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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)IITemperatureCycleDetectionandControlSystemABSTRACTAsakindofhigh-accuracydigitalnettemperaturesensor,DS18B20canbeusedbuildingasensorneteasily.Itcanalsomakethenetsimpleandreliablewithitsspecial1-wireinterface.ThispaperintroducestheapplicationofDS18B20withsinglechipprocessor.Thesystemisconstitutedbytwopartsthetemperaturemeasuredpartanddisplayedpart.ThetemperaturemeasuredparthasaRS232interface.ItusedAT89C51ofATMELcompanyandDS18B20ofDALLAScompany.ThedisplayedpartusesPC.Thissystemisappliedinsuchdomainsaswarehousedetectingtemperature;air-conditionercontrollingsysteminbuildingandsupervisoryproductiveprocessetc.KEYWORDS:temperaturemeasure,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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