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1、資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。課 程 設 計課程名稱 :微機原理與接口技術課程設計題目名稱 :溫度采集顯示系統(tǒng)學生學院專業(yè)班級學號學生姓名指導教師一、 設計題目溫度采集系統(tǒng)資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。二、設計任務和要求功能要求 :（ 1） 溫度測量范圍 0 - 99 。（ 2） 溫度分辨率 1。（ 3） 選擇合適的溫度傳感器。（ 4） 使用鍵盤輸入溫度的最高點和最低點 , 溫度超出范圍時候報警。 ( 報警溫度不需要保存 )要求完成的內容 :( 1) 系統(tǒng)硬件設計 , 并用電子 CAD軟件繪制出原理圖 , ( 2) 給出流程圖 ,

2、 編寫并調試程序。 ( 3) 撰寫設計報告。三、 原理電路圖和設計程序1、 方案比較( 1)、系統(tǒng)總體方案設計總體框架圖如圖 1 示,軟件流程圖如圖示資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。該溫度控制系統(tǒng)的設計包括硬件設計和軟件設計兩大部分,結合實際情況 ,該系統(tǒng)應具備如下功能 :A、 實時采集溫度 ;B、 顯示溫度 ;C、 串行傳送數據 ;D、 控制外設 ;資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。E、 溫度超限報警 ; 系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)的硬件設計部分主要由以下幾部分組成:A、 單片機最小系統(tǒng) ;B、 溫度采集模塊 ;C、 溫度顯示模塊 ;D、 串行

3、通信模塊 ;E、 報警電路 ;圖 2 軟件流程圖( 2)、 方案比較方案一采用 8031 作為控制核心, 以使用最為普遍的器件ADC0809作模數轉換, 控制上使用對電阻絲加電使其升溫和開動風扇使其降溫。 此方案簡易可行 , 器件的價格便宜 , 但 8031 內部沒有程序存儲器 , 需要擴展 , 增加了電路的復雜性 , 且 ADC0809是 8 位的模數轉換 , 不能滿足本題目的精度要求。方案二管腳完全兼容,采用比較流行的 AT89S51作為電路的控制核心而且其片內的程序存儲器采用FLASH工藝 , AT89S52不但與 8051, 8052 指令 ,用戶能夠用電的方式瞬間擦除、改寫。 AT8

4、9S52 單片機還支持在線編程,用戶經過簡單的電路連接就能夠將電腦里的程序下載到單片機中 ,減少調試程序時不斷拆卸和插入給芯片帶來的損壞。另外AT89S52 單片機有8 KB的程123資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。序存儲器和 256 B 的數據存儲器 ,不需外部擴展存儲芯片 ,能夠降低硬件電路的復雜度。此方案電路簡單而且能夠滿足題目中的各項要求的精度。綜上分析 , 我們采用方案二。仿真總體電路圖如圖3 示RP11J22CON3R33P34.0123+5VP35.1RP2P36.211672158+5V3149413 10S1U1512 111P1.0VCC406

5、11 12S2239710 13P1.1P0.0/AD03388914P1.2P0.1/AD1S3437+5V15P1.3P0.2/AD25361k16GNDP1.4P0.3/AD3S4635P1.5(MOSI)P0.4/AD473416PINP1.6(MOSO)P0.5/AD5833+5VP1.7(SCK)P0.6/AD6R2932RSTP0.7/AD7P3.010314.7kU2P3.0(RXD)EA/VPPP3.11130+5VJ1P3.1(TXD)ALE/PROGP3.21229P3.2(INT0)PESN11328P3.3(INT1)P2.7/A1521427P3.4(T0)P2.6

