八路温度巡回检测系统

《八路温度巡回检测系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八路温度巡回检测系统（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、单片机原理及应用 课程设计总结报告题目：设计人姓名:院系:专业:班级学号:指导教师:八路温度巡回检测系统III刘 忠 强电气工程学院生物医学工程07级20074320132张美琴日期：2011-1-202第一节引言021.1系统原理及基本框图 021.2设计任务031.3设计目的03第二节硬件设计介绍032.1单片机简介及STC89C52RC主要性能 042.2 DS18B20 072.3 三极管 9012 102.4共阴极数码管112.5晶振11第三节软件设计介绍123.1程序流程图123.2调试123.3实物图133.4小结14第四节个人心得体会14参考文献15附1：元件清单16附2：电路

2、设计图16附3：源程序17序摘要:详细设计了一种基于DS18B20和STC89C52RC的八路温度巡回检测系统（由 于实验及成本原因本文只做一路传输系统）。该系统从实际应用工程出发,主要对 硬件电路设计、电子元件选择、系统应用软件设计等方面进行具体探讨和研究， 设计中利用了单片机复位操作，晶振外放电路等来完成一路传输系统。系统具有 性能稳定可靠、功耗低、成本低、测量准确、维护简单等优点，系统设计在实际 工作中具有一定的借鉴意义。关键词：DS18B20； STC89C52RC；温度检测；传感器。第一节引言现代生产生活中，温度的巡回检测与计算机的结合越来越普遍，特别是在冶 金，化工，机械，医疗各类

3、行业中广泛使用。及时采集其信息，及时发现潜在故 障，并采取相应的处理措施，对确保其良好运行状态具有重要意义。单片机有着 体积小，功耗低，功能强，性能价格比高等显著优点，将其用于温度巡回监测系 统可大大提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益和推广价值。利用单 片机对温度进行测控的技术日益得到广泛应用。如何将温度通过传感器变成电信 号，再经过处理转换成计算机能够识别的数字量，输入到计算机中，由计算 机将采集到的数字量进行不同的处理，然后在显示器显示出来，并进行实时监 控。这已经为当前计算机测量与控制领域的一个重要研究方向。鉴于此，本文 提出一种基于AD590和AT89C51的低成本、远距离传

4、输的温度检测系统设计方案。 1.1系统原理及基本框图如图1.1所示，实际温度经过DS18B20传感器转换后，然后送到单片机中进 行数据处理。处理后的数据送到LED中显示。1.1所示，然后按模块分别对各单元电路进行电路设计，而后进行硬件电路集 成。单片机为系统的控制核心部分。温度传感器信号由信号处理及放大电路进 行处理之后送入A/D转换器，再由单片机控制A/D转换器进行温度数据的采集， 而后对温度原始数据进行处理，根据处理结果驱动声光报警电路和执行显示。 电源采用直流电供电，给整个系统提供电源电压。看门狗采用硬件看门狗电路， 防止程序在运行过程中“跑飞”，保证系统运行的稳定、可靠。基于简单，稳定

5、 可靠，价格低廉的原理本文采用了 STC89C52RC单片机及DS18B20传感器和LED 共阴极显示。1.2设计任务利用单片机与AD转换器设计一个八路温度巡回检测系统，对某粮库或冷冻 厂八点（八个冷冻室或八个粮仓）进行温度巡回检测。能够测量-30+50oC的温 度范围，检测精度要求不大于1oC。采用数码管显示测量值；单片机和AD转 换器型号自选（如单片机可选 AT89S51或AT89C51等；AD转换器可选 ADC0809 或 ADC0804 等）。1.3设计目的通过文献调研、电路设计、计算机仿真及焊接、调试综合训练，提高学生在 单片机及传感器应用方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决

6、实际问题 的能力。初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践 的程序和方法。第二节硬件设计介绍2.1单片机简介单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处 理能力的中央处理器CPU随机处理器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断 系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟 多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算 机系统。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文 字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用的处理器发展而来。最

7、早的设计理念是通过将大量外 围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂 的而对体积要求严格的控制设备当中。早期的单片机都是8位或4位的。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机 技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛 应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90 年代中期的专用处理器

8、，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用， 大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。单片机有很多 的特点，主要表现在：体积小、功耗低、价格廉、控制功能强、应用现场环境恶 劣等等。本设计核心采用了 STC89C52单片机。STC89C51/52单片机系列是在MCS51/52系列的基础上发展起来的，STC-51系列单片机基本结构框图如图2.1.1 所示：PIRSTKRDAIA L LTTfft?1,|141.5ALLt )9CRYS I Al. -129*17ATS9C51Fl PO 0PC. 1E*0.2PI 3

9、KUPI 4P0.4PI 5PQ.5PI ,6PQ.6Fl ?PQP?RSTP2.7P1.0P2.6P3JP2.5P2.4PMP2,3P；.4P2.2P3JP2.1PSENP2.0AlP3.6FAP盂7ATAL2VCCATALLVKS，72726蛆WC2OGND221617223HVCC :供电电压。AJ 2.1.1 51ATR9C51机基本结构框图GND:接地。P0 口： P0 口为一个8位漏级并路双向GNDKRDATAI/O 口，8TTL门电流。当P1 口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程 序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作

10、为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须 被拉高。P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 口缓冲器 能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输 入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在FLASH编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接 收，输出4个TTL门电流，当P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻 拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出 电流。这是由于内部

11、上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址 外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH编程和校验时接收高八位地址 信号和控制信号。P3 口： P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL门电流。当P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作 输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由 于上拉的缘故。RST:复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期的 高电平时

12、间。89c51/52芯片为40引脚双列直插封装，单一的+5V电源，其引脚排列和逻 辑结构如图21，它具有3个可编程I/O 口，其中个2个口（A和B）为8位口， 1个口（C）为6为口。此外还有256单元的RAM和1个14位计数结构的定时器/ 计数器。STC89C52RC的主要性能：单片机的引脚功能图：T2/P1. 0 T2EX/P1. 1 PL 2 Pl. 3 Pl. 4 Pl. 5 Pl. 6 Pl. 7 RST RXD/P3. 0 TXD/P3.1 INT0/P3. 2 INT1/P3.3 TO/P3.4 T1/P3. 5 WR/P3. 6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 vss,

13、O 00 一-H1214DTP4。6 4 3 2 1 0 9 83 3333322152616251724182319222.2 STC89C52 引脚图vccPO. O/ADOPO. 1/AD1PO. 2/AD2 PO. 3/AD3 PO. 4/AD4 PO. 5/AD5PO. 6/AD6 PO. 7/AD7 EA ALE/PROG PSENP2. 7/A15 P2. 6/A14 P2. 5/A13 P2. 4/A12 P2. 3/A11P2. 2/A10 P2. 1/A9 P2. O/A8STC89C52的引脚（图2.1.2）和89系列的引脚一样，之所以选用此单片机的原因是降低成本，提升性

14、能，原有程序直接使用，无需改动。复位及复位电路复位操作复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片 机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序 运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启 动。除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表一 所示。表些寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H2.2 DS18B20DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能 温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且 可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式，其引脚及封装 图如图2.2.1示。DS18B20 TO-92封装底视图NCNCNCGNDDS18B20Z 8脚SO1C封装