多路温度采集课程设计基于单片机和温度传感器的多路温度采集系统并软件仿真.doc

目录 1前言 1 2总体方案设计 3 2．1设计内容 3 2．2方案比较 3 2．2．1方案一 3 2．2．2方案二 3 2.2.3方案三 4 2．3方案论证 5 2．4方案选择 5 3单元模块设计 6 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 6 3.1.1电源电路 6 3.1.2中央处理电路 6 3.1.3测温电路 7 3.1.4显示电路 7 3.1.5超温报警电路 9 3.1.6 串口下载电路 10 3.2电路参数的计算及元器件的选择 11 3.2.1 中央处理电路 11 3.2.2测温电路 11 3.2.4显示电路 11 3.3 特殊器件的介绍 11 3.3.1 STC89C52单片机特点及特性 11 3.3.2 DS18B20介绍 13 3.3.3 矩阵键盘 15 3.4各单元模块的联接 16 4软件设计 17 4.1软件设计原理及使用工具 17 4.1.1设计原理 17 4.1.2使用工具 17 4.2系统软件设计结构图及其功能 17 4.3主要软件设计流程框图及说明 18 4.3.1主程序流程及说明 18 5系统调试 20 5.1系统调试 21 6 系统功能、指标参数 22 6、1说明系统能实现的功能 22 6、1、1设置温度上限 22 6、1、2温度测量 22 6、1、3报警 22 6.2系统性能分析 23 7结论 24 8总结与体会 25 9 参考文献 26 10附录1：相关设计图 11附录2：相关设计软件  1前言 随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。 本设计采用单片机作为数据处理与控制单元, 为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到 进行显示本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和的目的我所采用的控制芯片89c52,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对温度的和功能本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上的知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果培养资料搜集和汇总的能力培养总体设计和方案论证的意识提高硬件，软件设计与开发的综合能力 提高软件和硬件联合调试的能力掌握相关开发软件，仿真软件的使用方法。现在计算机科学在应用上得到飞速发展，因此，学习这方面的知识必须紧跟实际连接。掌握这方面的知识更重要强调解决实际问题的能力。该课程设计给我们提供了一个很好的机会，它要求我们结合课堂上和书本中学到的知识去独立设计一个硬件系统，它是我们迈向实践和应用的桥梁，我们学习书本上的知识是一个不断积累的过程，而该课程设计却使得我们能够尽情发挥他们，让我们更了解计算机及软硬件的结合使用，虽然课程设计的时间比较短，但它却在整个教学计划中占据了及其重要的位置。 2总体方案设计 2．1设计内容 利用温度传感器DSB18B20实现温度的测量，由单片机STC89C52控制信号并在LED或LCD上显示测量结果。利用键盘上的数字键设置每一路的报警温度，LCD将显示4路温度值，在超温后蜂鸣器将鸣叫报警且LCD将显示超温的通道。 2．2方案比较 对同一种目的的实现，可以用不同的方案，下面就着重介绍以下三种方案对同一目的的实现方法。并比较三种方案的优劣。 2．2．1方案一 原理框图如图2.1： 图2.1 方案一的原理框图 方案一的原理简述：该方案的各部分电源均由总电源供电，温度传感器为热电偶，热电偶的热端感受被测物体温度t，产生相应的热电势。热电势与热端温度成单值函数关系，用模数转换器ADC将热电势转化为数字量，按照热电势与温度的函数关系将该数字量转换为对应温度值，经译码显示电路显示在数