嵌入式系统是计算机硬件和软件的紧密结合，专门针对特定应用场景进行设计，如汽车电子、家用电器和医疗设备等。STM32系列微控制器由意法半导体（STMicroelectronics）推出，基于ARM Cortex-M内核，其中STM32F401型号因高性能、低功耗而被广泛应用。在嵌入式课程设计中，选择STM32作为核心处理器，是因为它具备强大的处理能力、丰富的外设接口以及广泛的社区支持。STM32F401集成了浮点运算单元（FPU）、高速存储器和多种通信接口，例如UART、SPI、I2C等，能够处理复杂的实时任务，并连接各种传感器和执行器。 Keil uVision5是常用的STM32开发工具，提供集成开发环境（IDE）和编译器，支持C和C++语言。在Keil5中，用户可以编写源代码、设置项目配置、调试程序，并进行编译和下载。借助MDK-ARM工具链，开发者能够为STM32编写高效、优化的代码。 Proteus是一款电子设计自动化（EDA）软件，支持电路原理图设计、元器件库管理、模拟和数字混合信号仿真，以及微控制器的仿真。在本项目中，Proteus用于验证STM32与DS18B20温度传感器的连接及数据交互，能够在虚拟环境中预览系统运行效果，无需实际硬件即可完成初步测试。 DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线（One-Wire）接口，仅需一条数据线即可与微控制器通信。它可提供9至12位的温度分辨率，并内置温度转换和数字信号处理功能。在STM32F401中，可以通过GPIO口模拟单总线协议，利用库函数与DS18B20通信，读取温度数据。 温度报警系统通常包含以下部分：一是温度采集，DS18B20持续测量环境温度并通过单总线传输给STM32；二是数据处理，STM32接收温度数据后，根据预设阈值判断是否超出安全范围，若超出则触发报警条件；三是报警机制，当检测到异常温度时，可

### 基于CAN总线的智能化温度监测系统设计 #### 概述 本文介绍了一种结合了DS18820智能温度传感器、单片机数据采集与处理技术及CAN总线通信技术的智能化温度监测系统设计方案。该系统不仅能够有效解决传统温度监测系统存在的通信网络可靠性低、抗干扰能力差、成本高等问题，还具备易于安装维护、扩展性好、可靠性高和抗干扰性强等特点。 #### 系统结构与工作原理 ##### 系统结构 整个温度监测系统由两大部分组成： 1. **上位机监控管理部分**：主要负责显示数据、打印以及对下位机的管理。 2. **下位机温度监测节点**：直接连接至现场的DS18820数字化温度传感器，用于采集温度数据，并通过单片机处理后传输至CAN总线上。 ##### 工作原理 1. **DS18820温度传感器**：采用1-wire（单总线）通信协议，能够直接输出被测点的温度值。该传感器具有测温误差小、分辨率高、抗干扰能力强的特点，无需外部电源即可工作。 2. **单片机**：负责收集来自DS18820传感器的数据，并对其进行初步处理，如数据校验、格式转换等，之后将处理后的数据通过CAN总线发送至上位机。 3. **CAN总线**：是一种支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。它具有强大的错误检测机制和仲裁功能，能够在多节点环境中高效可靠地传输数据。 #### 硬件设计方案 ##### 数据采集单元 - **DS18820与单片机的连接**：DS18820通过其特有的1-wire接口与单片机相连。由于DS18820可以从中获取必要的电源，因此不需要额外的电源供应，简化了电路设计。 - **多点温度检测**：通过在总线上挂接多个DS18820传感器，可实现多点温度的同时监测。每个传感器都有唯一的序列号，确保了数据的准确性和独立性。 ##### 数据传输单元 - **CAN总线模块**：单片机通过CAN总线模块将数据发送到CAN总线上，从而与其他设备或上位机进行通信。CAN总线模块负责将单片机输出的数据格式化为符合CAN协议的标准消息格式。 #### 软件设计方案 - **单片机软件功能**：主要包括温度数据的采集、处理和发送。软件还包括对DS18820的初始化设置、温度读取命令的发送及接收数据的解析等功能。 - **程序执行流程**：启动后，单片机先初始化DS18820和CAN总线模块，随后进入循环，定期采集温度数据并通过CAN总线发送。上位机软件则负责接收这些数据并进行显示或存储。 #### 实践验证 通过实际应用验证，基于CAN总线的智能化温度监测系统表现出良好的性能特点，包括但不限于： - **低成本**：利用DS18820传感器和CAN总线技术，整体成本得到有效控制。 - **易于安装与维护**：模块化设计使得安装简单快捷，后期维护也更加便利。 - **易于扩展**：CAN总线的支持使得系统可以方便地扩展更多监测点或增加其他功能模块。 - **高可靠性与强抗干扰性**：采用先进的通信技术和传感器技术，确保了数据传输的稳定性和准确性。 基于CAN总线的智能化温度监测系统是一种高效、可靠的解决方案，适用于多种工业环境中的温度监测需求。

