智能溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、目錄引言11系統(tǒng)的相關(guān)介紹21.1系統(tǒng)的目的及意義21.2設(shè)計(jì)要求21.3系統(tǒng)傳感器DS18B20的介紹21.3.1DS18B20的主要特性21.3.2DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)32系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)42.1溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及總述42.2系統(tǒng)顯示界面方案42.3系統(tǒng)輸入方案52.4系統(tǒng)的功能53相關(guān)軟件編譯知識介紹53.1C語言簡介53.1.1C語言的優(yōu)點(diǎn)53.1.2C語言缺點(diǎn)63.2Keil簡介63.2.1系統(tǒng)概述63.2.2KeilC51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)74系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)74.1主程序流程圖74.2DS18B20控制程序流程圖84.2.1DS18B20復(fù)位程序流程圖94.2.2

2、DS18B20寫數(shù)據(jù)程序流程圖94.2.3DS18B20讀數(shù)據(jù)程序流程圖104.3溫度讀取及轉(zhuǎn)換程序流程圖124.4MAX7219驅(qū)動程序流程圖134.4.1MAX7219寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)程序流程圖134.4.2MAX7219寫入一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)程序流程圖154.5數(shù)碼管溫度顯示程序流程圖164.6按鍵中斷服務(wù)程序流程圖175電路仿真195.1PROTEUS軟件介紹195.2溫度控制系統(tǒng)PROTEUS仿真196總結(jié)207參考文獻(xiàn)21附錄1源程序代碼2227引言信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))、信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

3、、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首。近百年來，溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段;(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件);(2)模擬集成溫度傳感器/控制器;(3)智能溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。下面介紹的就是兩種最常見的溫度傳感器：（1）集成溫度傳感器模擬集成溫度傳感器。集成傳感器是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單

4、。它是目前在國內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的一種集成傳感器，典型產(chǎn)品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。某些增強(qiáng)型集成溫度控制器(例如TC652/653)中還包含了A/D轉(zhuǎn)換器以及固化好的程序，這與智能溫度傳感器有某些相似之處。但它自成系統(tǒng)，工作時(shí)并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別。（2）智能溫度傳感器智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是20世紀(jì)90年代中期微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)的結(jié)晶。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(CPU)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)

5、。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU);并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。271系統(tǒng)的相關(guān)介紹1.1系統(tǒng)的目的及意義溫度檢測控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會生活的各個(gè)領(lǐng)域,如家電、汽車、材料、電力電子等,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場合和所要求的性能指標(biāo)有所不并且當(dāng)擾動因素不明確時(shí),參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路

6、結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測量溫度更加精確。數(shù)字溫度傳感器DS18B20只用一個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。更能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行范圍的溫度檢測。因此溫度監(jiān)測是生產(chǎn)自動化的重要任務(wù)。因而本設(shè)計(jì)具有非常實(shí)際的生產(chǎn)意義。1.2設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)STC89C52的溫度控制。它實(shí)現(xiàn)的是溫度的監(jiān)測和控制功能?？稍O(shè)置報(bào)警溫度。本設(shè)計(jì)用DS18B20傳感器

7、來檢測溫度，LED用于顯示。MAX7219用來驅(qū)動數(shù)碼顯示。設(shè)計(jì)先通過keil和proteus來聯(lián)合仿真，然后焊接實(shí)物。具體設(shè)計(jì)要求如下：（1）使用STC89C52控制器和DS18B20溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度的檢測和顯示；（2）設(shè)置默認(rèn)報(bào)警溫度為500C，并且能夠通過按鍵設(shè)置調(diào)高調(diào)低報(bào)警溫度；（3）當(dāng)溫度高于報(bào)警溫度時(shí)報(bào)警燈亮，低于報(bào)警溫度時(shí)控制電阻絲加熱；（4）四位數(shù)碼管能通過按鍵交換顯示實(shí)測溫度