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1、多地溫度采集器的設(shè)計(jì)研究與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文目錄1緒論11.1選題背景11.2本設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要內(nèi)容12系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22.1系統(tǒng)概述22.2系統(tǒng)工作原理分析23系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)33.1溫度采集器的開發(fā)過程33.2單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)33.3溫度采集接口電路設(shè)計(jì)73.4顯示器與鍵盤電路的設(shè)計(jì)113.4.1顯示電路設(shè)計(jì)113.5報(bào)警電路設(shè)計(jì)134多路溫度采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)154.1主程序流程設(shè)計(jì)154.2程序設(shè)計(jì)及巡檢子程序設(shè)計(jì)164.3巡檢鍵盤及數(shù)碼管多通道顯示194.4溫度報(bào)警程序設(shè)計(jì)21結(jié)論22致謝23參考文獻(xiàn)24附錄
2、元件清單圖及程序24I第17頁共37頁揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1緒論眾所周知，溫度與我們的生產(chǎn)工作密切相關(guān)，人體的舒適度或生病需用溫度來感知，工廠生產(chǎn)機(jī)械組件一旦過熱將會(huì)被燒毀，日常的電子設(shè)備發(fā)生不平常溫高，冬夏日空調(diào)的室內(nèi)適宜溫度等，這些溫度如若不通過測量與檢測來預(yù)知，其故障的后果性則將勞命傷財(cái)。所以我們離不開溫度，更離不開溫度的測量與控制。21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)與電子科研發(fā)展的時(shí)代，計(jì)算機(jī)的使用領(lǐng)域已經(jīng)深入到各行各業(yè)，在這種形勢下，要想適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的需求，那么就必須設(shè)計(jì)出一種基于PC微機(jī)技術(shù)的新式電子儀器。1.1
3、選題背景一般的溫度采集方式弊端比較大，因?yàn)楸旧硎侨斯さ牟僮魉詿o法避免的就是會(huì)或多或少的產(chǎn)生誤差，如此一來那么測量的精度自然也比較低，針對這一現(xiàn)象遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各行各業(yè)對溫度數(shù)據(jù)高精度、高可靠性要求。所以以單片機(jī)為基礎(chǔ)，連接高精度的溫度傳感器可以使環(huán)境溫度的采集高效且理想零誤差，并且單片機(jī)快速方便，成本低廉，抗干擾性好，即使在惡劣的環(huán)境下也不妨礙它數(shù)據(jù)采集的高精度。伴隨著集成電路技術(shù)的快速成長和越來越大的規(guī)?；陌l(fā)展，基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的多路溫度采集器，將可以進(jìn)行溫度檢測、采集、顯示及報(bào)警功能，其對于提高生產(chǎn)效率、節(jié)約
4、資源、能源等都有非常重要的作用。1.2本設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要內(nèi)容多地溫度采集器的設(shè)計(jì)有以下三點(diǎn)要求：（1）如何以模擬電信號(hào)的方式來表達(dá)測量的溫度信號(hào)；（2）單片機(jī)的電路板設(shè)計(jì)；（3）編寫單片機(jī)的運(yùn)行程序。我們一般用的溫度采集器大多是集成型的溫度傳感器，集成型傳感器實(shí)質(zhì)是一種半導(dǎo)體集成電路，它的精度相比于其他的同類器件高的多，但是由于集成型傳感器23第17頁共37頁揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的傳輸方式是：單總線傳輸。那么如果對于距離相對比較遠(yuǎn)的多路溫度的檢測，這樣的檢測方式導(dǎo)致了一個(gè)問題就是在程序的控制方面難度將上升許多
5、，就就是集成型傳感器的一個(gè)弊端。此次課題中用到的是新型溫度傳感器。它相比于傳統(tǒng)的溫度采集器優(yōu)點(diǎn)就很突出了，不僅測量時(shí)的精度提升許多而且在體積上也有所減小，使用更加方便。新型溫度傳感器使用一線總線的方式實(shí)現(xiàn)電壓寬。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)概述根據(jù)性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)不僅要滿足于高精度的溫度采集的基本功能，而且因?yàn)闇y量的路數(shù)為4路甚至多路，還存在不必要的多路信號(hào)的循環(huán)顯示問題，還要考慮到溫度超出已設(shè)定溫值則報(bào)警輸出的功能，同時(shí)本次設(shè)計(jì)還具有顯示當(dāng)前各地點(diǎn)的測量溫度數(shù)的功能以及鍵盤上選擇顯示路數(shù)的功能。2.2系統(tǒng)
6、工作原理分析本次系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如下圖2.1所示。AT89S52報(bào)警時(shí)鐘電路鍵盤電路4位LED顯示DS18B201DS18B202DS18B203DS18B204圖2.1總體設(shè)計(jì)框圖23第17頁共37頁揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)一個(gè)多路溫度采集器的工作大致要能完成4個(gè)功能。一：采集溫度信息；二：信號(hào)的轉(zhuǎn)換；三：把信息清晰的顯示；四：出現(xiàn)意外可以報(bào)警。硬件部分需要完成5個(gè)步驟，一：根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的單片機(jī)型號(hào)；二：合理的選擇顯示電路；三：充分利用存儲(chǔ)器；四：報(bào)警電路的實(shí)現(xiàn)。3.1溫度采集器的開發(fā)
7、過程本次設(shè)計(jì)選用4只DS18B20測量不同地點(diǎn)溫度，溫度測試系統(tǒng)的組成是由單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)（AT89C52），本個(gè)課題因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)同時(shí)檢測4路的溫度變化，所以用了4個(gè)DS18B20來確?？梢酝昝赖目刂?。由于現(xiàn)代化的工藝制作，每片DS18B20的硅串行數(shù)都是獨(dú)一無二，這樣的先天條件可以實(shí)現(xiàn)一條總線上能夠并接多個(gè)DS18B20芯片而且可以完成正常工作。另外DS18B20在信息的讀寫方面也是非常方便只要有一根單線接口配合即可。當(dāng)然讀寫時(shí)候的數(shù)據(jù)來源都是從總線上獲取。總線是不需要外接電源的它的能量來源是從自身并接的DS18B2
8、0上獲取能夠維持正常工作的工作電壓。DS18B20可以構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測的原因是它自身可以提供9位溫度的度數(shù)。并且它有一個(gè)特點(diǎn)就是它不需要依賴任何的外圍硬件就可以實(shí)現(xiàn)自身的功能。多點(diǎn)的溫度檢測功能實(shí)現(xiàn)只要DS18B20的信號(hào)線跟52單片機(jī)的一位口線相互連接就可以了。通過查閱資料知道DS18B20的引腳分別是接紅色線（VCC），另一根接地（GND），還剩下的一個(gè)管腳的作用相當(dāng)
