STM32F103X单片机采用光纤测温探头的温度监控装置设计(2)
5.3 数据存储模块 39
5.4 液晶显示模块 40
5.5 温度控制模块 42
5.6 报警模块 43
5.7 按键模块 43
5.8 本章小结 44
结 论 45
致 谢 46
参 考 文 献 47
附录 A 温度控制系统总体电路图 50
附录 B 数据传输模块部分驱动程序 51
附录 C 数据存储模块部分驱动程序 59
附录 D 液晶屏显示的部分驱动程序 64
1 绪论
1.1 课题的背景及意义
温度是表示物体冷热程度的基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关，它是测量科学和工业过程控制中最重要的测量参数之一[1], 温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数[2]。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。而且随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要[3]。
随着工程科技的不断发展，需要对各种如压力场、温度场、电磁场、流速场等进行空间分布状态和随时间变化的信息进行实时测量和监控。对温度场的空间分布状态进行准确测量和实时监控在工程和科学研究中有及其重要的作用[4]。
在工业控制领域，利用光纤温度传感器设计的温度控制系统的应用非常广泛,控制精度的高低直接影响到产品的质量及使用寿命,研究和设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义[5]。
传统的温度测量技术在各个领域的应用已很成熟，如热电偶、热敏电阻、光学高温计、半导体以及其他类型的温度传感器。它们的敏感特性都是以电信号为工作基础的，即温度信号被电信号调制[6]。
在特殊工作情况和环境下，如易燃、易爆、高电压、强电磁场、具有腐蚀性气体、液体，以及要求快速响应、非接触等场合，光纤温度测量技术显现出其独到的优越性[7]。光纤温度传感器是20世纪70年代发展起来的一种新型传感器。与传统的温度传感器相比，具有抗电磁干扰、耐高温、抗腐蚀、小型化等优点[8]，在工业生产中有着极为广泛的应用前景。
1.2 课题研究的内容及拟采用手段
本课题设计的是荧光光纤测温传感器对温度的监控装置，采用荧光测温法，将测温探头安装于被测点，实现对被测点温度的监测，并根据预设的温度区间或曲线，发出升、降温控制信号，实现被测物体的温度监控要求。
本设计的主要内容分为两部分：硬件部分和软件部分。
硬件部分：温度检测电路、温度控制电路、键盘电路、报警电路、显示电路和串行通信电路等组成。
软件部分：主程序、温度采集模块、键盘和显示模块、通信模块。
本设计主要围绕一种基于485总线的温度监控系统的设计与实现。利用光纤测温探头检测待测温度，并将所检测到的温度信号送到单片机中，单片机把检测到的温度信号显示在液晶屏上，再由单片机根据控制策略给出控制量，然后将控制量送驱动电路、去驱动电源装置，从而构成温度监控系统。
拟采用的研究手段（途径）：
1）设计温度控制系统的原理、架构和控制策略；
2）根据系统设计要求选择传感器、处理器和执行器；
3）电路原理图及PCB的设计；