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分布式温度控制系统的设计与实现

分布式温度控制系统的设计及实现

目录

第一章绪论

问题的提出

课题相关的背景知识

设

计目的及系统功能

第二章硬件电路设计

基本硬件设计思路

基本设计框图

单片机

主要性能

引脚排列及功能

存储器组织和特殊功能寄存器

低功耗节电模式

定时器

中断

时钟

键盘显示接口芯片

特点

引脚及说明

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分布式温度控制系统的设计与实现

功能描述

寄存器详解

通信接口

指令详解

数字温度传感器

的主要特性

引脚及其说明

内部结构

工作过程及时序

第三章软件设计

主程序框图

致谢

参考文献

附录一电路原理图

附录二毕业设计硬件电路元件清单

第一章绪论

自从年公司推出第一批单片机以来，年代单片机技术进入快速发展时期，

近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发

展，从位、位单片机发展到位、位单片机。单片机主要用于控制，它的应

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分布式温度控制系统的设计与实现

用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单

片机都可以大显其能。单片机在国内的三大领域中应用得十分广泛：第一

是家用电器业，例如全自动洗衣机、智能玩具；第二是通讯业，包括电话、

手机和机等等；第三是仪器仪表和计算机外设制造，例如软盘、硬盘、收

银机、电表。除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应

用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多能灵

活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量

仪器中的误差的修正、线性处理等问题。单片机将微处理器、存储器、定

时计数器、接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一

个小型化的微机系统。单片机技术及传感及测量技术、信号及系统分析技

术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以

及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、

软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪

表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片机的应用非常广泛。同时，单

片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，

使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，

制造、安装、调试及维修方便。

目前单片机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

机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯

及数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智

能卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的

控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自

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分布式温度控制系统的设计与实现

动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

问题的提出

分布式温度控制系统广泛应用在使用了中央空调的大型商场、厂房、办公

大楼等大型建筑内。本课题主要针对分布在建筑物内有关各处的结点控制

单元，用温度传感器对环境温度实施实时监测，利用单片机实施对冷（热）

风机开关的最佳控制；各结点控制单元可将有关信息上传给中央处理单元

（计算机），也可接收中央处理单元发来的控制命令；必要时可由中央处

理单元直接控制冷（热）水机组的启、停。监测过程中温度传感器采样所

得到的信号送给单片机处理；控制过程中，利用单片机控制电路发送出电

平，转换强电开关量信号实现对各风机开关的控制。本课题研究主要解决

的问题为分布式计算机控制结构设计、多单片机串行通信、温度的采集及

处理、弱电控制强电以及设计制作成本等。

本设计是以基于单片机设计的实时温度采集仪,采用可以采集多路温

[][]度数据(本设计只用了一路)。通过小键盘实现对温度数据的设定,

对于超过此限的温度数据将起动动执行机构做出相应的处理。同时实时显

示所采集到的温度值。

设计目的及系统功能

本设计的目的是以单片机为核心设计出一个智能温度控制系统。通过本课

题设计，综合运用单片机及接口技术、微机原理、微电子技术，