基于紅外傳感的溫度檢測與傳輸系統(tǒng)設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:基于紅外傳感的溫度檢測與傳輸系統(tǒng)設(shè)計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技的不斷發(fā)展,溫度檢測越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、倉儲、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是非常重要的基本數(shù)據(jù)之一,溫度過高或者過低都容易造成生產(chǎn)的產(chǎn)品不合格、效率低下等問題,甚至有些情況下還有可能造成嚴重的安全生產(chǎn)事故。因此在工業(yè)生產(chǎn)中為了對溫度進行實時并且精確的控制,需要一套符合工業(yè)現(xiàn)場實際情況的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在某些工業(yè)現(xiàn)場比如水泥廠的回轉(zhuǎn)窯,回轉(zhuǎn)窯的窯體溫度都常常達到幾百度,而且窯體還在轉(zhuǎn)動,在這種情況下就不適宜使用傳統(tǒng)的接觸式溫度測量方法,針對這種情況本文設(shè)計了一種利用紅外傳感器技術(shù)進行測溫的可行性方案。 系統(tǒng)主要由紅外傳感器、AD轉(zhuǎn)換芯片、單片機控制芯片、網(wǎng)絡(luò)傳輸芯片和計算機組成。系統(tǒng)前端通過無刷直流電機帶動鏡片轉(zhuǎn)動,鏡片能夠?qū)⒓t外信號反射給傳感器,這就相當于掃描的位置在移動,紅外傳感器將掃描得到的數(shù)據(jù)輸出并經(jīng)放大、濾波后,送至AD芯片進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換然后儲存到單片機,最后通過網(wǎng)絡(luò)芯片把數(shù)據(jù)傳輸給計算機并經(jīng)過計算機處理后顯示出來。文章首先介紹了紅外測溫的原理和發(fā)展情況,然后詳細的論述了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計方案和軟件設(shè)計過程。通過實驗測試以及與同類產(chǎn)品相比較,整個系統(tǒng)具有硬件連接簡單、功耗低、體積小、運行時間長且穩(wěn)定等優(yōu)點。系統(tǒng)的誤差不超過10℃,數(shù)據(jù)傳輸速度能夠達到50Kbps以上,測溫最大數(shù)值能夠達到600℃。系統(tǒng)通過把紅外溫度測量技術(shù)、單片機控制技術(shù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)結(jié)合起來,成功實現(xiàn)了對窯體表面溫度的實時監(jiān)測,能夠防止可能的生產(chǎn)事故,提高了生產(chǎn)效益。
【關(guān)鍵詞】:紅外測溫 單片機MC9S12XS256 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸
【學位授予單位】:安徽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH811;TN219
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 引言8
- 1.2 課題的背景8-9
- 1.3 溫度檢測簡介9-13
- 1.3.1 溫度檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展9-10
- 1.3.2 溫度檢測的方法10-11
- 1.3.3 紅外溫度測量的基本概念和原理11-13
- 1.4 文章的主要結(jié)構(gòu)13-14
- 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計14-34
- 2.1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)14-15
- 2.2 溫度采集模塊15-18
- 2.2.1 紅外傳感器的選擇15-16
- 2.2.2 電機控制電路16-17
- 2.2.3 溫度采集的結(jié)構(gòu)和原理17-18
- 2.3 電源管理模塊18-19
- 2.4 濾波、放大模塊19-23
- 2.5 AD轉(zhuǎn)換模塊23-27
- 2.5.1 AD轉(zhuǎn)換簡介23
- 2.5.2 AD732123-26
- 2.5.3 AD7321的典型連接圖26-27
- 2.6 單片機控制模塊27-30
- 2.6.1 SPI接口28
- 2.6.2 單片機SPI工作過程28-30
- 2.7 網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊30-33
- 2.7.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸簡介30-31
- 2.7.2 W5200網(wǎng)絡(luò)芯片31-33
- 2.8 本章小結(jié)33-34
- 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計34-40
- 3.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境34
- 3.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計34-35
- 3.3 溫度采集程序設(shè)計35-37
- 3.4 數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計37-39
- 3.4.1 SPI數(shù)據(jù)傳輸37-38
- 3.4.2 W5200的數(shù)據(jù)傳輸38-39
- 3.5 上位機(PC)軟件39
- 3.6 本章小結(jié)39-40
- 第四章 系統(tǒng)性能測試40-46
- 4.1 系統(tǒng)的抗干擾措施40-41
- 4.2 系統(tǒng)調(diào)試41-42
- 4.3 實驗結(jié)果和誤差分析42-43
- 4.4 系統(tǒng)的功能特點43-44
- 4.5 本章小結(jié)44-46
- 第五章 總結(jié)和展望46-48
- 5.1 總結(jié)46
- 5.2 展望46-48
- 參考文獻48-51
- 致謝51
【參考文獻】
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