8路温度巡检系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上赣南师院物理与电子信息学院专业技能测试设计报告书姓名：赖新 班级：电子信息工程09级 学号： 指导老师：刘小燕 时间：2011年12月21日 论文题目8路温度巡检系统课程论文要 求1、设某粮库有8个粮仓，粮仓的温度变化范围为-30 +50。2、设计一个系统对这8个粮仓的温度进行巡回检测并显示，每路显示2秒。3、要求温度的检测精度为±0.1。用Proteus仿真。不用做出实物。设计过程(包括：设计方案、电路分析、仿真结果、设计收获和体会、元件清单)一、 设计方案本方案以ATC89C52单片机系统为核心，对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成

2、各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一和谐的控制效果。二、 电路分析系统电路如下：（1） 控制器模块 本系统控制器芯片采用AT89S52单片机，其管脚图如图所示。图3 AT89S52管脚图AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Fla

3、sh存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52的主要特性是：与MCS-51单片机产品兼容；8K字节在系统可编程Flash存储器；1000次擦写周期；三级加密程序存储器；32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；8个中断源；全双工UAR串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可唤醒；有看门狗定时器；双数据指针。AT89S52具有

4、以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。（2） 时钟复位模块 在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，52芯片便循环复位。复位后P0P

5、3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的000H处开始运行程序。复位是外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。当时钟频率选用12MHz时，C1,C2取22pF，R1为10k，C3为10uf。复位操作不会对内部RAM有所影响。常用的复位电路如下图所示： 图4 时钟复位显示电路图（3） 数码管显示模块 数码显示模块

6、电路如图所示。温度显示部分使用的是4片7段数码管。单片机的P1.0P1.7分别接数码管的AG口，P2. 0、P2.1 P2.2分别接数码管1、2、3、4接口，分别控制第一第二第三和第四片的暗亮。温度点显示部分用的是1片7段数码管，接单片机的P0口，再外加上拉电阻加强驱动能力，使数码管更亮。图5 温度显示电路图图6 温度点显示电路图（4） 温度检测模块本系统采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。，对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。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

7、行现场温度测量。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，节约了单片机有限的I/O资源，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。通过数码管能够实时显示8路温度，测量温度范围为 -55°C+125°C，在-10+85°C范围内,精度为±0.5°C。 图7 温度检测模块电路图三、 仿真结果本系统程序包括主程序、时钟复位子程序、数码管显示子程序、温度检测子

8、程序等。主程序用于系统初始化，子程序调度等。复位子程序用来使计数恢复初始状态，数码管显示子程序用来显示温度和温度点，温度检测子程序用来检测对哪一点的温度值。在温度点1的软件仿真图在温度点2的软件仿真图四、 元器件清单 表1 系统元器件清单器件数量器件数量AT89S521电阻（10k）94段数码管1按键开关11段数码管1电容（22pf）2排阻（1k）1电容（10uf）1DS18B208晶振（12M）1五、 设计收获和体会通过此次专业技能测试设计，加强了我对专业知识的理解，对其应用有了一定的认识，提高了我们综合运用知识的能以及分析问题、解决问题的能力。此次数专业技能测试设计，让我懂得了实践的重要性

9、。即使课本知识掌握的很好，如果不会综合运用，也是一些支离破碎的无用的知识，而如果能够运用而实际动手能力很差，理论与实践结合不起来，学得再好也没用。这次课程设计恰好是将课本知识与的巩固与综合运用结合来，再加上实际动手能力的培养三者结合起来的。一方面，它加深与巩固了所学的各章节的理论，并将其综合运用，提高了我们综合运用知识的能力；另一方面，培养了我们对专业知识学习的趣。电路设计过程及参数确定比较烦琐，我在算时会遇到很多问题，有时实在算不出来了就想放弃，但很快自己会意识到那是一种错误的想法，所以自己会给自己鼓劲继续往下进行，当算到最后时便会有很大的成就感，这强烈的激起了我学习的兴趣，我想这次课程设计

