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