[信息与通信]DS18B20温控系统.doc

课 题 摘 要 DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以，介绍了DS18B20数字温度传感器单片机的硬件连接及软件编程，并给出了流程图。该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并RS232通信接口，芯片使用了公司的89C52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC关键：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机 目 录 1. 绪论 1 1.1 系统背景 1 1.2 系统概述 1 2. 方案设计与论证 2 2.1 设计要求 2 2.2 温度传感器部分 2 2.3 主控部分 3 2.4 系统方案 3 3. 硬件电路设计 5 3.1 温度传感器DS18B20 5 3.1.1 D18B20简介 5 3.1.2 DS18B20引脚功能及特点 6 3.1.3 DS18B20内部结构 6 3.1.4 DS18B20的测温原理 10 3.1.5 DS18B20与单片机接口电路设计 12 3.2 主控制器STC89C52 12 3.2.1 STC89C52简介 12 3.2.2 STC89C52管脚功能及主要特征 13 3.3 八段数码管显示 17 3.3.1 数码管简介 17 3.3.2 数码管显示原理 17 3.4 电机驱动L298N 18 3.4.1 L298N简介 18 3.4.2 L298N管脚排列及功能 19 3.4.3 L298N工作原理 20 3.5 按键控制电路 21 3.6 串行通信RS-232 22 3.6.1 RS-232串口介绍 22 3.6.2 RS-232通讯协议 22 3.6.3 MAX232芯片简介 23 3.6.4 MAX232管脚排列及功能 23 3.6.5 DB9接口电路原理图及功能 24 3.6.6 串行接口与PC机连接原理图 25 4. 系统软件设计 25 4.1 概述 25 4.2 DS18B20测温编程 25 4.2.1 编程简介 25 4.2.2 软件处理顺序 26 4.3 PWM产生 30 4.3.1 PWM简介 30 4.3.2 PWM调速原理 30 4.3.3 PWM程序实现 31 4.4 串行通信 32 5. 系统调试 33 5.1 硬件部分调试 33 5.2 软件部分调试 34 5.3 系统联调 35 总 结 36 致 谢 37 参 考 文 献 38 附 录 39 绪论 系统背景 在信息科技越来越发达的今天，对程控交换机长期稳定的运行又有了更高的要求。随着人们对信息流量的要求，程控机必须保证长时间、高负荷的工作。程控交换机对温度的要求比较高。用户量越多，能耗也越大，散发出来的热量也越大，因此需要在温度适宜，波动不大的环境中运行。机房温度要保持在20℃左右，如果温度太高，会造成机器散热困难，使机器的元器件参数发生变化，电路的稳定性降低，严重时还会损坏设备。为了使程控机工作在稳定，适合的工作条件，那么机箱散热便是当下必须解决的首要问题。 系统概述 本设计运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用 RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统应用多点监测。温度检测系统有则共同的特点：测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。若采用一般温度传感器采集温度信号，则需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响，会使检测系统的稳定性和可靠性下降 。所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分：温度传感器的选择和主控单元的设计。温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，也高居各类传感器之首。方案一：方案二：89C52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，并且单片机可以同时进行数码显示与键盘控制，也可以通过RS232串口与上位机（PC机）进行数据通讯，达到全方位立体监控的效果。 采用温度芯片DS18B20测量温度，可以更方便的实现多点测温，也体现了数据数字化的好处，便于测温数据集成显示，也方便