智能型多路温度巡检仪设计-毕业设计教材

本科毕业设计（论文）智能型多路温度巡检仪设计（硬件部分）Designofintelligentmulti-channel

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（hardware）学院： 专业班级： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学号：—指导教师： 2015年6月TOC\o"1-5"\h\z摘要 IABSTRACT II目录 III\o"CurrentDocument"1绪论 1\o"CurrentDocument"1.1课题背景 1\o"CurrentDocument"1.2温度控制的发展概况 1\o"CurrentDocument"1.3课题研究内容 2\o"CurrentDocument"2方案设计与硬件选择 3\o"CurrentDocument"系统整体方案设计 3\o"CurrentDocument"2.2硬件总体结构 3\o"CurrentDocument"2.3系统硬件的选择 3\o"CurrentDocument"2.4单片机概述及选择 4\o"CurrentDocument"2.5温度传感器的简 介及选型 9\o"CurrentDocument"显示模块的对比选择 10\o"CurrentDocument"2.7键盘的设计 14\o"CurrentDocument"3系统硬件设计及调试 15\o"CurrentDocument"硬件设计方框图 15\o"CurrentDocument"STC90C516RD+最小系统及工作电路 15\o"CurrentDocument"温度信号采集模块的设计 16\o"CurrentDocument"液晶显示原理简介 21\o"CurrentDocument"按键设计 22\o"CurrentDocument"3.6报警控制模块 23\o"CurrentDocument"系统主程序流程图 23\o"CurrentDocument"3.8电路仿真实验 24\o"CurrentDocument"3.9四路温度巡检仪的适用 24\o"CurrentDocument"4系统的软件仿真与调试 25\o"CurrentDocument"4.1 温度显示 25\o"CurrentDocument"4.2报警控制 26\o"CurrentDocument"4.3 电路仿真设计 30\o"CurrentDocument"4.4仿真分析 335巡检系统的实物调试 35结论 34致谢 36\o"CurrentDocument"参考文献 35\o"CurrentDocument"附录A系统总的仿真电路图 37\o"CurrentDocument"附录B初始化完成图 38\o"CurrentDocument"附录C仿真结果图 38附录D元器件清单 39.4仿真分析4.4.1电路仿真设计分析Proteus软件的仿真首先是工作仿真电路的创建， 接着应该是对仿真电路中的单片机中导入C语言程序，在仿真环境下实现仿真。在此之前运用 KeilC51软件编写C程序，之后对程序进行编译，编译完成后，会在相应的目录生成一个 HEX文件(需要事先在设置中选中创建一个HEX格式的文件)，将该文件导入到Proteus中单片机的选项中，通过点击开始仿真按钮实现对绘制的电路仿真图的仿真。本仿真电路的采用4路DS18B2C系列传感器，并通过相应的程序事先分别采集 4路温度传感器的唯一识别的序列号，将分别独立的序列号通过软件的形式，编入系统，使得本软件系统可以通过匹配识别不同传感器的序列号情况实现对不同温度传感器同一地址线采集温度的要求，这样的仿真设计很好的减少了传感器对单片机I/O口的占用，通过软件的形式也更使得系统在扩展方面更艰巨有优势。再有本仿真系统采用了8个LED®警灯加扬声器报警的报警电路的设计。可实现对 4路DS18B20言号的多路巡检获取并处理，实现多路监测并告警显示。当然，增设按键输入电路，更加方便了对系统警戒量的设置，使得系统的应用性上有了很大的提升。在仿真过程中涉及到LCD1602等多管脚的器件，在绘制仿真电路时恰当的采用了网络标号代替具体的连接线的方式，使得仿真界面更加的直观清晰，也使得整个页面的布局更加的合理。仿真的时候软硬件结合调试配合要合理，通过判断仿真图上各管脚的接通状态来判断该管脚是否存在数据的交换。当然个人的计算相应参数的失误也可能造成仿真结果的不理想，这些问题可以通过重新计算相应的器件参数和改写软件程序来避免。4.4.2仿真问题与分析在接线正常时1602显示器没有任何文字或数据的显示解决：接线正常出现这种问题判断应该是软件调试上出现问题，经过仔细排查，在1602显示调用、数据传递中并没有错误的情况下，尝试调用 LCD清屏函数，并调整调用函数的位置后，问题得到解决。