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毕业设计(论文)-基于单片机的温度巡回检测控制系统.doc

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毕业设计(论文)-基于单片机的温度巡回检测控制系统.doc

洛阳理工学院毕业设计(论文)I温度巡回检测控制系统摘要信息化时代,数据的重要性不言而喻。如何高效、稳定的对数据(包括温度,湿度、压力、光线等项目)进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。本系统设计采用温度数据作为研究对象,具有代表性。首先是温度数据的应用是最广泛的,其次是温度数据采集单元无论是价格、测量区间还是品种都具有较大的选择余地。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,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并给出了软件流程图。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提供标准RS232通信接口,芯片使用了ATMEL公司的AT89C51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。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。关键词温度测量,单总线,数字温度传感器,单片机洛阳理工学院毕业设计(论文)IITemperatureCycleDetectionandControlSystemABSTRACTAsakindofhighaccuracydigitalnettemperaturesensor,DS18B20canbeusedbuildingasensorneteasily.Itcanalsomakethenetsimpleandreliablewithitsspecial1wireinterface.ThispaperintroducestheapplicationofDS18B20withsinglechipprocessor.Thesystemisconstitutedbytwopartsthetemperaturemeasuredpartanddisplayedpart.ThetemperaturemeasuredparthasaRS232interface.ItusedAT89C51ofATMELcompanyandDS18B20ofDALLAScompany.ThedisplayedpartusesPC.Thissystemisappliedinsuchdomainsaswarehousedetectingtemperatureairconditionercontrollingsysteminbuildingandsupervisoryproductiveprocessetc.KEYWORDStemperaturemeasure,singlebus,digitalthermometer,singlechipprocessor洛阳理工学院毕业设计(论文)III目录前言..................................................................................................1第1章绪论........................................................................................21.1系统背景..........................................................................21.2系统概述..........................................................................2第2章方案论证................................................................................32.1温度检测系统特点...........................................................32.2传感器部分......................................................................32.3主控制部分......................................................................42.4系统方案..........................................................................4第3章硬件电路设计........................................................................63.1系统底层电路的功能......................................................63.2电源以及看门狗电路.......................................................63.2.1电源电路.......................................................................63.2.2看门狗电路...................................................................73.3键盘以及显示电路...........................................................83.3.1键盘电路......................................................................83.3.2温度显示电路..............................................................93.4温度测试电路.................................................................103.4.1DS18B20的测温原理..................................................103.4.2DS18B20的内部结构..................................................113.5串口通讯电路.................................................................143.6整体电路.........................................................................15第4章软件设计...............................................................................164.1概述.................................................................................164.2主程序方案....................................................................164.3各模块子程序设计.........................................................18第5章系统调试...............................................................................225.1分步调试.........................................................................22洛阳理工学院毕业设计(论文)IV5.2统一调试.........................................................................22结论.................................................................................................23谢辞...................................................................................................24参考文献.............................................................................................25附录.................................................................................................27外文资料翻译.....................................................................................28洛阳理工学院毕业设计(论文)1前言【标题上下各空一行,从这里输入前言内容,前言格式已设置好,不需要修改。】前言应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题说明本课题的指导思想阐述本课题应解决的主要问题和采用的研究方法,要求自然、概括、简洁、确切。在文字量上要比摘要多。洛阳理工学院毕业设计(论文)2第1章绪论1.1系统背景科技时代,数据的重要性不言而喻因为温度传感器被广泛应用于工农业、科学研究和生活等领域。数量高居各种传感器之首。近百年来,温度传感器的发展大致经历了传统的含有敏感元件的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器/控制器和智能温度传感器三个阶段。目前,国际上新型的温度传感器正从模拟式向数字化,有集成化向智能化、网络化方向发展。1.2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RS232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。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。洛阳理工学院毕业设计(论文)3第2章方案论证2.1温度检测系统特点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。2.2传感器部分方案一由于本设计是测温系统,可以使用热电偶之类的器件利用其感温特性,把它随着被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在系统中有一个这样的传感器就需要一个A/D转换电路,这将导致系统电路整体设计起来比较复杂,除了A/D、D/A转化模块,相应的还要增加信号放大等电路,这对于单片机有限的空间而言,系统利用效率是比较低下的。此外,现代数据采集的特点是数字化,它带来的不仅是电路设计的简化,还有利于后期数据的加工和利用。因此,热电偶之类的感温器件具有很大的局限性,不推荐使用。方案二进而考虑到用数字传感器,在单片机电路设计中,大多都是处理数字信号,因此可以采用数字温度传感器DS18B20。与传统传感器相比,单总线技术可以让单片机节省大量的I/O资源,而且外部与传感器的相连的电缆、端子、槽盒、桥架,连线设计与接头校对的工作量也大大减少,即节

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