远程数字测温系统设计报告.doc

远程数字测温系统 完成日期：2007-12-16 实验目的 １、了解电子系统的设计方法； ２、学习 DS18B20 数字温度传感器的测温原理； ３、掌握MCS-51单片机工作原理及其应用技术； ４、掌握串口通信协议及其编程方法； ５、学会用EDA软件（Protel99se或ORCAD）进行电路原理图和PCB图的绘制； ６、学习用PSPICE、 Multisim 8等仿真软件进行电路设计和仿真。 实验任务和要求 （一）实验任务 制作一个数字测温系统，包括主站和从站部分，主从站控制核心均采用AT89S51单片机。 基本部分： 从站单片机采用DS18B20数字温度传感器测量温度，数码管实时显示温度，测温范围:0°C～100°C,误差：±0.1°C。（25分） 主站能够接收从站传送过来的温度并同步显示。（15分） 主站能够设定一个阈值温度，当温度达到或超过此阈值温度时发出声光报警信号，并且能够手动解除报警。（10分） 发挥部分： 1． 从站可以检测多点温度，数码管顺序显示各点温度，显示时间≧3秒，并且能够设定报警温度范围，当某点温度低于温度下限时LED1亮，当某点温度高于温度上限时LED2亮。（10分） 2. 主从站之间采用485通信协议。（10分） （二）实验要求 先在一周内交设计报告初稿（电路原理图，测温程序，串口通信程序），实验完成后交实验报告。分数：30分 审定之后开始制作电路进行调试。 基本部分：70分（包括布局：10分，提问：10分） 发挥部分：20分（附加） 元件名称 数量 元件名称 数量 单片机AT89S52 2 74LS04非门 2 数字温度传感器DS18B20 1 电阻5.1K/10k 2/10 数码管共阴4P-0.36’ 2 电容30pF/22uF 4/2 晶振24MHz 2 小按键 6 排阻470欧姆×8 2 单股导线 若干 实验仪器设备及元器件清单 方案设计过程及实验电路图： 实验主要分成两块：主片和从片。从片的主要功能是测温，显示，串口通讯；主片主要功能是通讯，设定门限温度，报警，显示温度。我们认为重点主要在各个功能的衔接上，对于单个功能，只要给出相应的工作程序即可。鉴于前面做过的单片机实验，显示依旧使用动态扫描，键盘由于只用了4个，所以动态扫描可以大大简化。门限温度报警比较简单，只要通过比较判断是否超过了门限而决定是否将相应的I/O口置高电平即可。 实验各部分流程图给定如下： 主片：*主程序（main）：初始化——传输获取温度——显示温度——判断温度是否超过门限而报警。 *传输函数程序：等待发送联络信号——发送联络信号——接收数据。 *显示程序：轮流扫描位码——给出相应位码的段码。 *中断服务程序：判断是否有按键按下——给出相应的动作。 从片：*主程序：初始化——读出温度——显示温度——传输温度。 *传输函数程序：发送联络信号——等待发送联络信号——接收数据。 *显示程序：轮流扫描位码——给出相应位码的段码。 结合连接情况，最终得到如下电路图： 五、实验仿真： 本实验用proteus7 profesional进行仿真。其最终仿真图如下： 六、源程序： 主片： #includereg51.h #includeabsacc.h #includeintrins.h #includestring.h sbit K1=P2^0; //温度上下限设置选择 sbit K2=P2^1; //温度加1 sbit K3=P2^2; //温度减1 //设置按键，用于设置上下限温度，手动解除报警 sbit K4=P2^3; //手动接触警报 //键盘按下有高电平 sbit ALERM=P2^7; /*----------------------------全局变量--------------------------------*/ static unsigned char temp1,temp2; //温度值的整数部分和小数部分 static unsigned char high,low; //上下限温度 unsigned char code segtab[18] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x38,0x76}; //七段码段码表 // 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,L,H /*-----