10、对我以后的专业课程学习将有很大帮助。这里，我首先要感谢我的指导老师，他细心地帮我解决了一系列问题，帮助我成功地完成了这次实验设计。其次，我还要感谢我的同学们，帮助我更好地完成设计了此次课程设计。附录：程序清单#include "ds18b20.h"uint8 tempH,tempL;void reset_ds18b20() /复位函数 bit flag=1;while (flag) DQ = 1; DQ = 0; delay(50); / 550us DQ = 1; delay(6); / 66us flag = DQ; delay(40);DQ=1;void wr_byt

11、e_ds18b20(uint8 dat) uint8 i=8;while(i-) DQ=1; DQ=0;if(dat&0x01)DQ=1;else DQ=0; delay(6);dat>>=1; DQ=1;delay(1);uint8 rd_byte_ds18b20()uint8 i=8,temp=0;while(i-) DQ=1;DQ=0;temp>>=1;DQ=1;if(DQ) temp|=0x80;delay(6);DQ=1;return temp;bit read_temperature(uint8 *p,uint8 *rom) uint8 temp;u

12、int16 temp1;uint8 i=8;bit sflag=0; /负数标志位 reset_ds18b20();wr_byte_ds18b20(0x55);while(i-)wr_byte_ds18b20(*rom+);wr_byte_ds18b20(0xbe);tempL=rd_byte_ds18b20();tempH=rd_byte_ds18b20();if(tempH&0xf8)!=0)/温度为负的处理sflag=1;tempL=tempL;tempH=tempH;temp1=tempL+1;tempL=temp1;if(temp1>255)tempH+;temp=(t

13、empL>>4)|(tempH<<4);*p+=temp/10;*p+=(temp%10);temp=tempL&0x0f;*p=temp*5/8;reset_ds18b20();wr_byte_ds18b20(0xcc);wr_byte_ds18b20(0x44);return sflag;#include "main.h"#include "ds18b20.h"bit timeflag=0;uint8 timecount=0,cyclecount=0;uint8 code disp=0x3f,0x06,0x5b,0x4

14、f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40;uint8 temp3;uint8 num=0;uint8 rom8=0x28,0x30,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x8e, /8个ds18b20的rom 0x28,0x31,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xb9, 0x28,0x32,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xe0,0x28,0x33,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xd7,0x28,0x34,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x52,0x28,0x35,

15、0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x65,0x28,0x36,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x3c,0x28,0x37,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x0b;bit Nflag;void delay(uint16 del)while(del-);void display(uint8 *temp) uint8 i;P20=1;P21=1;P22=1;P23=1;switch(i)case 0:P20=0;P21=1;P22=1;P23=1;P0=disptemp0; break;case 1:P20=1;P21=0;P22=1;P23

16、=1;P0=disptemp1|0x80;break;case 2:P20=1;P21=1;P22=0;P23=1;P0=disptemp2; break;case 3:P20=1;P21=1;P22=1;P23=0; if(Nflag=1)P0=disp10;else P0=0x00;break;default:break;P1=dispnum+1;delay(20); if(+i>3)i=0;void main()IE=0x8b; TMOD=0x11;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;TH1=(65536-8000)/

17、256;TL1=(65536-8000)%256;TR1=1;IT0=1;while(1) if(timeflag)timeflag=0;Nflag=read_temperature(temp,romnum);void time0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;if(+timecount=20)timecount=0;timeflag=1;if(+cyclecount=40) cyclecount=0; num+; if(num>7) num=0;void time1() interrupt 3TH1=(65536-8000)/256;TL1=(65536-8000)%256;display(temp);参考文献1、电工电子实践指导（第三版），王港元主编，江西科学技术出版社（2009）2、电子线路设计、实验、测试（第四版），罗杰，谢自美主编，电子工业出版社（2009）3、电子技术课程设计指导，彭介华主编，高等教育出版社（2000）4、电子技术基础实验研究与设计，陈兆仁主编，电子工业出版社（2000）5、毕满清主编，电子技术实验与课程设计，机械工业出版社6、新型集成电路的应用，梁宗善，华中理工大