基于labview的温度测试系统，要labview8.5及以上的版本

为了实现对温度的无人化监测，作者设计了面向STM32单片机的智能温度监测报警系统。该系统采用STM32F103为主控制芯片，通过配合使用DHT11温湿度复合型传感器来监测房间内的温度，当被测室内温度高于或低于预先设置的温度时，LCD1602显示屏以及LED警示灯会向工作人员传递温度异常等相关信息。该系统实现了室内温度的智能化监测，具有成本低、操作简单等特点，具有较强的使用价值。 ### 基于STM32单片机的智能温度监测报警系统设计 #### 一、引言 温度作为工业生产及日常生活中一个重要的物理量，其精确监测对于确保生产过程的安全性和提高生活质量至关重要。随着科技的进步，特别是数字化技术和智能化技术的发展，传统的手动温度监测方式已逐渐被自动化监测系统所取代。基于此背景，本篇将详细介绍一种基于STM32单片机的智能温度监测报警系统的设计原理、实现方法及其实际应用价值。 #### 二、系统设计概述 ##### 2.1 系统组成 本系统主要由以下几个部分组成： - **主控单元**：采用STM32F103作为核心处理器，负责数据处理、逻辑运算等任务。 - **温湿度传感器**：选用DHT11复合型温湿度传感器，用于实时采集环境温度和湿度数据。 - **显示单元**：利用LCD1602显示屏显示当前温度、预设温度阈值等信息。 - **报警单元**：通过LED警示灯提醒用户温度异常情况。 - **电源管理模块**：提供稳定的电源支持，确保系统稳定运行。 ##### 2.2 工作原理 - **数据采集**：DHT11温湿度传感器持续监测环境变化，并将数据传输至STM32F103。 - **数据处理与比较**：STM32接收传感器数据后，与预设温度阈值进行比较。 - **报警与显示**：当检测到的温度超出预设范围时，STM32控制LED警示灯闪烁，并在LCD1602上显示报警信息。 #### 三、关键技术分析 ##### 3.1 STM32F103介绍 STM32F103是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、低成本的32位ARM Cortex-M3微控制器。其主要特点包括： - **高性能**：最高工作频率可达72MHz，提供了丰富的外设接口。 - **低功耗**：具有多种省电模式，适用于电池供电的应用场景。 - **高集成度**：集成了ADC、DAC、定时器等多种外设功能。 ##### 3.2 DHT11温湿度传感器 DHT11是一种性价比高的数字温湿度复合传感器，其特点有： - **数字信号输出**：简化了数据处理流程。 - **自校准功能**：自动补偿传感器漂移，提高了长期使用的稳定性。 - **低功耗**：适合于电池供电的场合。 ##### 3.3 LCD1602显示屏 LCD1602是一种常见的字符型液晶显示器，其优势在于： - **低成本**：价格低廉，适合大规模应用。 - **易于编程**：接口简单，便于连接单片机。 - **功耗低**：适合电池供电的设备。 #### 四、系统实现细节 ##### 4.1 硬件电路设计 - **主控单元**：STM32F103通过GPIO口与DHT11相连，接收数据。 - **显示单元**：STM32通过RS232串行接口与LCD1602相连，发送显示指令。 - **报警单元**：STM32通过控制LED驱动电路，实现LED警示灯的开关。 ##### 4.2 软件程序设计 - **初始化**：配置STM32的工作模式，包括时钟配置、GPIO配置等。 - **数据采集**：编写DHT11驱动程序，实现数据读取。 - **逻辑判断**：编写温度比较逻辑，判断是否超出预设阈值。 - **报警与显示**：设计报警逻辑，控制LED和LCD显示相应信息。 #### 五、系统性能评估 本系统的优点在于： - **成本效益**：采用低成本器件，降低了整体造价。 - **易于操作**：界面简洁直观，便于非专业人员使用。 - **可靠性**：采用了成熟的技术方案，保证了系统的稳定性。 #### 六、应用场景与展望 该智能温度监测报警系统可广泛应用于以下领域： - **家庭安全**：监测室内温度，防止火灾等意外事故。 - **工业生产**：监控生产设备的工作温度，保障安全生产。 - **农业生产**：监测温室内的温度条件，提高作物产量。 基于STM32单片机的智能温度监测报警系统不仅具有较高的技术含量，而且具备很强的实际应用价值，未来有望在更多领域得到推广应用。

基于LabVIEW的烟雾与温度监测上位机，实时显示与数据存储

基于单片机的温度监测系统中，利用数字温度传感器DS18B20进行温度测量并显示。用两位或四位数码管显示实测温度。外中断0启动/停止温度测控。

为解决筏板基础大体积混凝土由于水化热产生的温度裂缝问题,在罗马假日商住小区筏板基础大体积混凝土施工温度监测基础上,采用有限元软件ADINA对筏板基础进行温度场模拟仿真分析,研究了模型各断面的温度变化曲线及温度场随时间变化规律.结果表明:采用有限元软件ADINA对筏板基础进行温度场模拟,其结果与测温数据基本吻合,说明采用数值模拟的方法,可以有效的预测大体积混凝土结构的温度变化趋势.

labview条件结构实现温度监测报.条件结构的温度实现

基于单片机的多点温度监测系统设计.doc

基于MATLAB GUI的实时温度监测系统设计