温度采集设计规划书.doc

温度采集设计规划书 姓名：孙颖 目录 一 系统概述 3 二 系统构架 4 三 电路功能模块 4 3.1单片机模块 4 3.2电源模块 6 3.3复位模块 7 3.4时钟晶振模块 8 3.5串口电平转换模块 9 3.6温度采集模块DS18B20 10 3.7无线传输模块 11 3.8温度显示电路模块设计 13 四 软件设计 14 五 附件 15 5.1 材料报表 15 5.2原理图 16 一 系统概述 本系统采用数字温度传感器DS18B20测量温度，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。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线性度较好。在0~100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89S52构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大，且由于AT89S52可以带多个DSB1820，因此可以非常容易实现多点测量。轻松的组建传感器网络。 采用温度芯片DS18B20测量温度，可以体现系统芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势 该系统主要涉及到单总线技术，LED数码管驱动技术，对温度的显示和单片机的软件编程。数字温度计是单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以放很多这样的数字温度计等优点，十分方便。电源方面采用+5V通用USB接口，满足单片机以及数码管的供电需求，并且拥有一个可开启闭的开关，方便系统电源控制。采用了11.0592MHz的晶振来构成晶振电路，显示模块则使用了四位的共阴极LED数码管，最后用MAX232芯片组成了用来下载程序的串口模块。 二 系统构架 三 电路功能模块 3.1单片机模块 单片机是本系统的核心部件，本系统采用STC89C52RC八位单片机进行数据处理，此单片机加密性强，很难解密或破解，解密费用很高、国内能解密的人少，一般的仿制者望而怯步。40引脚双列直插，采用串口下载，在进行下载程序与调试的时候都十分方便。单片机STC89C52RC的管脚如图2.1所示： 图2.1 STC89C52RC管脚 其中我们只需要部分功能管脚：P1口8位I/O输出的低电平驱动8个发光小灯；P0口的P0.1至P0.3和P2口作为LED四位数码管的位选（低电平驱动），P2口作为段选（高电平驱动），因为只有四位数码管，这里只用到P0口的四位来驱动段选就足够了；P3.3管脚作为DS18B20的信号线；串口下载程序时用到P3.1与P3.2引脚；复位用到9号引脚RST；晶振用到18和19号引脚，分别为XTAL1和XTAL2。 整体系统设计图中还有未标出的引脚：VCC接+5V电源，GND接电源地，其中低电平驱动的31管脚EA上拉直电源VCC，这样上电复位后单片机从内部开始执行程序。没有说明的引脚在本设计中均未使用。 3.2电源模块 电源模块中使用了三种电源输入，分别为标准USB接口、直流DC接口和跳线电源。USB中引脚1为﹢5V，引脚4为电源地；跳线电源中引脚1为﹢5V，引脚2为电源地；直流DC接口引脚1为﹢5V，2、3引脚均为电源地。其中三种电源+5V都接到同一网络节点带锁开关SW-DPST的引脚1和3处，当带锁开关闭合时，开关中引脚1和2、3和4同时接通，网络点VCC即为单片机中使用的+5V电源。 标明D8的LED8作为电源指示灯，串联一个1K的电阻R2，起到限流并且防止烧坏小灯的作用。这里使用的电阻为1K，我们可以简单的计算一下，LED灯或发光二极管在点亮时的电流大约为3mA，电压大约为1.7V，这样电阻上压降大概应该为5V-1.7V=3.3V，得出电阻R2=3.3V/3mA=1100Ω，所以使用1K的电阻在这里比较合适。电源模块原理图如图3.3所示： 图2.2电源模块 3.3复位模块 在系统中，有时会出现显示不正常，也为了调试方便，我们需要设计一个复位电路，在系统中，复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。复位电路可由简单的RC电路构成，也可使用其它的相对复杂，但功能更完善的电路。 复位是单片机的初始化操作，只需给STC89C52RC的复位引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可得STC89C52RC复位，复位时，PC初始化为0000H，使STC89C52RC从OUT单元开始执