基于vb的温度采集与控制系统的设计.doc

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中文题目：

基于VB的温度数据采集与控制系统的设计

外文题目：

THEDESIGNOFTEMPERATUREDATAACQUISITIONANDCONTROLSYSTEMBASEDONVB

毕业设计（论文）共64页（其中：

外文文献及译文15页）图纸共1张

完成日期2012年6月答辩日期2012年6月

I

摘要

针对粮食存储时粮仓参数采集、记录不及时，自动化程度低，精度难以保证，工作效率低等问题，设计了基于VB的多路数据采集与控制系统，设计内容包括硬件电路和软件编程。

本文对国内外的温度采集系统的发展历史及现状进行了综合阐述，对其发展方向进行了分析和推测，结合工业现场的需求特性，对温度采集系统进行设计。

本温度采集系统下位机采用ATmega16单片机为主控制器,采用单线式DS18B20温度传感器采集温度,通过串口RS232将其传送到上位机，上位机使用VB编写界面和后台处理程序,可实现温度实时显示，并采用SQLSever数据库对数据进行管理。

最终测试结果显示上位机实现了实时数据接收、显示和基于SQLSever的实时数据库管理。

介绍了前后台软件设计流程图，并给出了设计实现的硬件实物图和采集到的前后台温度显示结果。

基于VB的温度采集与控制系统可以对工业现场的温度信号进行实时、远距离采集并保存，超出设定的温度上、下限会有声光报警，并控制相关设备实现升降温控制。

关键词：

粮仓监控；温度采集；串行通信；VisualBasic

I

Abstract

Inviewoftheproblemthatwhenstoragethegrainacquisitionparameterandrecordingofthegranaryarenotintime,automationdegreeislow,precisionishardtoguarantee,workefficiencyislow,designthemulti-channeldataacquisitionandcontrolsystembasedonVB,includinghardwarecircuitandsoftwareprogramming.

Thedevelopmenthistoryandcurrentsituationofthetemperatureacquisitionsystemareexplained,thedirectionofitsdevelopmentisanalyzedandhypothesized,combinedwiththedemandcharacteristicsofindustryfield,designthetemperatureacquisitionsystem.Thesubmitted-machineofthetemperatureacquisitionsystemuseATmega16asthemaincontrollerandDS18B20collectingtemperature,throughtheserialportoftheRS232transmitthedatatothemain-machine.UsingVBwritetheinterfaceandback-endprocessingprogram,realizethereal-timetemperaturedisplaying,atthesametimeusetheSQLSeverdatabasetomanagethedata.Thefinalresultoftestshowthatthemain-machinehasrealizedtherealtimedatareceiving,displayingandreal-timedatabasemanagementbasedonSQLSever.Introducedflowchartofthesoftware,andgivesthecompleteddesignofthehardwarecircuitdiagramandthedisplayoftheresultsofcollectedtemperature.

ThetemperatureacquisitionandcontrolsystembasedonVBcancollectandsavethetemperaturesignalinreal-timeandremoteoftheindustrialfield,whenthedatabeyondthesettemperaturethesystemwillgiveanalarm,andcontrolsomeequipmenttoachievethetemperaturecontrol.

Keywords:

