毕业论文--基于ds189b20的温度控制设计报告.docVIP

基于ds189b20的温度控制设计报告摘 要 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：AT89C51、DS18B20、温控、自动 目 录 第一章 概述 4 第二章 单片机人机接口系统的软件设计 6 2.1 AT89C52 6 2.2 系统组成 7 2.4 显示按键电路设计 7 第三章 温度测量模块的设计 8 3.1 DS18B20介绍 8 3.2 DS18B20 内部结构 10 3.3温度驱动模块 11 第四章 温度控制模块设计 12 4.1光电隔离控制电路的设计 12 4.2风扇PWM驱动 13 4.3制冷片的控制以及程序设计 13 第五章 温度测量试验与分析 14 5.1基本任务 14 第六章 温度控制试验与分析 15 总结 16 参 考 文 献 17 附录一 18 第一章 概述 测控系统综合课程设计，是一项重要的实践训练，它涉及单片机原理与应用、可编程控制器、传感器技术、测控电路和电子电力技术等课程，是多门课程的综合性设计。 1.课程设计任务分解 图1.1 课程设计的任务分解 2．主要仪器设备元件 DS18B20，单片机实训板、可编程控制器实验台、场效应管、玻璃温度计、小风扇、多功能面包板、插线、万用表，计算机，其它元器件，调试工具等。 3．课程设计的基本流程 课程设计的流程中控制电路的焊接、软件设计和加温系统组装以及箱体制作部分是课程设计的三大核心模块。 电路设计与焊接部分主要是18B20的接口电路、光电隔离与场效应管驱动电路以及驱动电路的接口。 软件设计主要包括键盘扫描程序、四位数码管动态显示程序、任意浮点数显示程序、输入参数合成、计时器程序、风扇控制程序、制冷片控制程序以及串口通讯程序等。 加温系统组装调试以及箱体制作主要完成加温系统中制冷片、散热片、风扇的组装以及上电试运行，箱体制作主要是用硬纸箱板按照参考尺寸15厘米，做一个15X15X15的箱子就可以，同时考虑加温系统的安装以及温度传感器的布置。 温度测量试验主要是在一系列标准温场下，用传感器测量的数据与标准玻璃温度计的数据对比，分析测量的精度，根据仪器的引用误差定设备的级别。 温度控制试验分加温和降温两部分，通过设定一个比现场温度低或者高的温度，然后系统开始工作，并按照一定的时间间隔将温度和加/降温的时间的数值统计出来。分析温度系统的工作效率。当达到设定值后，将其稳定住，并按照一定的时间间隔采集数据，分析系统的稳定性。 第二章 单片机人机接口系统的软件设计 2.1 AT89C52 AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统,可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM, 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器 8K 字节在系统可编程 Flash AT89C52。 2.2 系统组成 本系统是通过单片机控制DS18B20 来完成温度测量的全过程的,系统主要由AT89C52单片机、电源、时钟、加热、测温、显示、键盘、报警、复位等电路组成,系统组成框图如图3 所示系统组成 图2.2系统的组成 2.4 显示按键电路设计 显示电路由三片74HC595 驱动三块LED 数