121]; //中保存的是最新采集的一个数据
}
else
{
for (int i=0;i<120;i++)
{
LineHight[i] = LineHight[i+1];
}
LineHight[120]=LineHight[121];
}
NextTime = NextTime+5;
this->Invalidate();
return;
}
5、查看以前的数据
查看以前的数据的方法是，将数据从文件中取出并将每一个数据都付给那一个全局变量，最后同样用this->Invalidate()就能显示以前的数据了。具体算法见commDlg.cpp文件中的OnButton4()和OnButton5()函数。按秒移动查看以前数据算法见OnButton6()和OnButton7()。
void CCommDlg::OnButton7()
{
if (stop==FALSE)
{
gogo=NextTime;
DTemp=m_ReceiveData;
for (int i =0;i<120;i++) LHTemp[i]=LineHight[i];
}
stop=TRUE;//关闭接收数据,使显示区和数据区用来为显示原来数据用
if (NextTime==0) NextTime=595;
NextTime=NextTime-595;
SetDlgItemText(IDC_STOPRECV,"继续显示");
//先取出文件中的数据,放入一个数组中
CStdioFile file;
if(file.Open(FilePath,CFile::modeRead))
{
CString str;
CString instr;
CString outstr;
CString sss;
int i;
while(file.ReadString(str))//逐行查询，至到文件尾
{
instr+=str;
}
if (instr.GetLength()>=600 && NextTime>instr.GetLength()-600) NextTime=instr.GetLength()-600;
for (i=0;i<120;i++)//取出起点后的120个数据
{
sss=instr[NextTime];
sss+=instr[NextTime+1];
outstr+=sss+instr[NextTime+2]+instr[NextTime+3]+" ";
LineHight[i]=atoi(sss);
NextTime=NextTime+5;
}
m_ReceiveData=outstr;
UpdateData(FALSE);//更新编辑框内容
this->Invalidate();//更新图相
}
}
在移动数据以前要对当前显示的数据进行保存：
gogo=NextTime;
DTemp=m_ReceiveData;
for (int i =0;i<120;i++) LHTemp[i]=LineHight[i];
以便在继续接收时能接着原来的。
6、数据保存方式
对采集的数据采用文本方式保存于一文件中，保存格式为，第120数据保存一次，数据采用推算法来确定时间。如：08.9 33.5 08.8 65.4 09.8 09.3……
程序算法为：
if (file.Open(FilePath,CFile::modeCreate|CFile::modeReadWrite))
{
file.Write(m_ReceiveData,600);//写入120个数据
file.Close();
}
完整算法见：OnComm()
7、通用性
为了提高程序的通用性，串口的波特率，串口号都采用下拉选择的方式，在使用中可跟据情况选择。
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五、说明：
你只需要确定一个mscomm32.ocx控件在system目录下并且该控件已经被windows注册。
方法:将mscomm32.ocx copy到C:\winnt\system32目录下
运行:regsvr32 mscomm32.ocx
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温度数据采集系统
第三章系统硬件设计 温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个DS18B20，很方便。具有以下特点： （1）具有独特的1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信； （2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计； （3）不需要外部元件； （4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在3～5.5V； （5）在待机状态下可以不消耗电源电量； （6）测量温度范围在-55～+125℃； （7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃； （8）可以用程序设定9～12 位分辨率； （9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。 DS18B203 脚封装的管脚排列图如图3.1.1 所示。
