武汉职业技术学院毕业设计课题论文(供参考).docVIP

武汉大学自考本科段毕业设计论文 ? 温度计控制系统设计 ? ? ? ? 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子节能10302 设 计 者： 夏贤刚 指导老师： 张荣 摘 要 单片机以其体积小、重量轻、轻干扰能力强、对环境要求不高、高可靠性、高性能价格比、开发较为容易，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用。因此，单片机技术开发和应用的水平已经逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。 现代科学技术的不断进步，使人们对温度计测量技术指标要求越来越高。回顾传统的温度计我们发现它们有反应速度慢、测量精度不高、误差很大、读数麻烦等缺点；同时51单片机在现代电子产品中广泛应用以及其技术已经非常成熟，温度传感器具有性能稳定、线性优良、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。基于以上问题我们就利用温度传感器和单片机 设计了一款具有显示功能的电子温度计。由于采用较多的集成电路和功能模块化设计，所以系统硬件电路简单，便于实现目 录 1 引言 1 2 方案设计与论证 1 2.1 总体设计方案 1 2.2 方案二的总体设计框图 2 2.3 系统整体硬件电路 6 3 系统软件算法分析 8 3.1主函数 8 3.2 单总线初始化函数 9 3.3 字节读操作函数 10 3.4 字节写操作函数 10 3.5 温度计算函数 11 4 总结与体会 12 参考文献 12 1 引言 目前单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹，而在单片机的世界里，单片机8051系列是既具有经典性，又不乏生命力的一种单片机系列，因此许多的单片机学习书籍和公司都相续推出了单片机入门开发板或单片机教学开发平台，单片机实验系统主要是利用现成的单片机和外围一些接口电路进行实验，其工作主要集中在编辑和调试单片机的软件，控制其外围接口设备的工作，学生所获得的知识也主要是单片机的软件编程能力，使学生硬件设计方面得到锻炼。 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测都是以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。 与传统的温度计不同的是，本次设计的数字温度计使用的是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器——DS18B20温度传感器，它能直接读出被测温度信息，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。 2 方案设计与论证 2.1 总体设计方案 方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来这种设计需要方案二进而考虑到用温度传感器DS18B20，可以用单片机 2.2.1 主控制器 单片机STC89C52RC具有低电压供电、体积小、速度快寿命长价格低可以完成ISP在线编程功能DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； ●无须外部器件； ●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； ●零待机功耗； ●温度以９或１２位数字； ●用户可定义报警设置； ●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（温度报警条件）的器件； ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； 本设计中使用的DS18B20采用３脚TO-92封装，引脚排序如图2所示，其内部结构框图如图3所示。 图2 DS18B20的引脚排序 图3 DS18B20内部结构图 64位ROM中开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的唯一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入报警上下限。 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图4所示。 温度 LSB 温度 MSB TH用户字节1 TL用户字节2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC 图4 DS18B20存储器 由图4可知，头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分