《基于单片机的车间温控数据采集系统的设计》毕业综合技能实践论文.doc

毕业综合技能实践论文 论文题目：基于单片机的车间温控数据采集系统的设计 学　　　　号： 姓　 　名： 系　 　部： 专 业 名 称： 指 导 教 师 ： 包头职业技术学院电气工程系  毕业设计任务书 （格式同正文部分）  前 言 本论文目的在提供一套低成本、多通道的通用测控模块系统。目前，采用系统集成技术和计算机控制技术构成各类控制系统已形成一种趋势，通用测控模块是系统集成的基础部件。本课题根据目前各领域对测控系统的基本需求，研制了一套通用测控模块系统，它的优点是成本低，通道数多，即可联网作为主机的接口模块又可独立使用，且由于其良好的保护和抗干扰措施可适用于工业恶劣环境。本系统主要包括通用开关量输入输出模块、通用脉冲量输入输出模块、DS18S20温控模块、热电偶温控模块及通用模拟量输入模块等的设计。每一模块的主要特色如下： 设计有较多的通道数，或可以方便地对通道进行扩展。尽可能使用户选用某一种类的一块板即可满足对单台设备相应量的控制，从而降低了系统构成的成本。 每一模块均自带键盘和显示，构成简单的人机界面，方便用户使用单个模块的控制。 3．设有完善的保护、隔离、以及电源的两次稳压和防反接措施，可满足工作于恶劣的工业环境的要求。 4．输入及输出通道均有一定的信号调理能力和自驱能力，在多数控制场合下，可直接实现服务端子。上述各模块的外围硬件电路的同时，还做了大量的软件工作，包括编写了各模块的可供用户选用下位机应用程序、主机与单片机的通信软件、数据处理软件各种控制算法软件等。 目　　录 第一章 硬件概述 - 1 - 1 系统的组成及原理 - 1 - 1.1系统硬件 - 1 - 1.2报警电路 - 1 - 1.3按键电路 - 2 - 1.4温度检测电路 - 2 - 1．4．1技术性能描述 - 2 - 1.4.2优点描述 - 3 - 1.5 A/D转换系统 - 4 - 1.5.1 A/D转换器的选取 - 4 - 1.5.2 ADC0809简介 - 4 - 1.6 控制核心部分 - 7 - 1.7电炉控制电路 - 11 - 1.8温度显示电路 - 11 - 第二章 其他芯片介绍 - 12 - 2.1 80C51的介绍 - 12 - 2.1.1简介 - 12 - 2.1.2单片机引脚图及引脚功能介绍 - 13 - 2.1.3 80C51内部结构 - 15 - 2.2 LED数码显示管的介绍 - 16 - 2.2.1 LED数码显示管引脚图及引脚功能 - 16 - 2.3 74164的引脚图及引脚功能 - 21 - 2.4 80C31的介绍 - 22 - 2.4.1 80C31简介 - 22 - 2.4.2 芯片引脚图及其引脚功能 - 22 - 2.5 AT89C51的介绍 - 24 - 2.5.1芯片简介 - 24 - 2.5.2芯片引脚图及其特性 - 25 - 2.6芯片的比较 - 29 - 第三章 汇编语言程序设计 - 30 - 3.1原理图 - 31 - 3.2 流程图 - 33 - 3.3 编程 - 35 - 参考文献 - 40 - 毕 业 设 计 总 结 - 41 - 致谢 - 43 - 硬件概述 1 系统的组成及原理 系统由六部分组成： 控制核心部分 温度数据采集部分 电炉控制部分 温度显示部分 按键部分 报警提示部分 1.1系统硬件 80C51、8255A芯片、A/D0809、LED数码管显示、DS18S20温度传感器、74373 1.2报警电路 报警电路采用蜂鸣器作为发声装置，当温度高于设定的上限值或低于下限值，给蜂鸣器送周期为1s，占空比为50%的方波，报警的时间可以持续1分钟或等待按键解除报警，这个由P1.4控制实现。 1.3按键电路 采用2×2的小键盘组成与单片机80C51的接口电路。8255A的端口C为行扫描口，工作于输出方式；端口B工作于输入方式，用来读取列值。 1.4温度检测电路 温度检测电路采用智能传感器DS18S20/。 1．4．1技术性能描述 ⑴独特的单线接口方式，DS18S20在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 ⑵测温范围-55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。 ⑶支持多点组网功能，多个DS18S20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温。 ⑷工作电源：3～5V/DC ⑸在使用中不需要任何外围元件，测量结果以9～12位数字量方式串行传送 图1.1 DS18S20的引脚排列 1.4.2优点描述 ⑴DS18S20采用带隙温度测试结构，是DS1820的升级产品。DS18S20内部有3个主要部件：64位激光刻制的唯一ROM序列号、温度传感器以及非易失性温度报警触发器TH和TL