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《溫度控制課程設(shè)計論文-數(shù)字溫度測量系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、綜合課程設(shè)計論文實訓(xùn)課題:數(shù)字溫度測量系統(tǒng)專業(yè)班級:應(yīng)用電子技術(shù)(1)班學(xué)生姓名:陳叢學(xué)號:2013010608指導(dǎo)老師:莫釗摘要隨著社會的進步和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,人們越來越重視溫度因素,許多產(chǎn)品對溫度范圍要求嚴格,而目前市場上普遍存在的溫度檢測儀器大都是單點測量,同時有溫度信息傳遞不及時、精度不夠的缺點,不利于工業(yè)控制者根據(jù)溫度變化及時做出決定。在這樣的形式下,開發(fā)一種能夠同時測量多點,并且實時性高、精度高,能夠綜合處理多點溫度信息的測量系統(tǒng)就很有必要。本課題以AT89C51單片機系統(tǒng)為核心,能對多
2、點的溫度進行實時巡檢。DS18B20是一種可組網(wǎng)的高精度數(shù)字式溫度傳感器,由于其具有單總線的獨特優(yōu)點,可以使用戶輕松地組建起傳感器網(wǎng)絡(luò),并可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠。本文結(jié)合實際使用經(jīng)驗,介紹了DS18B20數(shù)字溫度傳感器在單片機下的硬件連接及軟件編程,并給出了軟件流程圖。關(guān)鍵詞:溫度測量;單總線;數(shù)字溫度傳感器;單片機目錄一、引言二、數(shù)字溫度計的結(jié)構(gòu)及功能介紹1.單片機STC80C52RC2.DS18B20數(shù)字溫度傳感器3.顯示器的選擇三、設(shè)計原理及原理圖四、設(shè)計程序流程圖五、總結(jié)六、附錄
3、1.程序代碼2.仿真一、引言本系統(tǒng)利用DS18B20進行測溫,基于單片機AT89S52進行溫度控制,具有硬件電路簡單,控溫精度高、功能強,體積小,簡單靈活等優(yōu)點,可以應(yīng)用于控制溫度在-55℃到+125℃之間的各種場合,可以實現(xiàn)溫度的實時采集、顯示功能。溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)之一,日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要檢測溫度。傳統(tǒng)的方式是采用熱電偶或熱電阻,但是由于模擬溫度傳感器輸出為模擬信號,必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)獲得數(shù)字信號后才能與單片機等微處理器接口,使得硬件電路結(jié)果復(fù)雜,制作成本較高。美國DALL
4、AS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)點廣泛使用于倉庫管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造、氣象觀測、科學(xué)研究以及日常生活中。本文提出用DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器和89S52單片機構(gòu)成的多路測溫系統(tǒng),采用單總線的方式(一根數(shù)據(jù)線,在一個I/O口上),可以在單總線上掛接多個18B20,在單片機控制下巡回檢測多點溫度,并可以設(shè)置高、低溫度超限報警等功能。二、結(jié)構(gòu)及功能介紹1、單片機STC80C52RCa、該系統(tǒng)采用MCS-51系列單片機AT89C51作為控制核心
5、,該系統(tǒng)可以完成運算控制、信號識別以及顯示功能的實現(xiàn)。由于用了單片機,使其技術(shù)比較成熟,應(yīng)用起來方便、簡單并且單片機周圍的輔助電路也比較少,便于控制和實現(xiàn)。整個系統(tǒng)具有極其靈活的可編程性,能方便地對系統(tǒng)進行功能的擴張和更改。MCS-51單片機特點如下:可靠性好單片機按照工業(yè)控制要求設(shè)計,抵抗工業(yè)噪聲干擾優(yōu)于一般的CPU,程序指令和數(shù)據(jù)都可以燒寫在ROM上,因此可靠性高。易擴充單片機有一般電腦所必須的器件,如三態(tài)雙向總線,串并行的輸入及輸出引腳,可擴充為各種規(guī)模的微電腦系統(tǒng)控制功能強單片機指令除了輸入
6、輸出指令,邏輯判斷指令外還有更豐富的條件分支跳躍指令。b、單片機主機系統(tǒng)電路AT89C51單片機是屬于51系列單片機里的。它的內(nèi)部自帶2K字節(jié)可編程FLASH存儲器的低電壓、高性能COMS8位微處理器。AT89C51單片機還與IntelMCS-51系列單片機的輸出管腳和指令相互兼容。由于AT89C51將多功能8位CPU和閃速存儲器結(jié)合在單個的芯片里,所以,AT89C51構(gòu)成的單片機系統(tǒng)是所有系統(tǒng)里結(jié)構(gòu)最簡便,價格最便宜,使用效率最高的控制系統(tǒng),它還節(jié)省了外部的RAM與ROM和接口器件,削減了硬件方便
7、的開銷。節(jié)省了制造成本,提高了系統(tǒng)的性價比。c.主要芯片的介紹本課題采用單片機AT89C51控制的數(shù)字溫度測量與顯示系統(tǒng),其功能的實現(xiàn)主要通過軟件編程來完成,采用單片機AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位單片機。片內(nèi)帶有4KB的Flash存儲器,且允許在系統(tǒng)內(nèi)改寫或用編程器編程。且AT89C51的使用壽命很長,數(shù)據(jù)保留時間也較長,可以達到十年的時間。就是因為這一些類的特性,與優(yōu)點。所以本次設(shè)計我才會選擇使用這一類的單片機來作為我實現(xiàn)此系統(tǒng)的工具。單片機主機系統(tǒng)圖根據(jù)設(shè)計的要求,要利用溫
8、度傳感器實時溫度。當溫度高于設(shè)定的溫度時(60℃),當溫度高于設(shè)置報警的上限值時風扇轉(zhuǎn)同時紅色led亮,當?shù)陀跁r繼電器以留出接口。同時要求能設(shè)定溫度。畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是能對溫度進行自動的檢測和控制。設(shè)計中采用單片機來控制溫度,因此要有溫度的顯示電路,溫控電路,報警電路等幾個部分。要實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計要用到的知識點有單片機的原理及其應(yīng)用,溫度傳感器的原理和應(yīng)用,及顯示電路的設(shè)計等。U4140P1.0VCC239P1.1(AD0)P0.0338P1.2(AD1)P0.143