图 3.1.1 DS18B20 管脚排列图 DS18B20 只有三个引脚。其中，引脚1 和3 分别是GND 和VDD，引脚2 是DQ 端，是用于数据信息的输入和输出。当给DS18B20 加电后，单片机可以通过DQ 端写入命令，并可以读出含有温度信息的数字量。在使用寄生电源情况下，可以向DS18B20 提供电源。 3.1.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20的内部框图如图3.1.2所示。 图3.1.2 DS18B20的内部框图 DS18B20主要由64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL及暂存器四部分组成。64位ROM存储器具有独一无二的序列号，可以看作是该DS18B20的地址系列号，是在出厂前就被光刻好的。暂存器各字节具有不同的意义，0和1字节是用于存储温度传感器数字输出的温度寄存器；2字节和3字节分别是非易失性上限报警触发寄存器（TH）和下限报警触发寄存器（TL）；4字节的配置寄存器能够用来设置温度转换的精度； 5、6和7字节作为内部保留使用。DS18B20有两种供电方式，可以使用寄生电源供电，也可以使用外部电源。在使用寄生电源的时候，不用外部电源，而是在总线为高时由DQ端提供电源，同时向内部电容充电，以求在总线拉低时为DS18B20提供电量。上电后，DS18B20进入空闲状态；当MCU向DS18B20发出Convert T [44h]的命令后，DS18B20 向MCU传送转换状态，开始温度测量和A/D转换。温度数据以带符号位的补码形式存储在温度寄存器中，温度寄存器格式如图3.1.3所示。 图3.1.3 DS18B20温度寄存器格式 温度的正负值是由符号为来说明的，正为0，负为1。表3.1给出一部分数字数据与温度的对应关系。 表3.1 DS18B20温度与数据对应关系
基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示
全日制普通本科生毕业设计 基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示REAL-TIME SERIAL DATA ACQUISITION AND FIGURE SHOW BASED ON MATLAB 学生姓名： 学号： 年级专业及班级： 指导老师及职称： 学院： 提交日期：2011年5月
全日制普通本科生毕业论文（设计） 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年月日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1前言 (2) 1.1 Matlab实时串口数据采集研究现状及发展趋势 (2) 1.2研究的目的和意义 (4) 1.3论文的组织结构 (5) 2Matlab下实时串口数据采集概要 (5) 2.1 Matlab的Serial类 (5) 2.2 数据采集 (6) 2.3曲线显示 (7) 3实时串口数据采集与曲线显示的实现 (8) 3．1实时串口通信的实现 (8) 3.2数据采集的实现 (9) 3.3曲线显示GUI的实现 (10) 4基于MATLAB的实时串口数据采集与曲线显示的具体做法 (12) 4.1数据采集的一般流程 (12) 4.1.1创建接口对象并设置属性 (12) 4.1.2打开串口设备对象 (12) 4.1.3读写串口操作 (13) 4.1.4关闭并清除设备对象 (13) 4.2基于Matlab中断方式的实时串行通信编程 (13) 4.3绘制采集数据的曲线波形和数据显示 (14) 4.3.1绘制曲线波形 (14)
单片机温度采集显示系统
考试序列号____ 单片机课程设计论文 论文题目：温度采集显示系统 课程名称：单片机课程设计 学院物理与光电工程学院 专业班级 08电子3班 学号 3108009223 姓名梁辉浩 联系方式 任课教师 20 年月日
温度采集显示系统 一、功能和要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 二、系统方案： 方案一:由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二:进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反 复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技 术制造，兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51 引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器 和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大 的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高 性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示： 1.1功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能：40个引脚、 4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes 的随机存取数据存储器（RAM）、32个外部双
基于单片机的温度测量系统设计
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
智能型温度测量控制系统
河北农业大学 毕业论文﹙设计﹚开题报告 题目智能型温度测量控制系统-开题报告 学生姓名学号 所在院(系)信息工程学院 专业班级通信工程2010140 指导教师 2014年02月23日
