摘摘 要要本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度数据采集监控系统。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。数据采集系统正由传统的顺序控制采集系统进入到过程控制数据采集系统，这种采集系统由硬件和软件两部分构成，它的采集数据存放在存储器中，根据各种不同的数据采集任务，通过编程改变系统的路数、采样率和信号帧格式等性能，以满足各种采集任务的需要。在过程控制数据采集系统中，通常可以改变的系统参数有：采集点；采样率；数据字长；增益；帧格式。该系统可以具有多个远程控制采集单元，采用分散远置的方法，将各个远控采集单元放置在各个被采集部位。本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成环境温度数据检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。关键词关键词：数据采集 单片机 温度i目目 录录摘要.i目录.ii第 1 章 前 言.11.1 背景和意义.11.2 目的和内容.11.3 发展前景.21.4 设计思想.2第 2 章 设计要求.42.1 控制要求.42.2 受控对象的数学模型.4第 3 章 系统的硬件配置.53.1 单片机和系统总线.53.2 硬件介绍.53.2.1 温度传感器.53.2.2 核心处理单元 MicroChip PIC16F877A 单片机.63.2.3 RS-232-C 接口电路.83.2.4 继电器.93.2.5 半导体降温片及电阻加热丝.103.3 温度控制系统的组成框图.113.4 温度控制系统结构图及总述.12第 4 章 温度控制系统软件设计.144.1 软件设计.144.2 Microchip PIC16F877A 单片机温度控制系统软件结构图.144.3 单片机控制流程图.154.4 温度变换程序模块.164.5 温度非线性转换程序模块.16ii4.6 通信协议的设计.174.6.1 通信协议概述.184.7 通信协议说明.194.7.1 信号帧分类.194.7.2 信号帧格式.194.7.3 通信协议处理流程.214.8 PC 上位机的软件设计.234.8.1 PC 软件设计方法的选择.234.8.2 PC 软件通信方式的选择.234.8.3 具体实现方法.264.9 单片机软件设计.294.9.1 波特率.294.10 通信协议设计结论.394.10.1 通信可靠性分析.394.10.2 通信速度分析.39第 5 章 结 论.41致 谢.43参考文献.440第第 1 1 章章 前前 言言1.11.1 背景和意义背景和意义 为了确知某一测试对象的各项特性，我们常常要借助各种仪表和各为了确知某一测试对象的各项特性，我们常常要借助各种仪表和各种手段（直接测量或遥测）来获得各种各样的测量结果（数据）种手段（直接测量或遥测）来获得各种各样的测量结果（数据） 。但这。但这些数据中包含有变换误差、设备误差以及在传输过程中（当采用遥测方些数据中包含有变换误差、设备误差以及在传输过程中（当采用遥测方式时）引入的各种干扰所造成的误差等。而且这些数据量通常都很大，式时）引入的各种干扰所造成的误差等。而且这些数据量通常都很大，有意义的部分和无意义的部分混杂在一起，如果不加取舍的直接应用，有意义的部分和无意义的部分混杂在一起，如果不加取舍的直接应用，必然