温度遥测遥控(论文).docVIP

2010年校内大学生电子制作大赛 设 计 报 告 参赛题目 温度遥测遥控 参赛队名 JY战队 参赛人员 张进 张洋 黄怡 摘要 根据题目要求，本控制系统电路以STC89C52为主控芯片，用CC2430作为通信模块，由两个单总线的DS18B20实时采集两个容器中液体的温度并由热得快加温。可根据液体的温度自动加温和自然冷却，并能实现由上位机控制欲加热的温度值，也可对加热装置设置上限、下限温度，当超出上下温度范围时，由LED报警，误差小于±2℃。18B20所采集的数据分别在遥测点的 1602和上位机的串口中显示。 目录 摘要…………………………………………………………………………… 一 总体方案设计………………………………………………… 二 方案论证与设计……………………………………………… 三 硬件电路设计……………………………………………… 四 软件流程设计………………………………………………… 五 调试与测量…………………………………………………… 六 总结…………………………………………………………… 一．总体方案设计 本方案具有两路温度数据信号的输入与输出，具有显示、检测、控制与报警等功能，此外通过上位机发出各种启动命令，加热装置将做出相应的响应。 二 方案论证与设计 根据系统框图，对单元电路控制进行设计，下面是我们对各部分单元电路的论证与设计 2.1 温度传感器的选择与论证 2.1.1 使用热电偶 结构简单测量范围宽、准确度高、热惯性小，但其输出信号为电信号必须经过模数转换才能为单片机所使用，并且要对其进行冷端处理，物理电路连接麻烦。 2.1.2 使用不锈钢封装DS18B20温度传感器 DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （1）采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量。 （2）测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ； 在 -10~+ 85°C 范围内，精度为 ± 0.5°C 。 （3）支多点组网功能多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。 （4）可直接投入液体中，对其进行温度测量。 两方案比较，选择该方案。 2.2 显示设备的选择与论证 2.3.1 使用数码管显示 可以使用一个3/8译码器作为位选芯片，一个74LS573作为段选芯片，预计2010-11-28要完成各功能电路的显示则至少需要两个四合一数码管，此方案连线太多，硬件设计不便，并且其功耗大。 2.3.2 使用液晶显示 液晶显示驱动简单，耗电量小，无辐射危险，平面直角显示以及影响稳定不闪烁灯优势，显示直观、抗干扰能力强等诸多优点，两方案比较，选择该方案。 三．单元模块设计 3.1单片机模块电路 单片机单元模块电路 单片机单元模块电路采用上电复位电路，上电复位就是接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电复位电路由C2、R2构成，上电瞬间9脚获得高电平，随着电容C2的充电，9脚的高电平逐渐下降。9脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就能进行复位操作。 Y2、C3、和C4构成内部时钟振荡电路，C3和C4的作用主要是稳定频率和快速起振容值为5~30Pf,典型值为30pF。 为方便与计算机通信晶振的频率选用11.0592MHz。 3.2 液晶1602单元模块电路设计 液晶1602单元模块电路 1602单元模块通过10k 9针排阻上拉到单片机的P0口，RS（数据/命令控制端）接P2.4口，RW(读/写控制端)接P3.2口，LCDEN（使能端）接P2.5口。 串口通信电路的设计 RS232串口通信电路 串口通信电路采用MAX232电平转换芯片，一可方便电路的调试，减少单片机的损坏，并且应用其串口通信功能还可以实现与计算机间的数据传输。 在下载程序时，MAX232的14脚接DB9的第二脚，13脚接DB9的第三脚；在无线通讯时，MAX232的13、14脚通过排线分别连接CC2430DB9的2、3脚。 3.4 加热单元控制电路的设计 加热单元控制电路 加热单元通过继电器K11控制电路的连接与断开，在K11低压线圈的两边反接一个二极管用于控制在线圈断电的瞬间产生的感应电流击穿Q11PNP管。三极管Q11的基极通过1R电阻接回单片机的P3.5脚。 四．软件流程设计 五．系统调试 对照原理图，首先用数字式万用表判通挡检查电路