题目基于单片机的温度控制系统设计 一、选题的目的及研究意义 温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用，是工业对象中主要的被控参数之一。在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度。在日常生活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到工业冶炼，物质分离，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。 ②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。温度是一种最基本的环
基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计
LabVIEW技术大作业 题目：基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院（系）：信息与通信工程学院 班级：通信133 学号：xxxxxxxxx 姓名：xxxxxx
一、设计背景 LABVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。 二、系统方案 本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2，“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的，测试及采集100个温度值，每隔0.25秒测一次，共测定25秒。在数据采集过程中，VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。采集过程结束后，波形图上显示出温度数据曲线，数组中显示每次的温度测量数据，并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值，同时把测量的温度值以文件的形式存盘。
图1.1温度测量及数据采集程序框图 1.2温度测量及数据采集前面板图
二、系统各模块介绍 2.1循环模块 For循环用于将某段程序循环执行指定的次数， 是总数接线端，指定For循环内部代码执行的次数。如将0或负数连接至总数接线端，For循环不执行。 是计数接线端，表示完成的循环次数。第一次循环的计数为0。 本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。
基于单片机实时时钟-串口显示
/*******************说明:************************** 将实时时钟数据通过串口发送 -------------------------------------------------- 基于51/AVR最小系统板及DS1302实时时钟模块编写 **************************************************/ #include 《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容： 温度控制系统测试 实验目的 1．在自动控制理论实验基础上，控制实际的模拟对象，加深对理论的理解； 2．掌握闭环控制系统的参数调节对系统动态性能的影响。 实验设备 1．自动控制理论及计算机控制技术实验装置； 2．数字式万用表、示波器(自备)； 3．温度对象、控制对象。 实验原理 图 1 温度控制系统框图如图1所示，由给定、PID调节器、可控硅调制（使用全隔离单相交流调压模块）、加温室（采用经高速风扇吹出热风）、温度变送器（PT100输入0-100°输出2-10V电压）和输出电压反馈等部分组成。在参数给定的情况下，经过PID运算产生相应的控制量，使加温室里的温度稳定在给定值。 给定Ug由自动控制理论及计算机控制技术的实验面板单元U3的O1提供，电压变化范围为1.3V～10V。 PID调节器的输出作为可控硅调制的输入信号，经控制电压改变可控硅导通角从而改变输出电压的大小，作为对加温室里电热丝的加热信号。 温度测量采用PT100热敏电阻，经温度变送器转换成电压反馈量，温度输入范围为0～100℃,温度变送器的输出电压范围为DC2～10V。 根据实际的设计要求，调节反馈系数β，从而调节输出电压。 实验电路原理图 实验电路由自动控制理论及计算机控制技术实验板上的运放和备用元件搭建而成，实验参考参数如下：R0=R1=R2=100KΩ，R3=100KΩ，R4=10M，C1=10uF，R5=430K。Rf/Ri=1; 具体的实验步骤如下： 1．先将自动控制理论及计算机控制技术面板上的电源船形开关均放在“OFF”状态。 2．利用实验板上的单元电路U9、U13和U15，设计并连接如图2所示的闭环系统。 图2 在进行实验连线之前，先将U9单元两个输入端的100K可调电阻均逆时针旋转到底（即调至最小），使电阻R0、R1均为100K; 将U15单元输入端的100K可调电阻逆时针旋转到底（即调至最小），使输入电阻R3的总阻值为100K;C1在U15单元模块上。R4取元件库单元上的10M电阻。R5取元件库单元上的的430K电阻； U13单元作为反相器单元，将U13单元输入端的100K可调电阻均顺时针旋转到底（即调至最大），使电阻Ri为200K;保证反馈系数为1。 注明：所有运放单元的+端所接的100K电阻均已经内部接好，实验时不需外接。 （1）将数据采集系统U3单元的O1接到Ug； （2）给定输出接PID调节器的输入，这里参考电路中Kd=0，R4的作用是提高PI调节器的动态特性。 （3）经过PID运算调节器输出（0～10V）接到温度的检测和控制单元的脉宽调制的 课题基于labview的温度监测系统班级 12电信 学号 201210350120 姓名邹临昌 时间 2015.12 .12-2016.1.12 景德镇陶瓷学院 摘要：本课题介绍了虚拟仪器概况及其发展背景；通过对虚拟仪器的学习和研究，运用软件工具，实现温度显示系统的模拟。实现系统软件设计思路是：利用LabVIEW中的各种控件，实现温度数据采集显示。利用虚拟仪器的优越性实现了基于操作系统下的交通终端服务系统的展示部分。 关键字：labVIEW，温度，数据采集 引言 美国国家仪器公司推出的LabVIEW不仅是一个图形化编程语言，而且是一个广泛应用于虚拟测控系统的虚拟仪器平台，它与数据采集卡一起构成虚拟测试仪器，其测试系统的构建可以通过图形化的语言描述，组态容易，设计简单，广泛应用于测量与控制。 LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台[1] ，是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同，LabVIEW采用强大的图形化语言（G 语言）编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程非常方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。使用LabVIEW 开发环境，用户可以创建32位的编译程序，从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEW是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行文件，且该文件能够脱离开发环境而单独运行。 1.1虚拟仪器的优势 1．经济实惠 2．方便适用 3．提高测试效果 4．开放且灵活 远程虚拟仪器的优势在于不受地域限制，功能可由用户自己定义，且构建容易，所以使用面极为广泛，是科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域不可多得的好工具，更值得一提的是它可应用在高危险的区域进行在线的数据采集和检测[5]。使测量人员的工作不但摆脱了地理位置和条件的限制，还可以通过Intcrnet把所采集到的数据自动地转送到另一台计算机进行评估。 竭诚为您提供优质文档/双击可除串口采集数据,表格显示 篇一：基于matlab实时串口数据采集与曲线显示 全日制普通本科生毕业设计 基于matlab实时串口数据采集与曲线显示 Real-timeseRialdataacquisitionandFiguReshow basedonmatlab 学生姓名： 学号： 年级专业及班级： 指导老师及职称： 学院： 提交日期：20xx年5月 全日制普通本科生毕业论文（设计） 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确 的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年月日 目录 摘要1关键词11前言2 1.1matlab实时串口数据采集研究现状及发展趋势2 1.2研究的目的和意义4 1.3论文的组织结构52matlab下实时串口数据采集概要5 2.1matlab的serial类5 2.2数据采集6 2.3曲线显示73实时串口数据采集与曲线显示的实现8 3．1实时串口通信的实现8 3.2数据采集的实现9 3.3曲线显示gui的实现104基于matlab的实时串口数据采集与曲线显示的具体做法12 4.1数据采集的一般流程12 4.1.1创建接口对象并设置属性12 4.1.2打开串口设备对象12 4.1.3读写串口操作13 4.1.4关闭并清除设备对象13 4.2基于matlab中断方式的实时串行通信编程13 4.3绘制采集数据的曲线波形和数据显示14 4.3.1绘制曲线波形14 4.3.2数据显示15 4.3.3采集图像15 4.4扩展功能——发送数据175结论17参考文献18致谢19 附录19附录120 基于matlab实时串口数据采集与曲线显示 摘要：数据采集是获取信息的基本手段，数据采集技术作为信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业，具有很强的实用性，与传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。本设计是在matlabR20xxa版本中以串口通信实时接收目标系统数据，将采集的数据进行时间同步和字对齐处理，并在matlab的数据采集工具箱支持下，利用图形界面gui的设计，直观的实时显示数据曲线。设计得重点在于在matlab上实现串口数据同步采集与处理，接收数据的时间同步和字对齐，同时扩展了发送数据的功能。关键词：matlab；gui；实时串口；数据采集；曲线显示； 单片机原理与运用 课 程 设 计 课题名称：专业班级：学生姓名：指导老师：完成时间：温度采集与显示系统2012年7月4号 摘要 随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业 控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微型控制器，在智能 仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家 用电器等很多领域都有着广泛的应用，已成为当今电子信息领域应用最广泛的 技术之一。 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的温度采集与显示系统，详细 描述了利用液晶显示器件温度传感器DS18B20开发测温系统的原理，重点对传感器与单片机的硬件连接和软件编程进行了详细分析。