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1、2012年电子设计创新与制作设计报告题目：温度测量系统设计学 校：景德镇陶瓷学院系 院：机械电子工程学院 专业班级：09电子（2）班 学 生：曹小迪学 号：200910330236 指导老师：杨波设计时间：2012年04月15日 创新设计与实践任务书学院（系）机械电子工程学院选题 温度测量系统设计专 业电子科学与技术实训题目温度测量系统设计课题简介 本课题要求基于DSP，采用数字温度传感器对室内温度进行检测，并经串行方式读入DSP，然后用LED显示。主要设计内容如下：1. 温度检测电路；2. LED显示电路；3. 单片机电路；4. 控制与显示程序。通过本次创新设计使得学生巩固所学的理论与技能，
2、提高学生的实践能力和应用能力，初步掌握实际的工程设计方法，设计步骤，为将来的学习与毕业设计打下坚实的基础。报告要求包括应具备的条件。图表等1. 完整的系统原理图1张；2. 程序清单1分；3. 符合格式要求的创新设计与实践报告书1份；4. 可能时完成系统调试。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易参考资料1 何宗虎. 基于单片机的高精度温度测量系统设计J. 现代电子技术，2011，34(.9); 130-132.2 陈同果. 基于DS18B20的单片机温度测量系统J. 科技资讯，2007,17;110-111. 课程设计目 录1. 引言12. 总体设计方案13. 硬件电路设计23.1
3、 温度检测电路23.2 LED显示电路23.3 单片机电路34. 流程设计45. 总结5参考文献6附件1：系统电路原理整图7附加2：设计的程序8 1. 引言 温度是一种最基本的环境参数，人民的日常生活与环境的温度息息相关，另外它也是工业对象中主要的被控参数之一日前，典型的温度测控系统是由模拟式温度传感器,.A/D转换电路和单片机组成，由于模拟式温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，成本较高而以DS18B20为代替的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D换于一体，直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，应用广泛。4
4、2. 总体设计方案 整个温度检测系统以AT89S52单片机为控制核心，DS18B20为测温传感器，实现温度测量，通过单片机将测得的温度在LED上显示。整个系统的硬件框图如下所示：2.1系统硬件结构框图13. 硬件电路设计3.1 温度检测电路 温度传感器采用DS18B20，它是一种单总线温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。本设计的温度检测电路如下图所示：3.1温度检测电路13.2 LED显示电路 整个系统主要采用的是四个7段共阳极数码管来显示测量的温度值，下面这个是LED显示电路图：3.2LED显示电路13.3 单片机电路 本系统单片机采用AT89S52，它是一种低功耗、高性能C
5、MOS 8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。本系统的单片机电路图如图所示：3.3单片机电路图14. 流程设计 系统开始工作时，首先进行I/ O口初始化然后判断开关是否闭合，确定后由单片机控制软件发出温度读取指令，通过数字温度传感器DS18B20采集当前温度值，转换后经过单总线传输给单片机，单片机经过处理由数码管显示系统的软件部分主要是由中断子程序、读写DB18B20程序、显示程序三部分组成，主程序流程图如图所示：4.1程序流程图35. 总结 温度传感器DS18B20转化温度的力一法非
6、常简洁且精度高、测试范围较广。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求小高、价格低廉、可靠性高、灵活性好因此这种温度测量系统能应用于各种场合，具有很大的应用价值。在本系统的基础上，增加报警电路，温度超过设定范围时发出声光报警。利用串日通信，还叫实现远程温度控制。该系统小仅叫测温度，如果选用其它相关传感器，还叫用来测压力，流量，位移等非电量。因此，该系统具有广泛的适应性。2参考文献1 何宗虎. 基于单片机的高精度温度测量系统设计J. 现代电子技术，2011，34(.9); 130-132.2 陈同果. 基于DS18B20的单片机温度测量系统J. 科技资讯，2007,17;110-111.3
7、 王 丹. 基于单片机的多点温度测量系统设计J. 科技天地,2011,14;90.4 王 龙. 基于51单片机与DS18B20的温度测量系统J. 科技向导，2011,27;29-30.附件1：系统电路原理整图控制与显示程序(1)附加2：设计的程序#include#include#include sbit DQ=P3 2; /定义DS18B20的数据口 unsigned char TAP 10= /共阳极，不带点 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8, 0x80, 0x90,; unsigned char TAP2 10= /共阳极，带点 0x40,0x
8、79,0x24,0x30,0x19, 0x12, 0x02, 0x78,0x00,0x10,; /定义一个存放转换后温度值的数组，温度值为字符型( ASCII码)，小数点后保留2位 unsigned char str10; /延时子程序，延时(10* D+ 3) usvoid delay_l0us( unsigned char D) unsigned char i; for(i= 0; i D; i+) _nop_();/空操作,一个指令周期 _nop_(); /DS18B20初始化void INIT(void) DQ=0; delay_l0us( 50); /等待500 us DQ=1; /
9、释放18B20数据线 delay_l0us( 9); /等待90 us while( ! DQ); /等待18B20准备好 /读DS18B20的程序 unsigned char READ( void) unsigned char i; unsigned char D= 0; for(i= 0; i 1; /先读数据低位 DQ=0; _nop_(); DQ=1; /释放18B20数据线 for (j= 1;j9; j+) _nop_(); if(DQ) D+=0x80 /如果数据线上是1, D最高位为1，否则为0 delay_ l0us(6); return D; /返回值为D.即读出的一个字节
10、数据 /写DS18B20的程序void WRITE( unsigned char D) unsigned char i; for(i= 0; i1;/右移一位，准备写下一位 /显示程序(str数组内元素是ASCII码，所以要减去48)void display( void) unsigned char i; unsigned char j= 100; while( j-) for(i= 0; i 255; i+) P0=TAPstr 0-48; P2= 0xl: for (i=0; i255; i+) P0 =TAP2 str1-48 P2= 0x2; for (i=0;i255;i+) P0=
11、TAPstr3-48; P2=0x4 for(i= 0; i 255; i+) P0=TAP str4-48; P2=0x8 /主程序void main() unsigned char warning= 30; unsigned char TMP_H=0; unsigned char TMP_L=0; short TMP=0; /短整型数据 float TMP_F=0; /浮点型数据 if( P1_ 0= =0) warning+ = 1; /增加上限 else if( P1_1= =0) warning+=1; /减小上限 else w arning+=0; str 0=warning/10+ 48; str 1=warning%10+ 48; str 3=48; str 4=48; display() delay_10us(5); INIT(); /初始化DS18B20WTITE( 0xCC); /跳过ROM配置WRITE( 0x44); /开始转换温度display(); /默认至少等待750ms，用于温度转换INIT
