基于SPCE061A 單片機水溫數據采集系統

于 躍 李 超 姜 東 王 玥 張志勇

（長春大學旅游學院 吉林 長春130607）

1 概述

隨著時代的進步，科技也不斷的在發展著。智能化也在不斷的完善著，智能化已經逐漸的替代了人工工作。水溫的數據采集和監控系統在日常生活中應用的非常廣泛，而精準的控制水溫和高效的采集水溫的數據遠遠是人工無法達到的。

智能化體高了人們的生活水平，也使人們的生活變得更加便利，讓人們在工作中變的更加輕松。隨后著智能化逐漸的發展，智能化的優勢也隨之顯現。水是人們生命的源泉，水在人們的生活中是必不可少的一部分，在工業化中也是重要的得部分之一，而將水溫的數據采集和控制系統變得智能化可以防止發生意外。近年來我國因為水溫的數據采集和監控系統不到位，意外頻頻發生。智能化水溫的數據采集和監控系統可更精準的采集水溫的數據和更高效的控制水溫，提高了工作的效率，更好的保障了工作的安全性。

2 系統硬件構成

本系統由SPCE061A 單片機為核心、PT100 溫度傳感器、數碼管三部分構成。

2.1 本系統以SPCE061A 單片機做為核心控制器件，SPCE061A 單片機是高性能的16 位機構的微控制器且價格低。SPCE061A 里只內嵌32k 字的內存，具有較強的中斷處理能力，能夠快速的處理相對復雜的數字信號。SPCE061A 單片機可應用在家用電器控制、儀器儀表、工業控制、醫療設備、智能家居控制、通訊產品等方面。

2.2 溫度是自然界中與人類打交道的最多的物理變量之一，而在本系統中則使用PT100 溫度傳感器作為采集溫度信號器件，PT100 溫度傳感器它是集溫度濕度采集于一體的傳感器。PT100 溫度傳感器是一個可以將溫度變量轉化為可傳送的標準輸出儀表。主要由兩部分組成：傳感器和信號轉換器，傳感器主要是熱電偶或者熱電阻；信號轉換器主要是由測量單元、信號處理和轉換單元組成。PT100 溫度傳感器溫度的采集范圍是在-200～+850℃。并且PT100 溫度傳感器應用得范圍廣泛，可應用在醫療、電機、工業、溫度計算等方面。

2.3 數碼管是一種可以顯示數字和其他信息的電子設備。它是顯示屏其中的一類，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發亮，從而顯示出數字能夠顯示時間、日期、溫度等所有可以用數字表示的參數。數碼管的價格便宜，使用簡單，因此在家電領域應用比較廣泛。而本系統中最終系統所測出的溫度數字會使用數碼管顯示出來將。

2.4 系統成本低，操作簡單，它解決了一直困擾著我們的問題，解決了測量數據不精確，保證了其數據采集的準確性，并且實現了可連續精確度高的水溫控制系統和數據采集。解決了數據采集不精準問題，同時也提高了人們的工作效率，節約水資源等問題。

系統利用溫度傳感器采集到當前的溫度信號，通過SPCE061A 單片機將溫度信號轉化為數字信號，最后在數碼管上實現溫度顯示。單片機的溫度控制信號輸出端連接至電腦或手機，降低了控制系統的制造成本。在本系統中數據采集使用在高溫和氧化性介質中物理化學很穩定的PT100。基于SPCE061A 單片機水溫數據采集和控制系統可以準確穩定的采集所測水溫的數據，保證其數據采集的準確性，并且可以有效的控制水溫，該系統可以通過電腦設置一個恒定的溫度，將水環境數據與所設定數據進行比較，當前溫度高于恒定溫度時，會自動報警。該系統可以通過一臺電腦或一部手機來遠程監控系統，而系統可以將所測出的數據傳輸到控制該系統的手機或者電腦上。

3 系統軟件構成

系統軟件是以給系統編寫一個程序Java 語言，數據庫，操作系統等為核心構成一個水溫的數據采集和控制的系統。

該系統使用Java 語言編寫出溫度測量和溫度控制的程序。Java 語言是一種可以撰寫跨平臺應用軟件的面向對象的程序設計語言，它具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性。Java 編程語言是個簡單、面向對象、分布式、解釋性、健壯、安全與系統無關、可移植、高性能、多線編程和動態語言。

本系統應用數據庫功能來記錄每一個所測量出的水溫數據。數據庫簡單來說是本身可視為電子化的文件柜——存儲電子文件的處所，用戶可對文件中的數據進行新增、截取、更新、刪除等操作。

4 系統的最終效果

系統最后可以測出精準的數據并控制水溫，系統利用溫度傳感器采集出溫度信號由單片機將溫度信號轉換成數字信號，最后將數字呈現在數碼管上結束。該系統可以通過手機或者電腦來接受數據，可以再無人操作的環境下測出當前水溫，并將所測量出的水溫傳輸到控制該系統的手機或者電腦上在系統中對水溫設定一個恒定的最大值，當所測量的水溫大于等于設定的最大值時會自動發出警報，可對系統設定一個恒定的最小值，當所測量的水溫低于設定的最小值是發出警報。本系統實現了無人采集水溫數據，可以更好的監控所測水溫的溫度，當水溫高于恒定最大值時會向手機或者電腦的控制者發出警報，防止突發意外的發生，一定程度上的降低了工業、醫療、電機等一些場所發生突發意外的概率。給人們的工作帶來了極大的便利，方便了工作人員隨時查看數據并及時的發現問題，使工作人員的安全的得到了保障，也使人們的生活水平的得到了提高。

5 結論

本系統主要以水溫數據的采集和控制為主，主要以嵌入式技術為主。實現了水溫的數據采集和自動控制，保證其數據采集的準確性，好處是可以控制水溫和自動采集數據并將數據傳輸到電腦上，方便工作人員查看數據及時發現問題，并且降低了它所需要的成本從而使生產它更加方便快捷，可以實現高精度的溫度控制和采集到精確地數據，節約水資源和提高工作的效率。并為工業生產保證了產品的質量，保證生產的自動化，智能化能夠順利的進行，安全地進行，從而提高企業的生產效率。也更加為水資源提供保障，實現水資源的再生和利用更高效化。它的應用會給人們的生活工作都帶來很好的方便，使得人們的物質層面需求與精神層面需求進一步獲得幸福感、滿足感。