主要地介绍了数字温度 传感器DS18B20的数据采集过程，进而对各部分硬件电路的工作原理进行了介绍。温度传感器DS18B20与STC89C52结合构成了最简温度检测系统，该系统可以方便的实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合我们日常生活和工、农业生产中的温 度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 单片机综合实验的目的是训练单片机应用系统的编程及调试能力，通过对 一个单片机应用系统进行系统的编程和调试，掌握单片机应用系统开发环境和 仿真调试工具及仪器仪表的实用，掌握单片机应用程序代码的编写和编译，掌 握利用单片机硬件仿真调试工具进行单片机程序的跟踪调试和排错方法，掌握 示波器和万用表等杆塔工具在单片机系统调试中应用。 关键词：单片机STC89C52、DS18B20温度传感器、液晶显示器LCD1602、AT24C02数据存储芯片 工业实时数据库KingHistorian功能及案例 北京亚控科技发展有限公司 目录 一．工业库KingHistorian主要特性 (3) 1. 性能参数及对比 (3) 2. 变量数值与时间戳的高分辨率 (4) 3. 更加丰富的数据类型 (4) 4. 高效的数据压缩算法 (4) 5. 强大的计算引擎 (4) 6. 事务、复制、DML命令和版本跟踪 (4) 7. 功能强大可视化的管理和数据分析工具 (5) 8. 支持多个节点同时运行各种接口类型的数据源 (5) 9. 开放的数据访问接口 (5) 10. 开放的变成借口和开发工具包 (6) 11. 全面的本地化（国际化）语言支持和时区 (6) 12. 良好的安全性，提供严格的用户认证、权限管理和审计手段 (6) 13. 高可用性、高容错性（健壮性）和高可靠性，支持双机冗余配置 (6) 14. 良好的集成能力、伸缩性和可扩展性 (6) 15. 分布式客户机/服务器体系结构，跨越所有支持TCP/IP的网络 (6) 二．案例介绍 (6) 1. 煤矿企业综合自动化系统 (7) 2. 台湾中港泵站监控系统 (10) 3. 上海白龙港污水处理长污水处理系统 (14) 4. 奉贤排水运营中心远程监控系统 (15) 5. 三一重工实时数据库项目 (18) 6. 浙江盾安人工环境客户服务系统 (20) 7. 上海青草沙水原地工程5号沟部分 (23) 工业库KingHistorian主要特性 1)性能参数及对比?： 存储速度：每秒可存储（插入）超过300,000个输入值； 检索速度：单点检索每秒查询多达100,000条记录；并发检索每秒查询多达20,000条记录； 数据点数：单台服务器可最多存储1，000,000个数据点的历史数据； 数据容量：可以保存长达数月甚至数年的历史数据保存和归档，最长保存10年历史数据，数据文件占有的磁盘空间可高达几十TB； 并发客户：支持最多256个并发客户同时存储和检索实时及历史数据； 三一集团测试项目：测试数据60万点，数据量240亿条记录（客户半年的真实数据3万多点，207万条关系记录进行数据迁移，复制20份）。 ?数据迁移过程迅速、稳定，迁移数据完全正确，单采集器平均插入速度为158,736条/s，，工业 库平均插入速度为3,046,220条/s。 ?测试数据查询5万条记录，2秒以内完成；30万条记录，5秒以内完成；200万条记录，14秒 完成，1900万条记录，240秒完成。 ?并发测试300-500客户端，测试插入、查询，性能稳定。 与PI性能的对比： 2)变量数值与时间戳的高分辨率?： 时间戳分辨率：毫秒 整型变量：64位 模拟变量：双精度（64位） 3)更加丰富的数据类型?： 第三章 系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器 DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收 发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个 DS18B20，很方便。具有以下特点：（1）具有独特的 1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信；（2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计；（3）不需要外部元件； （4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在 3～5.5V ；（5）在待机状态下可以不消耗电源电量；（6）测量温度范围在-55～+125℃；（7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃；（8）可以用程序设定 9～12 位分辨率；（9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。DS18B203 脚封装的管脚排列图如图 3.1.1 所示。、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。 作者：GG 功能：实现matalb与PC外设通讯 本例：串口232与外设单片机51通讯。实时监控51数据并且实时图形显示 时间：2011—9—16 简介：实现该功能使用M脚本文件和函数文件。 第一个文件连接串口和打开串口，设置了串口的一些参数和触发事件。连接串口COM5。有关该方面的知识请自行百度I/O文字流。 第二个文件是时间回调函数，相当于其他语言中例如C语言的中断函数 第三文件是关闭串口和清除列连接。