扬声器动作时LCD屏幕变暗,扬声器间断动作LCD闪烁解决：判断为单片机的驱动能力不够，将扬声器电路采用独立电源供电，并且通过调试程序，当未出现报警时扬声器不必滴答的发出声音。实际仿真电路中的DS18B2C序列号相同，针对于单线通信会存在误动作解决：通过对每个仿真器件设置选项中序列号单独定义区分，并将相应的传感器的序列号与编写的C程序相匹配，从而实现仿真的正常进行。需要指出的是，实16位的际的电路的调试时，所采用的传感器序列号与仿真时是不同的，并且针对序列号，实物的DS18B2C16位的巡检系统的实物调试在本次设计中，***老师从设计开始时的课题确认、外文搜集与翻译、开题报告的撰写以及实际课题操作等方面，都给于了很大的支持。秦老师的尽心尽责，是我们在本毕业设计的每个环节都能有一个明确的方向。本测量系统温度控制器结构简单、测温准确，具有一定的实际应用价值。另外本设计还可以预留的单片机的管脚，通过外接电路扩展做到进一步的对温度现场进行控制，包括外接制冷和加热装置实现对现场温度的调节。经过对设计内容的多次调试仿真和完善，本设计基本符合课题下达前期指导老师任务书的设计要求。本设计从确定初期就以其应用性比较强的特点，该设计可以应用在仓库、大棚、机房等场合的温度采集与控制。创新点是凭借单片机 STC90C51成功设计了智能型多路温度巡检系统，并且做到了实时监控，各位置实时报警，并通过Proteus软件仿真和实物的调试验证了方案的可实施性。它是我们大学生四年的学习生活后的一种实践成果，通过这次设计，不仅能把我们四年在学校所学到的知识用到毕业设计中去，使所学的知识得以巩固；而且还通过自己设计方案、自己选择器件、自己调试实物，这样一整套的路线使我自身的应用能力和面对问题解决问题的态度得到了充分的考验。毕业设计进行到这个阶段，也预示着整个大学生涯的已经接近尾声。从此离开校园，走向一个具体的工作岗位，在那里没有学校这个大屏嶂的针对性的的保护，也不在有各种快乐的校园活动，感叹之余更多的是感谢，相信自己通过这一期的毕业设计，自己已经对自己的人生方向有了更深刻的认识。参考文献贾金玲.微型计算机原理与接口技术指导[M].重庆：重庆大学出版，2002.2贾金玲.微型计算机原理与接口技术[M].重庆：重庆大学出版社，2001.12周明德.微型计算机系统原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2002周林.数据采集与分析技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005.7⑸李相伟•微机系统原理与接口技术[M].北京：国防工业出版社，2005杨天怡黄勤.微型计算机控制技术[M].重庆：重庆大学出版社，2006刘迎春叶湘槟.传感器原理设计与应用[M].长沙：国防科技大学出版社，2002刘亮.先进传感器及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005.4谭浩强.C程序设计[M]，清华大学出版社，2005余成波•传感器与自动化检测技术[M].北京：高等教育出版社，2009.张洪润•传感器技术大全[M].北京:北京航空航天大学出版社，2007.刘亮.先进传感器及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005.4余永权.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，1997.PhillipsSemiconductorsDatasheet,LowpowerfuldualvoltagecomparatorLM393[S].2001.PhilipsSemiconductorsDatasheet.ULN2003ADARLINGTONTRANSISTORARRAY[S].2001.ATMELCorporationDatasheet.AT89S51-8-bitMicrocontrollerwith4KBytesFlash[S].2000.附录A系统总的仿真电路图-II-qI-•IIcnI■■—|<i|r--jI—§il|l當M|h|<=II吳立»匸吐b」嘅貶—» -ltbburs卜亠矣芻Oi <b| <［莫玉匚1■士丄二S二RXCJ*!'二土CjOlllilll!hfeb±l±tglg®I™IT十I十卜T=u宴=Ha=贾需鳥mDTii pL±D毎2上匕is聂三： 砖£noijOB附录B初始化完成图4WLHHIIS-L1C:gPbMDKLUWIPD2M2fS.W34常弹gt；HTTMT科;wnMpa.ui^EMII貝#13P2SAD壮碗LV21AK■p酸na-rc-Drs.in™MiSFITHlfiTTV14/WPKH*!ra*STniDS1BB20OK!CLICKCONTINUEl?¥£fu吕吕z吕占呂喜営附录C仿真结果图?D5ITHCD3FEYD7LCD1D4IJfl*0DX4D曲识niH12H1