6、/A1431526GNDBUZZERP3.5(T1)P2.5/A131625CON3P3.6(WR)P2.4/A121724P3.7(RD)P2.3/A111823Q1XTAL1P2.2/A10R1Y11922NPNXTAL0P2.1/A9GND2021200GNDP2.0/A8CRYSTALAT89S52C230p圖 3( 3)、 單元電路設計、 單片機最小系統(tǒng)設計單片機是整個系統(tǒng)的核心處理器,其負責驅動溫度傳感器DS18B20工作、 溫度顯示、 控制資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。外圍設備的工作以及與上位機進行通信等工作。單片機最小系統(tǒng)主要由兩塊組成,其一為晶

7、振起振電路 ,其二為復位電路 ,在此 ,采用按鍵手動復位 ,相對來講 ,這種復位方式更加方便,更加人性化 ,不必要切斷電源即可對系統(tǒng)進行復位。AT89S51簡介 :AT89S52 是 89系列單片機的一種,它不但與 8051, 8052 指令 ,管腳完全兼容,而且其片內的程序存儲器采用 FLASH工藝 , 用戶能夠用電的方式瞬間擦除、 改寫。 AT89S52 單片機還支持在線編程 , 用戶經過簡單的電路連接就能夠將電腦里的程序下載到單片機中 , 減少調試程序時不斷拆卸和插入給芯片帶來的損壞。另外 AT89S52 單片機有 8 KB 的程序存儲器和 256 B 的數據存儲器 ,不需外部擴展存儲芯

8、片,能夠降低硬件電路的復雜度。、溫度采集模塊設計溫度傳感器是該系統(tǒng)的關鍵器件 , 本系統(tǒng)選用的是美國 Dallas 半導體公司生產的數字化溫度傳感器 DS18B20。本系統(tǒng)中 DS18B20的 DQ 口與單片機的 P1.0 口連接 , GND 接地 , VDD 接電源 , 信號和 5V 電源之間的接上一個上拉電阻 R。DS18B20簡介 :DS18B20有三個主要數字部件組成: 64 位激光 ROM、 溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL 。DS18B20 支持”一線總線” 接口 , 測量溫度范圍為 -55 C+125C, 被測溫度用符號擴展的 16 位數字量方式串行輸出 ,

9、在-10+85C 范圍內 , 精度為 0.5 C。DS18B20采集到的現場溫度直接以先進的單總線數據通信方式傳輸 , 大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性 , 適合于惡劣環(huán)境的現場溫度測量 , 如: 環(huán)境控制、 設備或過程控制、 測溫類消費電子產品等。 DS18B20可程序設定 912 位的分辨率 , 精度可達 0.5 C。DS18B20具有內置的 EEPROM,用戶設定的分辨率和報警溫度都可存儲在其中 , 且掉電后依然存在。CPU 只需一根端口線就能與DS18B20 進行通信 ,占用微處理器的端口較少,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。與前一代產品( DS1820 溫度傳感器 ) 不同 , DS18B20

10、支持 3.0V 5.5V 的電壓范圍 , 使系統(tǒng)設計更靈活、 方便 , 而且 DS18B20價格更便宜 , 體積更小。如圖 J1 所示 ,DS18B20有三個管腳 : 3腳 GND 為電源地 , 2腳 DQ為數字信號輸入 / 輸出端 , 1 腳 VDD為外接供電電源接入端 (用寄生電源方式時接地 ) 。在外部電資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。源供電方式下 , DS18B20 工作電源由 VDD引腳接入 ,此時 I/O 線不需要強上拉 , 不存在電源電流不足的問題 , 能夠保證轉換精度 , 同時理論上總線能夠掛接任意多個 DS18B20 傳感器 , 組成多點測溫系統(tǒng)。在外部供電的方式下 , DS18B20 的 GND引腳不能懸空 , 否則不能轉換溫度 , 讀取的溫度總是 85。 溫度顯示模塊設計根據實際應用情況 ,該溫度顯示模塊采用七段數碼管顯示電路,數碼管選用共陽極數碼管 , 如圖 U3示 , 以動態(tài)方式顯示 , 顯示數據由 P1 口送出 , 位控信號由 P2 口送出 , 經 74LS244進行信號放大 , 以產生足夠大的電流驅動數碼管顯示。流程圖如圖示 :