电子毕业设计

1 / 18 电子毕业设计 娄底职业技术学院 娄底职业技术学院 毕业论文 课题：数字温度计 系 部电子信息工程系 专 业 名 称 应用电子 班 级 *姓 名 * 学 号 *指 导 教 师 * 2016年 12 月 10 日 摘要：本文研制的数字式定时温控系统是一个基于单总线数字式温度传感器 DS18B20，以单片机芯片为核心的系统。该系统具有对温度的实时检测功能，实时日历时钟、温度和时间数值的设定等功能。该系统可以应用于发面、菜窖温度控制及保健等领域。 本文首先对测温技术、温度控制技术的现状进行了介绍，对各种控制理论、方案进行了简单的分析与比较；其次根据用户提出的总体要求和技术指标，从工程应用的角度出发，以发面器为主要应用对象进行了硬件部分的设计和选型、软件的设计与分析，且在实现中遵循了简单、经济、实用的原则：然后详细介绍了本系统所用各芯片的特点、工作原理、应用及其与单片机间的通信协议。最后本文对实验、调试和实践应用过程中出现的问题、误差及采用的抗干扰措施进行了分析和讨论。 关键词： DS18B120 温度传感器 AT89S52 目录 2 / 18 摘要 1 1 ，绪论 2 2 、 系 统 功能 2 3 、 基 本 原理 2 4 、 硬 件 电路 3 5 、 软 件 设计 4 6 、 电 路 制作 5 7 、 电 路 板 制作 6 8 、 元 件 焊接 7 9 、调试 8 10 、结论 9 3 / 18 11 、收获体会 9 12 、致谢 9 13 、参考文献 10 附录 A 附录 B 附录 C 附录 D 1、绪论 本文设计的简单实用的数字式温度测控系统，亦可广泛应用于各种定时、温度控制领域，如工业工控过程的温度控制温，它以 AT89S52 单片机为核心，实现对温度信号的采集和显示。在温度信号的采集方面，利用单总线数字度传感器的特点及功能实现对温度的采集，与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 912 位的数字值读数方式，可在 -55 +125的范围内测量 温度。从中央处理器到 DS18B20 仅需连接一条信号线，和地线，其指令信息和数据信息都经过单总线接口与 DS18B20 进行数据交换，且每个 DS18B20 有唯一的系列号。因此同一条单总线上可以挂接多个 DS18B20，构成主从结构4 / 18 的多点测温传感器网络。而在显示方面采用数码管显示。此系统具有结构简单、价格低廉、易于操作及系统扩展、性价比高等特点。它利用 89S52 单片机的强大功能和可扩充性为后盾，可实现对某一路温度和温度的上下限进行有效的控制与输出。 2、系统功能 采用 AT89S52 单片机和 DS18B20 温度传感器通信，控制温度的采集过程和进行数据通信； 利用数码管显示测量的温度值； 编写 C51 程序，完成单片机对温度数据的采集过程以及与 DS18B20 数据传输过程的控制。 3、基本原理 DS18B20 与单片机之间采用串行通信的方式进行数据读写与系统的调试及性能的分析 DS18B20 包括单片机最小系统，温度传感器，和显示电路，温度传感器， DS18B20 将被测坏境温度转化为带符号的数字信号，单片机对接收到的数字信号进行变换，转换成实际的温度 值并送至数码管显示， AT89C52 是整个电路装置的控制核心。当计数门打开时， DS18B20 就对温度系数振荡器产生脉冲后进行计数，进而完成温度测量。 DS18B20 数字温度传感器是 Dallas 公司生产的 1-Wire，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。因此用他组成一个测温系统，5 / 18 具有线路简单，在 1 根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，十分方便。 4、硬件电路 根据系统的控制要求，选择 AT89S52 单片机，包括数字温度传感器的数据采集、数据处理、晶振复位和温度显示电路。系统电路原理图如 下所示： 系统由 3 个模块组成：主控制器 .测温电路和显示电路。结构框图 1-1 所示。 图 主控制器：单片机使用 AT89S52。易于调试及烧录。 AT89S52 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k Bytes ISP 的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S52 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52 具有如下特点： 40 个引脚， 8k Bytes Flash 片内程序存储器， 256 bytes 的随机存取数据存储器， 32 个外部双向输入 /输出口， 5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断， 2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口，看门狗电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S52 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置6 / 18 省电模式。