并且清除中间TXT中介文件内容 下面是源文件 第一个： clear all s=serial('COM5');%打开串口 s.BytesAvailableFcnMode='byte';%设置事件触发为接受触发 s.InputBufferSize=5000;%设置接受缓冲区大小为5000个字节 s.BytesAvailableFcnCount=10;%每次接受到50个数据时候触发事件 s.BaudRate=19200;%设置通讯波特率 s.BytesAvailableFcn=@my_callback;%指向触发事件函数 fopen(s);%打开串口 第二个 function my_callback(obj,event) out=fread(obj,10,'uint8');%串口处读出50个数据 fid=fopen('G1.txt','a+');%打开文件并且追加 fprintf(fid,'%3d',out); fclose(fid); speed=textread('G1.txt','%u'); plot(speed); disp('save ok!'); end 第三个 fclose(s);%关闭串口 delete(s);%删除串口变量 clear all; fid=fopen('G1.txt','w');%清除中间文件txt a=[]; fprintf(fid,'%s',a); fclose(fid); clear all;%清除所以变量 课程设计 课程名称：微机原理与接口技术课程设计题目名称：温度采集显示系统 学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 一、设计题目 温度采集系统 二、设计任务和要求 功能要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 要求完成的内容： （1）系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图， （2）给出流程图，编写并调试程序。 （3）撰写设计报告。 三、原理电路图和设计程序 1、方案比较 （1）、系统总体方案设计 总体框架图如图1示，软件流程图如图示 ①该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，结合实际情况，该系统应具备如下功能： A、实时采集温度； B、显示温度； C、串行传送数据； D、控制外设； ②系统硬件设计 系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成： A、单片机最小系统； B、温度采集模块； C、温度显示模块； D、串行通信模块； E、报警电路； 图2 软件流程图 （2）、方案比较 方案一采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。此方案简易可行,器件的价格便宜,但8031内部没有程序存储器,需要扩展,增加了电路的复杂性,且ADC0809是8位的模数转换,不能满足本题目的精度要求。 方案二采用比较流行的AT89S51作为电路的控制核心, AT89S52不但与8051，8052 指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用FLASH 工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。AT89S52 单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。此外AT89S52 单片机有8 KB的程序存储器和256 B 的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。 题目名称：基于NTC热敏电阻的温度测量与控 制系统设计 摘要：本系统由TL431精密基准电压，NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集，A/D和D/A转换，单片机STC89C51为核心的最小控制系统，LCD1602的显示电路等构成。温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。该系统能够测量范围为0~100℃，测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值，并能够回调选定时刻的温度值，能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差，且有越限报警功能。由于采用两个水泥电阻作为控温元件，更有效的增加了温度控制功能。 关键词： NTC TL431 温度线性转换 Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D and D/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy + 1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function. Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
温度控制系统测试.
基于labview温度监测系统
串口采集数据,表格显示
单片机实验温度采集系统
工业实时数据库功能及案例介绍
温度数据采集系统
matlab串口实时波形显示
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