無線遙控智能讀溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)—硬件設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述題目：　　　　　無線遙控智能讀溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)—硬件設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　專業(yè)：電子信息工程1前言隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于諸多的領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)大多以熱敏電阻為傳感器，但熱敏電阻可靠性差、測(cè)量溫度準(zhǔn)確率低，且必須進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換后才能由單片機(jī)進(jìn)行處理，外界環(huán)境干擾會(huì)嚴(yán)重地降低溫度測(cè)量精度。近年來，美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳感器以其突出優(yōu)點(diǎn)廣泛使用于倉(cāng)儲(chǔ)管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造、氣

2、象觀測(cè)、科學(xué)研究以及日常生活中。DS18B20集溫度測(cè)量和A／D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，傳輸距離遠(yuǎn)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量，硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與單片機(jī)接口幾乎不需要外圍元件。而且利用單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20和單片機(jī)組成一個(gè)溫度補(bǔ)償和測(cè)量系統(tǒng)，能使該溫度測(cè)量系統(tǒng)具有成本低廉、可行性高和精度高等優(yōu)點(diǎn)，有較好的實(shí)用價(jià)值。單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代，1974年Fairchid(仙童)公司研制出第一臺(tái)單片微型計(jì)機(jī)F8。此時(shí)集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時(shí)期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處在發(fā)展的初級(jí)階段，元件集成

3、規(guī)模還比較小，功能比較簡(jiǎn)單。l976年Intel公司推出了MCS一48單片機(jī)，這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)才是真正的8位單片微型計(jì)算機(jī)，被正式命名為SingleChipMicrocomputer，即單片微型計(jì)算機(jī)。在集成技術(shù)的不斷提高及CM0S技術(shù)的發(fā)展的大背景下，出現(xiàn)了更高性能的8位單片機(jī)。隨著各應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，所需要測(cè)量的控制參數(shù)越來越多，l982年以后，l6位單片機(jī)問世，16位單片機(jī)比起8位機(jī)，數(shù)據(jù)寬度增加了一倍，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，主頻更高，RAM增加到了232字節(jié)，ROM則達(dá)到了8KB，并且有8個(gè)中斷源，同時(shí)配置了多路的

4、A／D轉(zhuǎn)換通道，高速的I／0處理單元，適用于更復(fù)雜的測(cè)控系統(tǒng)?，F(xiàn)在，單片機(jī)發(fā)展迅速，按操作處理的基本數(shù)據(jù)位數(shù)來看已經(jīng)有4位、8位、16位、32位、甚至64位。單片機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期縮短、成本下降、應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，開始向?qū)Ｓ眯蛦纹瑱C(jī)發(fā)展，但其功能強(qiáng)、兼容性強(qiáng)、可靠性高的品質(zhì)是不會(huì)變的。2.無線遙控智能讀溫系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)溫度是與人類的生活、工作關(guān)系最密切的物理量，許多技術(shù)領(lǐng)域都離不開測(cè)溫和控溫，無線遙控智能讀溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)—硬件設(shè)計(jì)，是以AT89C2051單片機(jī)為控制核心，輔以新型的溫度傳感器DS18B20電路，數(shù)模轉(zhuǎn)

5、換器，液晶顯示電路、語(yǔ)音芯片、SP無線模塊等組成的測(cè)溫系統(tǒng)。利用單片機(jī)和DS18B20測(cè)量溫度值實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前恒溫箱溫度用遙控器控制溫度值的播放；測(cè)溫范圍在0-99度之間，溫度精度為1℃。1.原理及相關(guān)器件的介紹DS18B20采用3腳TO一92封裝或8腳封裝。主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器、用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值、觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼發(fā)生器等7部分。如圖：圖1:DS1820的內(nèi)部框圖DS18B20具有如下的主要的技術(shù)性能：(1)采用單線技術(shù)，

6、與單片機(jī)通信只需一個(gè)引腳；(2)實(shí)際使用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫；(3)可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3-5．5V；(4)測(cè)量范圍為一55℃～+125℃，固有測(cè)溫分辨率0．5℃；(5)支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；(6)工作電源：3～5．5V／DC；(7)器件分辨率從9～l2位可編程可調(diào)；(8)12位的轉(zhuǎn)換時(shí)間不超過750ms。DS18B20測(cè)量溫度時(shí)使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)。DSl8B201內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào)；高溫度系數(shù)振蕩器則將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換

7、成頻率信號(hào)。。當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門開通時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對(duì)頻率的非線性度加以補(bǔ)償。測(cè)量結(jié)果存入溫度寄存器中。一般情況下的溫度值應(yīng)為9位(包含一位符號(hào))，但因符號(hào)擴(kuò)展成高8位。故以16位補(bǔ)碼形式讀出,溫度和數(shù)字量的關(guān)系如表l:表1：溫度和數(shù)字量的關(guān)系使用單片機(jī)來測(cè)量溫度值有一下優(yōu)點(diǎn)：（1）能明顯地降低控制器硬件成本。速度更快、功能更新的新一代微處理機(jī)不斷涌現(xiàn)，硬件費(fèi)用會(huì)變得很便宜。體積小、重量輕、耗能少是它們的共同優(yōu)點(diǎn)。（2）可顯著改善控制的可靠性。集成電路

8、和大規(guī)模集成電路的平均無故障時(shí)（MTBF）大大長(zhǎng)于分立元件電子電路。（3）數(shù)字電路溫度漂移小，也不存在參數(shù)的影響，穩(wěn)定性好。（4）硬件電路易標(biāo)準(zhǔn)化。在電路集成過程中采用了一些屏蔽措施，可以避免電力電子電路中過大的瞬態(tài)電流、電壓引起的電磁干擾問題，因此可靠性比較高。（5）采用微處理機(jī)的數(shù)字控制，使信息的雙向傳遞能力大大增強(qiáng)，容易和上位系統(tǒng)機(jī)聯(lián)接，