毕业设计（论文）-分布式温度传感器设计.docVIP

前 言 21世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的一个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。美国 Dallas 半导体公司的新一代数字式温度传感器,它具有独特的单总线接口方式 ,即允许在一条信号线上挂接数十甚至上百个数字式传感器 ,从而使测温装置与各传感器的接口变得十分简单 ,克服了模拟式传感器与微机接口时需要的A/D转换器及其它复杂外围电路的缺点 图1.1 方案一温度测量系统方案框图 方案二：该方案以智能温度传感器DS18B20为测温元件， 图1.2 方案一温度测量系统方案框图 1.2 方案论证 1.3 系统工作原理 2 系统设计与仿真 2.1 电路设计 2.1.1 DS18B20与单片机的接口技术 1.中央处理器AT89S52简介 AT89S52是由美国Atmel 公司生产的至今为止世界上必威体育精装版型的高性能八位单片机。 ① AT89S52的特点 AT89S52具有以下几个特点： ·AT89S52与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容； ·片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器； ·全静态工作,工作范围:0Hz～24MHz； ·三级程序存储器加密； ·128×8位内部RAM； ·32位双向输入输出线； ·两个十六位定时器/计数器 ·五个中断源,两级中断优先级； ·一个全双工的异步串行口； ·间歇和掉电两种工作方式。 ② AT89S52的功能描述 AT89S52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。 AT89S52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程,而且擦写时间仅需10毫秒，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一,与8751/87C51的12V电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽（2.7V~6V），全静态工作，工作频率宽在0Hz～24MHz之间，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有灵活性,系统能快能慢。AT89C51芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。 ③ AT89S52引脚功能 AT89S52单片机40引脚分布如右图3.3.4。 AT89S52是一种低损耗、高性能、CMOS八位 微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速 擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCA-51系列单片 机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代 替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。 AT89S52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程,而且擦写时间仅需10毫秒，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一,与8751/87C51的12V电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽（2.7V~6V），全静态工作，工作频率宽在0Hz～24MHz之间，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有灵活性,系统能快能慢。AT89C51芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。 （2）DS18B20数字温度传感器概述 DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即