河南理工大學单片机课程设计.docVIP

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 多机温度检测系统设计 姓 名： 学 号： 310908010 310908010 专业班级： 电气09-6班 指导老师： 王莉 所在学院：电气工程与自动化学院 2012年5月 20 日  目录 目录 I 摘要 II 1 概述 1 1.1 下位机温度采集发送系统 1 1.2上位机显示及报警系统 1 2 系统总体方案及硬件设计 3 2.1主要硬件简介 3 2.2各部分电路设计 5 3软件设计 9 3.1 功能需求分析 9 4实验仿真 11 5课程设计体会 12 参考文献 13 附录一 源程序 14 附录二 系统原理图 31 32 附录三 实物图片 32 摘要 本设计是采用AT89S52 8位单片机作为控制核心设计了温度测量系统，该系统由温度检测模块、微控制器模块、串口通信模块、数码管显示和报警模块等四部分组成，能对0℃～数字化温度传感器第一章 概述 1.1 下位机温度采集发送系统 下位机温度采集发送系统是本系统的主要核心之一，它的主要功能是采集DS18B20的温度数据，进行转换，并通过串口发送出去。该温度测量系统采用8051内核Atmel公司的AT89S52八位单片机。 温度采集发送系统由温度检测模块、下位控制器模块、发送放大模块三部分组成，如图1-1 温度测量系统的系统框图： 图1-1 温度测量系统的系统框图 温度检测模块中温度传感器DS18B20采集温度数据，通过P2.3口传给下位单片机，微控制模块进行数据转换，得出十进制温度值，然后通过串行口经MAX232将数据发送出去。 1.2上位机显示及报警系统 上位机系统的主要功能是接收下位机发送过来的温度数据，与报警温度进行比较，判断是否发送报警信号，并同时直接驱动四位八段数码管进行显示。 上位机系统由串口接收模块、处理控制模块、数码管显示模块和报警模块四部分组成，如图1-2上位机系统框图： 图1-2上位机系统框图 串行口接收数据后进行判断是否报警，并由P0口和P2.0~P2.3直接驱动数码管显示温度数据。报警控制模块通过按钮电路可以改变报警温度的上下限实现系统的灵活功能。 第二章 系统总体方案及硬件设计 2.1主要硬件简介 ⑴单片机简介 所谓单片机，全称是单片微型计算机，又控制器。它是在一块半导体芯片上，集成了CPU，ROM，RAM，I/O口、定时器/计数器、中断系统、AD模数转换器等功能部件，构成了一台完整的数字电子机。目前单片机己成功地运用在智能仪表、机电设备、过程控制、数据处自动检测和家用电器等各个方面。单片机在控制领域中，有如下几个特点： 1)小巧灵活、成本低、易于产品化，能方便地组装成各种智能式控备及各种智能仪器仪表。 2)面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而得最佳的性能价格比。 3)抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠作，这是其它机种无法比拟的。 4)可以很方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和性大为提高 AT89S52单片机是Atmel 公司推出的和工业80C51产品为完全兼容的8位机，其特有的布尔处理机，在逻辑处理与控制方面具有突出优点。特点如下： * 与MCS-51单片机产品兼容 * 8K字节在系统可编程Flash存储器 * 1000次擦写周期 * 全静态操作：0Hz～33Hz * 三级加密程序存储器 R * 32个可编程I/O口线 * 三个16位定时器/计数器 * 八个中断源 * 全双工UART串行通道 * 8位微控制器 * 低功耗空闲和掉电模式 * 掉电后中断可唤醒 *8K 字节在系统可编程 * 看门狗定时器 * 双数据指针 * 掉电标识符图 2-1为AT89S52的引脚图： 图-1 AT89S52引脚图 ⑵DS18B20简介 数字化温度传感器是DALLAS必威体育精装版单线数字温度传感器，支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为± 2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于现场温度测量可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列