温度巡回检测报警仪课设报告.docxVIP

课程设计报告学 院：班 级：课 题：温度巡回检测报警仪时间： 2014.1.11温度巡回检测报警仪的设计一．摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同种类的传感器，可实现诸如电压、湿度、温度、速度、硬度、压力等的物理量的测量。本文将介绍一种基于单片机控制理论及其应用系统设计的数字温度检测报警仪。本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器与单片机的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示，并可以根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合我们日常生活和工农业生产中的温度测量。DS18B20和AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合与恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。本设计首先是确定目标，其后是各个功能模块的设计，再在altium designer软件上进行原理图、pcb图的绘制，最后在实验室进行pcb板的制作以及元器件的焊接。本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。二.设计方案2．1设计任务和要求1、基本范围-55℃——125℃2、精度误差小于0.5℃3、LCD 数码直读显示,温度不在设置范围内时报警4、可以任意设定温度的上下限报警功能.2．2方案辩证1.元器件的选取：单片机芯片的选取：方案一：采用89C51芯片作为硬件核心，利用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二:采用STC89C52RC单片机作为硬件核心，该单片机指令代码完全兼容传统的8051单片机。STC89C52RC的工作电压为5.5-3.4V，工作频率范围0-80MHz，程序存储器flash容量为8KB，随机存储器RAM空间为512字节，完全满足设计温度控制系统的要求。综上所述：本课设中单片机芯片采用STC89C52RC。温度传感器的选取：方案一：采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，进而制成温度计。但是其测温传感器比较复杂，而且不易通过编制程序来控制测温精度，增大系统设计的难度。方案二：采用DS18B20温度传感器。DS18B20的内部3脚（或8脚）封装；使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号；3.0～5.5V的电源供电方式和寄生电源供电方式；ROM由64位二进制数字组成，共分为8个字节；RAM由9个字节的高速暂存器和非易失性电擦写ROM组成。综上所述：温度传感器选取智能测温器件DS18B20。本设计显示电路采用1602液晶显示模块芯片。3系统最终设计方案：综上各方案所述,对此次课设的方案选定: 采用STC89C52RC作为主控制系统; 1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置;而智能温度传感器DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。至此，系统最终方案确定。三、硬件电路设计温度计电路设计总体设计方框图如图所示，控制器采用单片机STC89C52RC，温度传感器采用DS18B20，用1602液晶显示屏以串口传送数据实现温度显示。3.1硬件电路框图：图　总体设计方框图3.2硬件电路概述：系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。本电路是由STC89C52RC单片机为控制核心，具有与8051系列单片机完全兼容，程序加密等功能，8KB字节可编程闪存，工作电压范围为2.7～6V，全静态工作频率为0～24MHZ；显示电路由1602液晶显示模块芯片，可以进行多行显示；温度报警按键设为四个，可以调节报警温度上限、下限；温度传感器电路主要由DS18B20测温器件构成，该器件主要功能有：采用单总线技术；每只DS18B20具有一个独立的不可修改的64位序列号；低压供电，电源范围为3～5V；测温范围为-55℃～+125℃，误差为±0.5℃；复位电路是10K电阻构成的上电自动复位。3.3主控电路主控芯片STC89C52RC。晶振采用12MHZ。复位电路采用上电加自动复位。3.4显示电路本设计显示电路采用1602液晶显示模块芯片，该芯片可现实16x2个字符，比以前的七段数码管