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1、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：090802016 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（
2、从机）能独立完成各自功能，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：S01S2 DQDQDQDQDQDQD01D23D45D67 S30S12D01D23D45D67D01D23D45D673DQDQintSCKDAWPDQXTAL218XTA
3、L119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C52X1CRYSTALC130pFC230pF 2.0DQ2VC3GN1U2DS18B2024.0DQ2VC3GN1U3DS18B2
4、019.0DQ2VC3GN1U4DS18B2019.0DQ2VC3GN1U5DS18B2010.DQ2VC3GN1U6DS18B205.0DQ2VC3GN1U7DS18B200.1DQ2VC3GN1U8DS18B20R110kC310uFR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k-27.0DQ2VC3GN1U9DS18B20R910k14567812345678 16514312109RN30（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。S0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D7S3intSCKSDAWPDQXTAL218 XT
5、AL119ALE30 EA31 PSEN29RST9P0.0/AD0 39P0.1/AD1 38P0.2/AD2 37P0.3/AD3 36P0.4/AD4 35P0.5/AD5 34P0.6/AD6 3P0.7/AD7 32P1.0/T21 P1.1/T2EX2 P1.23 P1.34P1.45 P1.56 P1.67 P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 1P3.2/INT0 12P3.3/INT1 13P3.4/T0 14P3.7/RD 17P3.6/WR 16P3.5/T1 15P2.7/A15 28P2.0/A8 21P2.1/A9 2P2.2/A10 23P2.3/A1
6、 24P2.4/A12 25P2.5/A13 26P2.6/A14 27U1AT89C52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 Flash 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
7、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、
8、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 P0P3 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
9、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
10、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。D0D1D2D3D4D5D6D7 S3S0S1S2图 5 温度显示电路图12345678161514131211109RN1330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
11、，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 -55C+125C，在-10+85C 范围内,精度为0.5C。DQDQDQDQDQDQS3S0S1S2D0D1D2D3D4D5D6D7DQDQ 2.0DQ2VC3GND1U2DS18B2024.0DQ2VC3GND1U3DS18B2019.0DQ2VC3GND1U4DS18B2019.0DQ2VC3G
12、ND1U5DS18B2010.DQ2VC3GND1U6DS18B205.0DQ2VC3GND1U7DS18B200.1DQ2VC3GND1U8DS18B2023456789 1RP110K R210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k-27.0 DQ2VC3GN1U9DS18B20R910k12345678 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。S
13、01S2 DQDQDQDQDQDQD01D23D45D67 S30S12D01D23D45D67D01D23D45D673DQDQintSCKDAWPDQXTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/
14、A225.5/136.6/47UAT89C52X1CRYSTALC130pFC230pF 2.0DQ2VC3GN1U2DS18B2024.0DQ2VC3GN1U3DS18B2019.0DQ2VC3GN1U4DS18B2019.0DQ2VC3GN1U5DS18B2010.DQ2VC3GN1U6DS18B205.0DQ2VC3GN1U7DS18B200.1DQ2VC3GN1U8DS18B20R110kC310uF23456789 1RP110K R210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k-27.0DQ2VC3GN1U9DS18B20 R910k4567812345678
15、 16514312109RN30在温度点 1 的软件仿真图S01S2 DQDQDQDQDQDQD01D23D45D67 S30S12D01D23D45D67D01D23D45D673DQDQintSCKDAWPDQXTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./AD039.1/18P0.2/AD237.3/36P0.4/AD435.5/54P0.6/AD63.7/72P1.0/T21./EX2P1.23.34P1.45.56P1.67.78P3.0/RXD10.1/TP3.2/IN012./IT13P3.4/014P3.7/RD17.6/W6.5/T15P2.7/A1528P
16、2.0/A821.1/9P2./A023.3/14P2.4/A225.5/136.6/47UAT89C52X1CRYSTALC130pFC230pF 2.0DQ2VC3GN1U2DS18B2024.0DQ2VC3GN1U3DS18B2019.0DQ2VC3GN1U4DS18B2019.0DQ2VC3GN1U5DS18B2010.DQ2VC3GN1U6DS18B205.0DQ2VC3GN1U7DS18B200.1DQ2VC3GN1U8DS18B20R110kC310uF23456789 1RP110K R210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k-27.0DQ2VC3GN1U9DS18B20R910k14567812345678 16514312109RN30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
