单片机温度测控系统设计计划书.doc

单片机温度测控系统设计计划书 1、综合设计任务书 一、总体要求 1．对实际系统进行分析、写出系统分析报告。 2．在Proteus平台给出仿真效果； 3．给出硬件设计书。 4．给出软件设计书。 5．硬件电路的搭建与调试。 6．软件的编制与调试。 7．系统联调。 8．提交综合设计报告。 二、综合设计的内容和要求 题目： 温度测控系统设计 内容和要求： 用单片机开发一个温度测量控制系统，显示用16*2的液晶，实时显示测量温度，加热输出采用PWM控制，用发光二极管来模拟，能设置目标温度，能设置报警温度阈值，超过了进行报警，报警采用液晶屏幕显示。 时间：3周。 提交：1.原理图和PCB板图； 2.仿真文件和程序； 3.能演示的作品； 4.综合设计报告。 三、综合设计报告格式 1．对设计系统进行分析、写出设计书； 2．给出完整的硬件原理图，PCB板图； 3．给出软件结构图； 4．提交应用程序的源程序清单； 5．心得体会。 四、综合设计评分 1.仿真演示评分（20）； 2.作品评分（30）； 3.设计报告评分（50分）； 2、方案分析与设计 本系统分温度测量和加热输出。主要由温度采集模块、加热输出模块、LCD显示模块、控制系统模块组成。 2.1 温度采集的论证与选择 方案一:采用DS18b20芯片。该芯片精度高,操作简单。 方案二:采用NTC热敏电阻。热敏电阻有电阻值随温度升高而升高的正温度系数简称PTC。热敏电阻和电阻值随温度升高而降低的负温度系数简称NTC。运用热敏电阻的特性，结合A/D转换电路送至MCU处理，就可以换算到环境的温度。 综上所述，选择方案一。 1.2 控制系统的论证与选择 本设计MCU采用ATMEGA48P，这是考虑到AVR系列单片机是目前国内主流的教学使用MCU，而且该系统对MCU的单片机要求不高，用AVR系列单片机控制采集与传输也完全可以满足系统设计要求。 3、硬件设计 3.1硬件方框图 图1硬件方框图 3.2 MCU模块 MCU模块是的核心模块，ATmega48是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。ATmega48AVR 内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的数据吞吐率。 3.3 LCD液晶显示模块 本模块主要用于与MCU模块接口，提供中文或图形的液晶显示 软件设计 4.1算法设计 ATmega48的ADC端口将经过与参考量比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号 软件仿真 将所编写的程序（见附录）通过软件编译，出现错误时先在运行停顿临近处寻找错误，若查找不出，再一步步运行查找，改正错误并重新编译，编译成功后下载到实验箱进行进一步测试。在整个设计模块中，调试是重要的步骤，也是考验人耐心的一步，只有耐心的将调试所得结果进行思考分析，然后修改程序中某些小细节，重复这些细小但又重要的步骤才能将温度测控仪更精确。 作品联调 6.1硬件测试与调整 经过测试 6.3整体指标测试 总结与体会 7.1设计任务完成情况 通过老师的理论指导，我们对各个模板有了一定的了解认知。经过小组间的设计与实验，在老师的帮助下，在比较短的时间内第一个完成作品，较为精确的完成了简易频率计，误差控制在0.1%以内，完成所有的基础部分和发挥部分的要求，性能达到并超过了设计要求。 7.2问题及改进 初步调试结果误差较大，通过修改定时器的定时参数，使得误差最后调