Granarymonitoring;Temperatureacquisition;Serialcommunication;VisualBasic

目录

前言 1

1　绪论 2

1.1　本设计的背景及意义 2

1.2　国内外的现状 3

1.3　本文设计的内容 4

1.4　系统功能 4

2　传感器的介绍及其选择 5

2.1　温度传感器的介绍 5

2.1.1　不同接触方式的温度传感器 5

2.1.2　不同输出信号模式的温度传感器 5

2.1.3　四种常见的温度传感器的比较 6

2.2　单总线数字温度传感器DS18B20 7

2.2.1　DS18B20的功能特点 7

2.2.2　DS18B20的外形和引脚介绍 8

2.2.3　DS18B20的测温原理 9

3　串行通信介绍 10

3.1　串行通信基础 10

3.1.1　异步传输与同步传输 10

3.1.2　串行通信工作模式 11

3.1.3　握手信号 12

3.1.4　通信参数 13

3.2　串行通信接口标准 13

3.2.1　RS-232串行接口 14

3.2.2　RS-232电气特性 14

3.2.3　RS-232接口引脚定义 14

3.2.4　串行通信接口电路标准 15

4　测温系统的设计 16

4.1测温系统的下位机系统设计 16

4.1.1下位机系统硬件设计 16

4.1.2　下位机系统软件设计 20

4.2测温系统的上位机软件设计 30

4.2.1　上位机软件组成 30

4.2.2　软件使用说明 37

4.2.3　软件功能说明 37

5　系统软硬件测试过程 39

5.1　硬件数据采集模块的测试 39

5.2串口通信模块的测试 41

5.3上位机与下位机联机测试 41

6关于软件通用性的思考 43

6.1通用温度检测软件应具有的通用性 43

6.2通用的温度检测软件基本组成部件 44

7技术经济分析 45

8结论 46

致谢 47

参考文献 48

附录A外文文献译文 49

附录B外文文献原文 55

附录CPCB图 64

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

前言

粮食是人类赖以生存的不可或缺的物质基础，是人类从事各种活动的前提。

为了防备战争、饥荒、以及其它一些突发性事件，国家需要对粮食进行战略储备。

我国作为一个人口大国和农业大国，同时也是自然灾害频发的国家，所以粮食储备就显得尤为重要，是关系国计民生的重要问题。

因此，粮食的安全储藏具有极其重要的意义。

我国是通过各种大型仓库对粮食进行储藏，在存储方面存在着很多问题：

潮湿发热、发霉变质、滋生害虫等。

而且我国粮食储藏多属于地方粮库行为，某些地方官员逃避职责而对粮食储藏情况不上报或者虚报，也导致了粮食在储藏过程中的损失。

为了能从某种程度上解决我国粮食储藏问题，提高储粮质量，减少损失，我们不断尝试新技术、新方法，不断升级完善传统监控系统，采用更智能、可靠、高效的新型监测系统。

随着计算机技术的快速发展，计算机应用已经渗透到社会的各行各业，如工业、农业、教育、旅游业等等，随着社会信息化建设程度的进一步加快，人们工作和生活已经越来越离不开计算机。

管理信息系统就是计算机应用一个重要方面，它的使用，使原来以手工管理为主的管理模式过渡到管理的电子化、自动化，大大提高了工业、农业及人们日常生活的效率。

伴随着工业科技和检测技术的日新月异，温度检测控制系统在近代工业、农业及人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度检测系统的设计与研究有十分重要的意义。

测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。

综上所述，为了能更好对粮仓环境进行监测，且实现对分散性粮站的集中性监测和管理，结合计算机技术及温度检测技术，提出了一种新型的粮仓监控系统，基于VB的温度监测系统。

63

1　绪论

1.1　本设计的背景及意义

温度是日常生活中一种常见的测量数值，人们的生产与日常生活的温度有着很密切的关系，在工业生产时离不开温度的测量，在农业生产过程中也需要时时刻刻关注温度的变化，所以温度值检测的重要性已经不容忽视。

首先，我国是一个人口众多的农业大国，粮食生产、需求与储备量很大。

粮食在储备的过程中常因粮食的湿度过大而升温发热，又由于检测手段的落后造成温度检测系统错报或漏报，从而导致粮食大量的腐烂变质，给国家带来巨大的损失。

另外目前人工气候室越来越多，通过自动控制温度、湿度、光照以及CO2等气候参数能够为不同物种的生长、发育、生理、生化过程创造理想的气候环境条件，目前被广泛应用于养殖、植保、组培、生物工程等领域。

在人工气候室监控系统设计中，相对于其他气候参数，温度的控制不管是在范围、精度和均匀性方面都有更高的要求。

出于人工气候室的安全、无污染等多方面的考虑，人员不能随意进入。

再有就是电子产品的生产，煤矿的开采，化工、发电、炼油等工业生产领域，温度也都是重要的控制指标。

对于这些领域，由于高温高热或危险性很大，人工检测温度也是不太现实的。

在传统的检测技术中，多数是针对工业生产的需要。

随着生活质量的不断提高，人们对自己居住和办公的环境有了更高的要求，首先就是要保持一个相对舒适的温度，所以房间温度检测就成了一个最基本的问题。

因此，国家在这一方面也做了明确规定：

伴随着社会主义市场经济高速飞跃，空调已经成为日常生活和大众消费中不可或缺的一部分，在提高人民生活水平的条件下，也不可避免的消耗了很多资源。

为达到进一步改善科学使用空调状况，最大限度的提高资源利用率，降低温室效应产生的气体，更大力度的珍爱环境，制定了：

冬季室内空调温度设置不得高于20℃，夏季室内空调温度设置不得低于26℃。

近些年来，伴随着信息技术的不断提高，计算机测量控制系统在很多场合得到了深入应用。

在计算机检测系统中，温度是测量过程中的一个必测的物理量，较为突出的是对于粮库的粮食检测、日常写字楼、无人职