文献综述-基于单片机的汽车水温及车内温度多点检测

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1、苏州大学本科生毕业设计（论文）附件：文献综述文献综述1. 课题背景在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。在汽车业生产中，温度检测及其控制占有举足轻重的地位，随着现代信息技术的

2、飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。要达到较高的测量精度需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差等问题，使温度检测复杂化。2. 研究目的与现状2.1. 研究目的和意义如今私家车日益增多，人们对发动机的保养日益重视,有关发动机冷却水温的研究得到了越来越多科研机构的重视。因为冷却水温与发动机的许多工作性能有着直接或间接的联系,如果冷却水温保持在最佳的温度范围内,不仅可以提高发动机的动力性、减少废气的产生、还可以减少燃料消耗量、增强发动机工作平稳性。所谓最佳温度范围指冷却水温保持在此温度范围内,发动机工作的整体经济性

3、最好。而确定此最佳冷却水温范围,只有经过大量的检测实验和数据分析才能得出。检测冷却水温对发动机零件磨损、功率、工作噪声、排气质量、润滑油质量、使用寿命、工作粗暴性等的具体影响,然后通过比较分析得出最佳温度范围。进行这些发动机性能测试实验的必备条件是有一个能检测并控制冷却水温在设定范围内的控制装置,研究并试制这样一个自动控制装置就是本课题的研究目的。随着汽车电子技术和计算机控制技术的发展，各类汽车公司厂商都运用大量的电子技术和计算机技术，从而改善汽车经济性、安全性和舒适性，并且提高了汽车技术性能。然而汽车水温表测量准确、显示正确，对汽车发动机来说尤为重要。随着人们生活水平的提高，人们对汽车乘驾舒

4、适性的要求有了更高的标准，希望通过一个检测系统，从而显示和控制车内温度，使驾驶员和乘客有更加舒适的车内环境，增加舒适度和可操作性。为此，我们决定设计一个汽车车内温度检测系统，通过运用STC89C51单片机、温度传感器、以及其他相关元器件，并且用液晶显示屏LCD1602显示出相应的温度并进行实时温度播报。以便达到监测汽车室内的温度，达到驾驶人员和乘坐人员对室内的舒适度要求。2.2研究现状与存在的问题2.2.1研究现状（1）国外温度测控系统研究国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和

5、研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。（2） 国内温度测控系统研究我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂

6、化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。2.2.2 存在的主要问题目前市场上经销的温度控制系统大多是采用模拟电路及继电器控制，存在电路繁琐,可调节性差，受温度影响大，响应速度慢，有噪音等缺点，针对这些缺点我们对它进行了再次设计。实现满足题目要求的水温自动控制系统需要解决以下两个方面的问题：一是高精度的水温测量电路及其数据处理的实现，另一个是控制方法及其控制电路实现的研究。数字控制方法远远优于模拟控制方法。目前，实现水温的高精度控制常采用数字控制方法，可用的控制算法有开关控制、经典PID控制、模糊控制

7、等。为了追求控制系统具有最小的稳态误差、最好的动态过程，即具有最小的超调量和最短的稳定时间，人们一直在不断研究各种控制方法的应用。3. 课题途径及步骤基于单片机89C51的温度控制系统。采用温度传感器DS18B20采集温度数据，液晶显示屏LCD1602显示温度数据，存储器存储温度上下限设定值，按键设置温度上下限，另外，单片机内的ROM比较小，所以在设计中系统必须在外面配置EPROM电路和扩展电路，在该项目中运用该方案必须完成硬件电路的设计、组装、调试。4. 可能遇到的问题及应变措施（1）问题：由于对51单片机掌握程度不够，导致设计硬件电路时，不能够做到熟练运用。 拟采取措施：将设计完的电路图在

8、相关软件上先运行看看，出现问题再继续改正或向指导老师寻求一些建议，将电路完善在测试，直至能够达到要求后，再进行实物设计焊接。 （2）问题：对于DS18B20传感器不了解，不知道其工作原理。 拟采取措施：多研究关于DS18B20相关资料，熟练的掌握其工作原理。(3) 问题：如何排除湿度，光照等对温度测量的影响。 拟采取措施：不断进行测试，得出最符合条件的结果，尽可能将这些干扰降低到最小。参考文献1陈蕾.单片机原理与接口技术M.北京:机械工业出版社,2012:318.2张江印. 基于单片机的多点测温系统J. 实验室研究与探索,2012,10:74-77.3赵君. 基于8051单片机的温度控制系统D

9、.吉林大学,2012.4王红玲,白政民. 基于AT89C51的多点温度检测系统设计J. 现代电子技术,2010,09:126-128.5吴建平.传感器原理及应用（第2版）M.北京:机械工业出版社,2012:271.6高荣杰,章海亮,龚亮明,刘燕德. 基于PROTEUS的单片机AD转换仿真J. 计算机与现代化,2009,11:154-156.7张立君,董毅. 数码显示电路的研究与设计J. 北京印刷学院学报,2009,17(02):65-67.8刘玉洁. DS18B20温度测量电路的设计与仿真J. 数字技术与应用,2011,04:151-152.9谭浩强.C程序设计（第四版）M.北京：清华大学出版社,2010:39010马丽丽,高鑫,贺超兴,纪建伟. 基于单片机的温度检测系统硬件设计J. 现代仪器,2012,03:60-62.11乔守全. 基于单片机的温度检测系统的研究与实现D. 电子科技大学,2011.12刘峰. 基于单片机温度检测系统的设计J. 电子制作,2013,20:11.第 4 页