单片机课程设计之多点温度测量系统的设计().docVIP

单片机应用系统设计 课 题： 多点温度测量系统的设计 姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师： 日 期： 绪论 传统的方法是用温度计等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度要求的库房进行通风和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度误差大，随机性大。防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。 方案 传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有 传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。 2.1 传感器的选择 　DSl8820的特点 DSl8820是美国Dallas半导体公司继DSl820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能数字温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93．75ms和75O ms内完成9位和12位的数字量；从DSl8820读出信息或写入DSl8820信息仅需要1根口线(单线接口)；温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DSl8820供电，而无需额外电源。使用DSl8820可使系统结构更趋简单，可靠性更高。DSl8820在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DSl820有了很大的改进。 （2）DSl8820内部结构及工作原理 DSl8820的内部结构如图1所示，主要包括寄生电源电路、64位只读存储器(ROM)和单线接口、存储器和控制逻辑、存放中间数据的高速暂存存储器、温度传感器、报警上限寄存器TH、报警下限寄存器TL、配置寄存器和8位CRC(循环冗余校验码)发生器。 2．2 AT89C51单片机 AT89C51单片机是ATMEL公司生产的高性能8位单片机，主要功能特性如下： 兼容MCS-51指令系统； 32个双向I/O口，两个16位可编程定时/计数器； 1个串行中断，两个外部中断源； 可直接驱动LED； 低功耗空闲和掉电模式； 4 kB可反复擦写(1 000次)FLASI ROM； 该款芯片的超低功耗和良好的性能价格比使其非常适合嵌入式产品应用。 第三章 系统总体设计 1.硬件设计由DS18B20和Atmel公司推出的单片机AT89C51以及相关外围电路组成的高精度、多点温度测量系统的结构框图如图所示。系统采用8片DS18B20构成小型温度传感器网络[3]，通过并行连接方式连接至单片机的通用I/O端口。单片机获得温度信息后，通过特定的算法，将处理后的温度信息通过LED显示出来，同时通过串行口送上位机处理。软件系统设计主程序先对各DS18B20进行初始化，然后重复调用写命令和读数据模块，最后将数据处理后送LED显示[7]。主程序执行流程如图所示  /*数码管的显示 */void display(uint temp){uchar bai,shi,ge;bai=temp/100;shi=temp%100/10;ge=temp%100%10;dula=0;P0=table[bai];?? //显示百位dula=1; ?? ?? //从0到1，有个上升沿，解除锁存，显示相应段 dula=0; ?? ?? //从1到0再次锁存?? ?? wela=0;P0=0xfe;wela=1;wela=0;delay(1); //延时约2msP0=table1[shi];?? //显示十位dula=1;dula=0;P0=0xfd;wela=1;wela=0;delay(1);P0=table[ge];?? //显示个位dula=1;dula=0;P0=0xfb;wela=1;wela=0;delay(1);}软件 结束语 本系统具有如下特点：　 a.结构简单，成本低廉，维护方便。　　b.直接将温度数据进行编码，可以只使用单根电缆传输温度数据，通信方便，传输距离远且抗干扰性强。　c.配置灵活、方便、易于扩展。可扩展多路下位温度采集子系统，将它们通过RS485与上位PC机组网，形成多点温度采集网络。也可在各子系统中有选择性地增减温度传感器。 d.适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程