空闲模式下， CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的 数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。时钟电路：时钟电路为单片机产生时序脉冲，单片机所有运算与控制过程都是在统一的时序脉冲的驱动下的进行的。 EA/VPP 为内外程序存储器选择控制引脚，当 EA 为低电位时，单片机从外部程序 电子信息工程毕业设计题目总计： 1、本 振 源 的 分 析 与 设 计 2、恒流电源的设计 3、光释光仪器的研究 4、远程集中式抄表系统设计 5、红外测温的研究 6、 GPS 汽车定位导航系统的研究设计 7、速度里程表的设计 8、超升波倒车雷达设计 9、基于 USB 接口的数据采集系统设计 10、自动门控制系统设计 11、楼宇自动化系统的设计 12、医院住院呼叫系统的设计 13、煤矿监控系统的设计 7 / 18 14、粮库测问系统的设计 15、基于 RS485 的煤矿数据采集系统设计 16、基于单片机的高精度位移测量的设计与研究 17、电路版回流焊机温度控制的研究 18、 PC 机与单片机串行通信实现点阵字符显示的设计 19、校园一卡通系统设计 20、单片机控制的防盗系统设计 21、数据采集系统设计 22、高精度电荷放大器设计 23、多路温度控制器设计 24、基于 nRF9E5 的无线温度采集模块的设计 25、多功能数字频率计的设计 26、数字合成信号发生器的设计 27、点阵式汉字电子显示屏的设计 28、非接触式 IC 卡读写器的设计 29、遥控电子密码锁的设计 30、单片机与 PC 机间的串行通信接口电路设计 31、电脑自动控制外部设备电源的研究 32、声控机器人的研究 33、超声波测距在汽车安全中的应用研究 34、远程超表系统的研究 8 / 18 35、利用电话控制家用电器的研究 36、光纤在微位移测量中的应用研究 37、利用示波器做晶体管特性图示仪的研究 38、篮球记分系统的研究 39、 指纹识别应用于学生考勤的研究 40、高精度 A/D 转换的研究 41、 5w 激光治疗仪 ARM 机设计 42、感应式报警器的设计 43、电子密码锁的设计 44、太阳能充电器的设计 45、蓝牙数据路由器的设计 46、出租车计价器的设计 47、多功能数字温度计的设计 48、多功能数字湿度计的设计 49、电荷放大器的研究和设计 50、自行车里程速度表的设计 51、 R、 L、 C 测量仪的设 计 52、基于单片机的集中空调中央控制器的软件设计 53、基于单片机的集中空调中央控制器的硬件设计 54、用 PLC 完成升降电梯的自动控制 55、基于单片机的出租汽车计价器的设计 56、半导体激光器参数测试系统的设计研究 9 / 18 57、 CAN 总线与 RS-232 转换接口设计 58、智能温度检测接口设计 59、接触式 IC 卡读写器设计 60、单片机多机通信系统设计 61、 I2C 总线协议研究与接口设计 62、固定路线的自动往返电动小车设计 63、智能温度显示仪设计 64、清洁机器人避障系统设计 65、自动导引小车的速度控制电路设计 66、基于 51 单片机的简易电子琴设计 67、温室温度报警系统 68、智能化数字闹钟的设计 69、智能密码锁的设计 70、数字电压表的设计 71、公交报站器的设计 72、出租车计价系统的设计 73、液体点滴速度监控装置设计 74、基于 51 单片机的步进电机调速系统设计 75、 PLC 电梯控制电路设计 76、简易信号发生器设计 77、非接触 IC 卡读写器的设计 78、智能自控小汽车设计 10 / 18 79、心电图仪的设计 80、智能立体仓库 定位系统设计 81、基于 USB 接口的指纹图像采集与处理的研究 82、音乐彩灯控制系统 83、密码电子锁 84、出租车自动计费系统 85、竞赛抢答器 86、交通信号灯控制系 统 88、电子脉搏计 89、多功能音频功率放大器 90、无线对讲机系统 100、数字式温度控制系统 101、数字钟的设计 102、串行频率合成器应用设计 103、 I2C 总线应用设计 104、媒体压缩技术探讨 应电专业学生毕业设计选题 总体要求： 1、给出方案与论证； 2、画出系统原理图和电路图； 3、主要电路设计与计算； 4、系统软件或程序；关键内容可在正文出现，其他程序列入附 件 5、系统测试与指标； 11 / 18 6、稳定性与可靠性； 7、论文格式规范，其中正文字数不少于 8000 字，参考文献不少于 10 篇； 8、所有未在正文中列出的电路图、器件参数、测试数据等均列入附件； 7、在规定的时间内选定设计题目，制订设计方案，查阅文献； 8、每组任选一题，可一人一组，也可多人一组，分组最多 4 人。