单片机的温度采集系统的设计(江家昌).docVIP

基于单片机的温度数据采集系统设计 学习中心：安徽奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业：电气工程及其自动化 单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。 本设计是基于STC89C52单片机和DS185B20实现温度的测量系统，单片机在本系统中作为温度输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件。本系统采用单总线操作，线路简单，测量值精确，可实现多点测量，并对温度超过限制值，产生报警和数据采集。本系统被广泛应用于温度控制、温度检测、温度采、消防等系统中。 关键词 单片机；数据转换；温度显示 目 录 1 绪论 1 1.1 本系统功能 1 1.1.1 温度测量功能 1 1.1.2 温度采集功能 1 1.1.3 系统工作流程 1 1.2 本系统优点 2 1.2.1 线路简单 2 1.2.2温度精确 2 2 系统硬件介绍 2 2.1本系统硬件和软件组成 2 2.1.1 硬件组成 2 2.1.2软件组成 2 2.2 STC单片机介绍 3 2.2.1 STC单片机功能介绍 3 2.3 DS18B20数字温度传感器介绍 6 2.3.1 功能介绍 6 2.3.2 DS18B20温度传感器 8 2.3.3 DS18B20内部逻辑图 10 2.3.4 DS18B20温度传感器 10 2.3.5 DS18B20存储器操作命令 12 2.3.6 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 13 2.4系统工作过程 22 2.4.1 温度的测量 22 2.4.2 温度的采集 23 3 程序框图及C语言程序 24 2.5.1温度采集系统原理框图 24 2.5.2温度显示模块 24 2.5.3读温度子程序 25 7.1.3温度转换子程序 25 7.1.4计算温度子程序 26 7.2温度采集系统C语言程序 26 结论 35 致谢 36 参考文献 37 1 绪论 1.1 系统功能 1.1.1 温度测量功能 利用DS18B20数字温度传感器实现对温度进行准确的测量，使温度值显示到数码管上。 1.1.2 温度采集功能 利用DS18B20数字温度传感器进行温度的采集，单片机作为控制器件，数据通过串口（RS232）传至计算机，进行温度的采集。 1.1.3系统工作流程，见图1-1 图1-1系统工作流程 1.2 本系统优点 1.2.1 线路简单 DS18B20与单片机之间一根导线进行数据传输，不需要对数据进行转换，接线简单。 1.2.2 温度测量准确 DS18B20的温度分辨率为0.0625，所以对温度值可以进行准确的温度转换。 2系统硬件介绍 2.1系统硬件及软件组成 2.1．1硬件组成 本系统所用的硬件有：见表2-1。 表2-1系统硬件清单 器件名称 数量 STC89C52单片机 1个 74HC573锁存器 2个 LED发光二级管 8个 蜂鸣器 1个 独立键盘 5个 数码管（两个一组） 2个 三极管 1个 DS18B20 1个 MAX233串口芯片 1个 电容 若干 电阻 若干 导线 若干 2.1.2软件组成 软件有：keil软件、windows操作系统和串口调试助手等软件组成。 2.2 STC单片机介绍 单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快。1971年Intel公司首次宣布4004的4位微处理器，1974年12月Fairchild(仙童)公司即推出了8位单片机F8，开创了单片机的 单片机在我国的应用始于20世纪70年代末，那时我国的科研工作者开始对单片机的应用进行了初期探索，20世纪80年代，单片机在我国得以广泛的应用，各理工院校陆续开设了有关应用课程。在教学及应用上，Zilog公司生产的Z80CPU成为我国工业控制的主流，以Z80为CPU组成的TP801单板机在教学上及应用领域发挥过巨大作用。20世纪80年代末至90年代初，我国在工业控制领域开始转向使用Intel公司生产的MCS-51。 第一阶段：单片机的控索阶段 第二阶段：单片机的完善阶段 第三阶段：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段 第四阶段：微控制器的全面发展阶段 单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统 2.2.1 STC单片机功能介绍 单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM，ROM，定时/计数器和多种