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1、摘要随着时代的发展，越来越多的智能型电子和机械产品出现在我们的生活、学习和工作中，小至手机、计算器、家用电器、掌上电脑以及鼠标等电脑配件，大到导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制装置等等，那么是什么使他们有了如此强大的功能？答案很简单单片机。是单片机，它把我们带入了智能的时代。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此，本课题便就其一个方面对单片机进行深入研究，设计开发利用SPCE06IA单片机实现多路温度采集。介绍了数字式多路温度采集系统的设计过程，包括硬件设计和软件设计。本设计采用SPCE061A单片机作为主控制器，采用LED键盘模组作为键盘输入和显示单
2、元，通过一线制温度传感器DSl8B20实现温度的采集。该系统充分利用了SPCE061A的资源，发挥了芯片的性能，是SPCE06A在数据采集方面的典型应用。关键词：SPCE061A ；DS18B20 ；多路采集；语音AbstractWith the development, more and more intelligent electronic and mechanical products in our lives, learning and work, as small as cell phones, calculators, home appliances, handheld compu
3、ters and computer accessories such as a mouse, large missile Navigation devices, aircraft control devices of various instruments, etc., then what is so powerful that they have a function? The answer is simple - single chip. Is a single chip, which took us into the intelligence era. SCM infiltrate pr
4、esent in all areas of our lives, which is difficult to find the field almost no trace of the microcontroller. Therefore, this issue will be one aspect of their depth study on the single chip, single chip design and development of multi-use SPCE06IA temperature acquisition.The design process of a mul
5、ti-channel digital temperature acquisition system is introduced in this paper,including hardware design and software design.This design uses SPCE061A MCU as the main controller,a keyboard LED module as a keyboard input and display units,one-wire temperature sensor DS18B20 as temperature acquisition
6、units.The system takes full advantage of the SPCE061A resources,displays the chips performance,is a typical application works in data acquisition for SPCE061A.Key words:SPCE06l A；DSl8B20；multichannel temperature acquisition；sounds1目录第一章 引言41.1 本课题的研究现状和研究意义41.2 现行研究的目的51.3 单片机概述51.4 凌阳SPCE061A单片机的特点
7、概述91.5 相近研究课题的特点和分析112.1 系统的设计内容162.2模块设计172.2.1 SPCE061A 简介182.2.2 DS18B20 温度传感器简介202.2.3 DS18B20 内部结构212.2.4 DS18B20 的工作时序222.2.5 DS18B20 与单片机的典型接口242.3 系统总体方案介绍253.1 系统的硬件303.2系统软件设计313.2.1 软件的结构313.2.2 软件总体设计323.3 子程序设计333.3.1 DS18B20 初始化333.3.2 DS18B20 写操作343.3.3 DS18B20 读操作363.3.4 DS18B20 采集温度
8、流程383.3.5按键处理程序403.3.6 中断服务程序42第四章 系统测试444.1 报警语音播报功能444.2 芯片管脚排列及功能454.3 系统开发工具474.3.1 硬件开发工具474.3.2 软件开发工具48第五章 结语495.1 论文工作总结495.2 工作展望505.3 致谢50参考文献51第一章 引言1.1 本课题的研究现状和研究意义近百年来，温度传感器的发展大致经历了：传统的含有敏感元件的分立式温度传感器，模拟集成温度传感器和智能传感器三个阶段。目前，国际上新型的温度传感器正从模拟式向着数字式，集成化向智能化，网络化方向发展。随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领
9、域的广泛应用，智能化已经是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近些年来，温度控制采集已应用到人们生活的各个方面，发电站锅炉的温度必须控制在一定的范围内；许多化学反应的工艺过程必须在适应的温度下才能进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油，柴油，煤油等产品。没有适宜的温度环境，许多电子设备就不能正常工作。随着信息化时代的到来，数据的重要性不言而遇。如何高效，稳定地对数据（包过温度，湿度，压力，光线等项目）进行实时数据采集对现代的企业，工厂，研究部门等具有非常重要的意义。温度是工业生产中常见的和最基本的参数之一, 在生产过程中常需对温度进行检测和监控。采用微型机进行
10、温度检测、显示、信息存储及实时控制, 对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控, 一般需要测量几十个点以上, 为此, 我们设计了一种采用SPCE061A 单片机的多通道温度检测及显示系统。SPCE061A 是凌阳科技推出的一款16 位n SP 结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到49MHz 。SPCE061A 内嵌32K 字的Flash程序存储器以及2K 的SRAM 。利用这些特性可以很容易实现温度采集及显示，而且具有语音处理优势，可以实现语音报警功
11、能。本系统设计采用温度数据为研究对象，具有代表性。科技时代，较高精度的实时温度采集重要性共所周知。因为温度采集被广泛应用于工业，农业，科研等众多领域。随着传感器技术的发展，以单片机为主体，将计算机技术与传感器技术结合起来组成的数字式多路温度采集系统在生产中得到了广泛的应用。这些数字式多路温度采集系统自身带有微处理器，在结构上自成一体，能独立进行测试，使用灵活方便。在工业应用中，温度的检测和控制直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术指标相联系，所以对温度的监控就尤为重要。正因为温度是工业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控。采用微型机进行温度检测、
12、显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控，一般需要测量几十个点以上，为此，我们设计了一种采用 SPCE061A单片机的多通道温度检测及显示系统。可以实现温度采集及显示，而且具有语音处理优势，能够实现语音报警功能。1.2 现行研究的目的嵌入式系统的市场增长得非常迅速，据统计2009年嵌入式市场全球总产值近3000多亿美金，中国将成全球最大嵌入式市场。在我国十二五规划战略新兴展业的带动下，许多新兴领域比如三网融合、物联网、平板电脑等纷纷在国内得到迅速的铺展应用。在IPTV、车载电脑、智能手机领域，每年以20%甚至是更多的
13、速度在增长。每个方面都缺少不了嵌入式的应用，这将是非常大的市场。随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，电子产品小型化和智能化的要求越来越高，作为高新技术之一的单片机以其体积小，功能强，价格低，使用灵活等特点，显示出其明显的优势和广泛的应用前景。在日常生活和工业控制过程中，经常需要进行多点温度测量，并对温度的结果进行分析，以做出相应的处理。温度是工业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控。采用微型机进行温度检测、显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控，一般需要测量几十
14、个点以上，为此，我们设计了一种采用 SPCE061A单片机的多通道温度检测及显示系统。 SPCE061A是凌阳科技推出的一款16位nSP结构的微控制器。该芯片带有硬件乘法器，能够实现乘法运算、内积运算等复杂的运算。它不仅运算能力强，而且处理速度快，单周期最高可以达到49MHz。SPCE061A内嵌32K字的Flash程序存储器以及2K的SRAM。利用这些特性可以很容易实现温度采集及显示，而且具有语音处理优势，可以实现语音报警功能。1.3 单片机概述随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价
15、格低、使用灵活等特点，显示出明显的优势和广泛的应用前途。在航空航天、机械加工、智能仪器仪表、家用电器、通信系统、智能玩具等领域，单片机都发挥了很大的作用。可以认为，单片机技术已成为现代电子技术应用领域十分重要的技术之一，是电子技术应用领域工程技术人员必备的知识和技能，它能够使您设计的产品更具智能化和先进性。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、网络化、模糊控制化已经成为或正在成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。如果我们不具备单片机方面的知识，别说是这些电器设备的设计、开发和生产，就连对它们的日常保养和故障维修也会形成很大的障碍。单片机又称单片微控制器它不是完成某一个逻辑功能
16、的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台