二人及二人以上一组的必须说明分工。 A 类 1 .智能化门锁系统 2机动车驾驶员电子桩考试系统设计 3多点温度采集与控制网络监控系统的实现下位机传输协议及应用程序设计 4公交车汉字显示系统 5 XX 商务楼智能化设计 6 XX 商务楼智能化设计 -综合布线设计 7某商场 2 7 层消防报警系统设计 8温度控制系统控制算法及输出驱动电路的实现 9十字路口的交通灯控制 10自整定 PID 仿真研究 11智能交通灯 12 / 18 12手持机文本阅读器的设计 -上位机软件 13手持机 文本阅读器的设计 手持机硬件 14 EDA 技术来实现数据通信 15 XX 花园智能化系统设计 16基于数字控制的三相逆变器设计 17空调自控系统设计 18三关节机器人控制系统设计及仿真 19无限传媒制播网络系统 20交流双速电梯的电气控制系统设计 21具有双闭环微机控制的串级调速系统 22单片机控制自动往返电动小汽车 23信号发生器 24单片机温度控制 25单片机设计电热水壶 26基于 AD7135 数据采集的温度控制系统的研制 系统硬件设计及抗干扰处理 27基于 AD7135 数据采集的温度控制系统的研制 系统硬件设计 28基于 USB 的数据通信模块研究与设计 驱动程序部分 29多点温度采集与控制网络监控系统的实现 13 / 18 30应用于单片机的红外通信接口的设计 31电流检测仪软件研究 32软测量理论及其应用 33远距离数据采集模块的设计 数据 采集模块 34锅炉汽包水位和过热蒸汽温度的控制 35微机控制 V-M 直流电机调速系统设计 36基于 USB 的数据通信的研究与设计 37电视监控系统 38笼式电动机变压变频调速系统设计 SPWM 控制 39汽车站智能化系统设计 40电话报警控制器的研制 41关于某料筒切割装置自动控制系统的设计 42商场消防报警系统设计 43 XX 大厦消防自动报警、视频监控系统设计 44行政楼消防自动报警系统、通讯系统设计 45行政楼消防自动报警系统、通讯系统设计 46智能化公交管理乘客自动计数系统 47 XX 小区智能化设计 安防自动化系统 48自适应 PID 模糊控制器研究 49自动整纬传感器的设计 50药厂生产厂房环境控制 14 / 18 51基于神经网络的自适应控制 52某检察院计算机网络和视频监控系统设计 53基于 PLC 的粮库自动调运控制系统 54自动供水 系统的设计 55数字录音笔设计 -硬件部分 56数字录音笔设计 软件部分 57远距离数据采集模块的设计 微机通信模块 58语音报站 59基于单片机的粮情监控系统 60基于单片机的粮情自动检测系统 61基于单片机的多路信号发生器 62基于 AD7714 数据采集的温度控制系统的研制 63基于 AD652 数据采集的温度控制系统的研制 系统硬件设计 64基于 89C2051 的 IC 卡读写器设计 66基于单片机的多路温度采集显示系统 69电热炉温度 PID 控制及 MATLAB 仿真 76基于 PLC 的变频调速恒压供水系统 77智能楼宇设计 78电参数综合测量仪 79楼宇会议系统设计 80住宅公用路灯用电量分配装置 15 / 18 81单片机设计太阳能热水器 82波形发生相位测量系统 -波形发生器设计 83城市交通智能化管理 84 MATLAB 对行驶轿车 进行仿真 85多功能测试仪 -温度测量设计 86 PC 遥控器 87 PC 遥控器 88鼠标遥控器 89防盗系统的研制与开发 90具有数码显示的多功能知识竞赛抢答器和评分器 91防盗系统的研制与开发 92单片机温度控制系统 93简易 GSP 定位信息显示系统的设计 94基于无线传感器网络的矿井安全监测系统设计 95无线传感器网络应用设计 96无线射频 卡应用设计 97无线射频卡在实验室管理中的应用 98单片机虚拟实验系统 99语音送客门铃 100交通灯单片机程序设计 101电子时钟单片机程序设计 16 / 18 102舞台灯光设计单片机程序设计 103抢答器控制部分单片机程序设计 104键盘设计单片机程序设计 105防盗电子狗的设计 106数字频率计的设计 107家用电器远程控制 108数据采集系统 109简易数字电压表 110智能红外遥控电风扇的设计 一、设计任务 语音提示功能、液晶显示界面、 16 档风速选择等功能 二、要求及技术参数 1）显示设置 在风