【MT48】毕业论文：基于51单片机的__温度数据采集传输系统的设计.doc文档

度传感器采用补偿型热敏电阻其主要性能如下补偿型热敏电阻值误差范围小，对于阻值误差范围在的产品，其致性互换性良好。

适合于般精度的温度测量和计量设备。

外型结构和尺寸图温度传感器结构尺寸图主要技术参数时间常数测量功率使用温度范围耗散系数额定功率降功耗曲线图温度传感器功耗曲线图核心处理单元单片机单片机主要性能具有高性能仅有条单字指令。

除程序指令为两个周曲线图核心处理单元单片机单片机主要性能具有高性能仅有条单字指令。

外型结构和尺寸图温度传感器结构尺寸图主要技术参数时间适合于般精度的温度测量和计量设备。

部分内容简介，条备用线和未定义线。

操作系统。

硬件介绍计算机，及计算机工作的外围电路设备温度传感器温度传感器采用补偿型热敏电阻其主要性能如下补偿型热敏电阻值误差范围小，对于阻值误差范围在的产品，其致性互换性良好。

适合于般精度的温度测量和计量设备。

外型结构和尺寸图温度传感器结构尺寸图主要技术参数时间常数测量功率使用温度范围耗散系数额定功率降功耗曲线图温度传感器功耗曲线图核心处理单元单片机单片机主要性能具有高性能仅有条单字指令。

除程序指令为两个周期外，其余的均为单周期指令。

运行速度时钟输入。

指令周期。

个程序存储器。

个数据存储器字节。

引脚输出和兼容。

中断能力达到个中断源。

级深度的硬件堆栈。

直接，间接和相对寻址方式。

上电复位。

上电定时器和震动启动定时器。

监视定时器，它带有片内可靠运行的振荡器。

可编程的代码保护。

低功耗睡眠方式。

可选择的振荡器。

低功耗，高速工艺。

全静态设计。

在线串行编程。

单独的内部电路串行编程能力。

处理机读写访问程序存储器。

运行电压范围到。

高输入输出电流。

商用，工业用温度范围。

低功耗在，时典型值小于。

在，时典型值小于。

典型的静态电流值小于。

外围特征带有预分频的位定时器计数器。

带有预分频的位定时器计数器，在使用外部晶体时钟时在期间仍能工作。

带有位周期寄存器，预分频和后分频器的位定时器计数器个捕捉器，比较器和模块。

其中捕捉器是位的，最大分辨率为。

比较器是位的，最大分辨率为。

最大分辨率为是位。

位多通道模数转换器。

带有主模式和主从模式的。

带有位地址探测的通用同步异步接收发送。

带有，和控制只引脚位字宽的并行从端口。

带有降压的复位检测电路。

接口电路计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。

由于串行通讯方式具有使用线路少成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不致而被广泛采用。

在串行通讯时，要求通讯双方都采用个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。

接口又称是目前最常用的种串行通讯接口。

它是在年由美国电子工业协会联合贝尔系统调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。

它的全名是数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用个个脚的连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。

接口的信号内容实际上的条引线中有许多是很少使用的，在计算机通讯中般只使用条引线。

最常用的条引线的信号。

接口的电气特性在中任何条信号线的电压均为负逻辑关系。

即逻辑。

逻辑。

噪声容限为。

即要求接收器能识别低至的信号作为逻辑，高到的信号作为逻辑。

接口的物理结构接口连接器般使用型号为的芯插头座，通常插头在端，插座在端些设备与机连接的接口，因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线，即发送数据接收数据和信号地。

所以采用的芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。

传输电缆长度由标准规定在码元畸变小于的情况下，传输电缆长度应为英尺，其实这个的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有的用户是按码元畸变的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过英尺。

其工作电路如下图所示图接口电路继电器继电器是具有隔离功能的自动开关，广泛用于遥控，遥测，通信，自动控制，机电体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之。

继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是种可以用低电压小电流来控制大电流高电压的自动开关。

在本系统中，继电器控制的自动温度调节电路和单片机中程序构成温度自动监测电路，实现对生物培养液温度的监测和自动控制。

半导体降温片及电阻加热丝半导体制冷器是根据热电效应技术的特点，采用特殊半导体材料热电堆来制冷，能够将电能直接转换为热能，效率较高。

其工作原理如图图半导体降温片工作原理图半导体制冷片由许多型和型半导体之颗粒互相排列而成，而之间以般的导体相连接而成完整线路，通常是铜铝或其他金属导体，最後由两片陶瓷片像夹心饼乾样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好，通上电源之後，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。

本控制系统是对生物培养液进行温度监控，过快的温度变化对生物繁殖显然是不利的，因此在本系统中采用的是高阻抗小功率加热电阻丝进行温度的小范围调节。

温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见图。

其中数字控制器的功能由单片机实现。

图温度控制系统的组成框图培养皿的传递函数为，，其中为电阻加热的时间常数，为电阻加热的纯滞后时间，为采样周期。

转换器可划，通信协议设计结论通信可靠性分析通信的可靠性主要体现在所使用通信协议的可靠性上，本通信协议的可靠性主要有两点理论基础通过判断帧头起始字符来决定帧的开始，这样就避免了部分数据进入到内部数据处理之中。

这个可能性在，通过停止位的判断可将这个可能性再降低。

另外通过帧类型字节的判断可使之进步降低。

校验字将整帧信号进行异或校验则使误收的可能很小。

如果将此异或校验改为校验则出错的可能性更是微乎其微了。

本通信所用协议具有纠错功能，这体现在当发送或接收数据时，当所接收的应答信号出现失误时，将重新发送或接收此帧数据，直至接收到了正确的应答，具体在程序中最多允许连续出错三次，超过后则放弃通信。

在实际应用中，应用本通信时传输距离只有几米以内而且环境干扰比较小，从而从外部因素上进步保证了通信的可靠性。

通信速度分析如果在不考虑发生的情况下，机每发送帧数据时需要附加个字节，其中个字节用于发送个字节用于应答机。

每接收帧数据时，需要附加个字节其中个字节用于接收个字节用于应答。

如按每帧传送个字节计算的话，其发送和接收的效率为为忽略和单片机的处理时间计算。

发送数据速率接收数据速率计算公式如