温度监控系统课程设计报告

1、温度监控系统课程设计报告1 设计背景设计目的及意义随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件， 温度传感器的作用日益突出， 成为自动检测、 自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具， 其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。（ 1）在学习了课程后， 为了加深对理论知识的理解， 学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验。（ 2）通过实验提高对单片机的认识，提高软件调试能力。（ 3）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理， 通过课程设计， 掌握以单片机核心的电路设计

2、的基本方法和技术。（ 4）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。（ 5）熟悉温度控制的工作原理，选择合适的元件，绘制系统电路原理图，运用单片机原理及其应用， 进行软硬件系统的设计和调试， 加深对单片机的了解和运用，进而提高自己的应用知识能力、设计能力和调试能力。总体设计思路本设计以单片机为基础，温度监控系统大致上可以分为以下几个步骤：系统分析过程（ 1）根据系统的目标，明确所采用温度监控系统的目的和任务。（ 2）确定系统所在的工作环境。（ 3）根据系统的工作要求，确定系统的基本功能和方案。系统设计内容(1 ）构思设计温度监控系统的工作流程。（ 2）对要求设计的系统进行功

3、能需求分析，考虑多种设计方案，比较各方案的特点，并确定合理可行的方案，并设计相应的功能结构。（ 3）根据系统的控制要求，选择合适型号的芯片及元器件。(4) 设计以单片机为核心的控制程序。(5) 电路板及其结构的设计。(6) 进行系统的调试，完成最终的设计。2 总体设计方案设计系统框图本设计为无线电控制电路，系统框图如下所示：复位电路温度传感器晶振电路报警电路单片机 AT89C51显示电路图 1-1 系统框图系统功能此设计以单片机为核心的温度监控系统， 其功能是：平常状态下可以做温度计使用。当温度超过预设温度时二极管会闪烁报警， 当温度降下时二极管则停止闪烁。电路设计及功能如下所述：本设计大体可

4、分为三个部分，即温度采集，数码显示，报警电路。温度采集部分利用 DS18B20进行温度采集， 感知温度，后数码显示出温度， 若温度超过了预设温度报警电路则启亮发光二极管，闪烁。整体电路图如下所示：图 2-5 温度监控系统电路图3 系统的软件结构设计设计的流程图系统部分程序设计及分析复位子程序(1) 主机将信号线置为低电平，时间为 480-960uS。(2) 主机将信号线置为高电平，时间为 15-60uS。(3)DS18B20 发出 60-240uS 的低电平作为应答信号，主机收到此信号才操作。复位子程序如下所示：char fuwei(void)unsigned char i;s=0;for(i

5、=255;i>0;i-);s=1;for(i=200;i>0;i-);读子程序(1) 主机将信号线从高电平拉至低电平 1uS 以上，再升为高电平，产生读起始信号。(2) 从主机将信号线从高电平拉至低电平 15-60uS 的时间内， DS18B20将数据放到信号线上 , 完成 1 个读周期。(3) 在开始另一个读周期前，必须有 1uS 以上的高电平恢复期。读子程序如下所示：unsigned char duchu(void)unsigned char i,j,t=0,w=1;for(i=0;i<8;i+)t=t>>1;s=0;_nop_();_nop_();s=1;f

6、or(j=10;j>0;j-);if(s=1)t=t|0x80;elset=t|0x00;for(j=100;j>0;j-);return(t);写子程序(1) 主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。(2) 从信号线的下降沿开始，在 15-60uS 的时间内， DS18B20对信号线检测，如高则写 1，低则写 0，完成 1 个写周期。(3) 在开始另一个写周期前，必须有 1uS 以上的高电平恢复期。写子程序如下所示：unsigned char xieru(unsigned char o)char i,j;for(i=0;i<8;i+)if(o&0x01)=0

7、)s=0;for(j=35;j>0;j-);s=1;elses=0;for(j=2;j>0;j-);s=1;for(j=33;j>0;j-);o=o>>1;其他程序本设计中除了上述三个子程序外， 还涉及到显示程序， 数据处理程序， 中断程序和延时程序等，由于篇幅原因不作具体介绍 .4 结论通过这次毕业设计， 提升了我的自学能力， 通过不断的查阅资料， 通过老师的不断讲解， 来解决其中遇到的困难， 比如如何解决 DS18B20控制问题， 如何解决报警问题等。本文所讨论的设计采用了 AT89C51 单片机作为系统的中央控制单元，DS18B20作为温度采集器，并结合软件编程， 实现温度传感电路与单片机的结合。该系统具有更高速、更灵敏、更简捷地获取被分析、检测、