多路温度采集系统.doc

?绪论 1．课题的意义 单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。单片机由于其微小的体积和极低的成本，而广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。多路温度采集系统是利用温度传感器DS18B20检测温度，并由单片机处理显示。? 本设计利用AT89C51单片机为处理器，结合温度采集电路、键盘电路、显示电路、报警电路等实现对多路温度的实时检测与显示。通过设计实物并调试，对系统存在的问题进行了分析和总结，并提出了改进措施。 2．课题的目的 多路温度采集报警系统设计，要求具有多路温度的采集、显示温度、上下限报警等功能。 课程设计目的：通过设计和实践,培养学生综合运用所学的理论知识、实践操作及独立解决实际问题的能力。使学生牢固掌握课堂中学到的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法。学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。 （1）精确的测量温度，提高上下限报警的范围。 （2）当LCD液晶显示器接收到来自AT89C51单片机传送来的温度信息后，分别显示了当前的温度。 DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经AT89C51处理，将把温度在显示电路上显示。当开机后，显示屏和计时器进行初始化设置。同时，本系统能够设置报警温度，在到达报警时间后能够通过LED发光二极管以及发音器提示报警。 利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度。 系统框图如图1： 图1 系统框图 选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器DS18B20，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路，省却了采样／保持电路、运放、数／模转换电路以及进行长距离传输时的串／并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 当LCD液晶显示器接收到来自AT89C51单片机传送来的温度信息后，分别显示了当前的温度。 二、基本概念和理论基础 （一）、器件的选用 1、单片机AT89C51 AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS—5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术。具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS-51的CMOS产品。片内含8Kbytes的可擦写的只读程序存储器（EPROM））） 其具有如下性质： （1）（2） （3） （4） （5） （6） （7） （8）32可编程I/O线。 （9）两个16位定时器/计数器。 （10）8个中断源。 （11）可编程串行通道。 （12）低功耗的闲置和掉电模式。 （13）片内振荡器和时钟电路。 AT89C51单片机提供以下标准功能：4k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，AT89C51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。 2、温度传感器DS18B20 DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 其具有9条特点： （1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。 （2）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。 （3）零待机功耗。 （4）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。 （5）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。 （6）用户可定义报警设置。 （7）报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度的器件。 （8）结果直接输出数字温度信号，以一线总线串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 DS18B20作为新型的一线器件，能够方便的和中心处理器进行连接，并具有很大的扩展空间。温度范围较广，使得整体的测温范围能大幅度的上升，零待机消耗更是起到了节能的作用。利用用户能自定义报警设置这一特点，能够在实现报警功能上得到很大的便利，同时极强的抗干扰性能使得温度的检测更加准确，作为温度计最基本的要求，准确必须满足。这些好处使得DS1