电子系统设计课程设计报告-小型温控采集系统

《电子系统设计课程设计报告-小型温控采集系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子系统设计选题：小型温控采集系统学院：城市轨道交通学院专业：2010级通信工程42目录:一、设计任务和要求41.1设计任务41.2技术要求4二、设计方案42.1整体方案调研42.1.1方案一42.1.2方案二42.1.3方案三52.2整体方案论证52.2.1方案一52.2.2方案二52.2.3方案三52.3总体设计框图5三、设计原理63.1AT89S51单片机的原理63.2双机通信原理103.2.1串口工作方式2波特率计算113.31602液晶电路及原理123.3.1液晶显示原理123.3.2液晶显示器的分类133

2、.3.3液晶显示器显示图形的原理133.3.41602字符型LCD简介133.3.51602LCD的基本参数及引脚功能143.3.61602LCD的指令说明及时序163.3.71602LCD的RAM地址映射及标准字库表173.3.81602LCD内部显示地址183.3.91602LCD的一般初始化（复位）过程183.4DS18B20温度采集器的原理193.4.1DS18B20封装193.4.2内部结构203.4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路233.4.4单总线协议233.5RS232串行线253.6M

3、AX23225四、系统硬件组成274.1系统整体硬件电路图27五、系统软件设计275.1主程序流程图275.2读出温度子程序285.3温度转换命令子程序28425.4计算温度子程序295.5显示数据刷新子程序295.6程序代码295.6.1采集发送程序295.6.2接收显示程序335.7仿真图375.8实物图38六、总结与体会40参考文献4042一、设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个温度采集系统。1.2技术要求1)测温范围0~100度；2)测温精度℃；3)设计2路温度采集系统4)数码管显示温度，显示方式为点测

4、与巡测；5)测温点与控制显示部分距离为50m。注：实际设计中，我们使用LM1602液晶显示屏显示温度，因为在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：1、显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。2、数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。3、体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积

5、的传统显示器要轻得多。4、功耗低相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。故综合考虑，我们最终选用LM1602液晶显示。二、设计方案2.1整体方案调研2.1.1方案一采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且使用热敏电阻，需采用A/D转换电路，要用到十分复杂的算法，一定程度上增加了软件实现的难度。2.1.2方案二采用AD590，它的测温范围在-55℃~+150℃之间，而且精度高。M档

6、在测温范围内非线形误差为±0.3℃42。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，借口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测量信号可远传百余米。2.1.3方案三采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。在0~100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单

7、片机处理及控制。最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。2.2整体方案论证2.2.1方案一此方案采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。但是，AT89C51单片机需要用仿真器来实现软硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便。而且AT89C51的地位已经渐渐的被AT89S51所取代。逐渐成为历史。事实也证明了AT89S51在工业控制上有着广泛的应用。2.2.2方案二采用温度传感器AD590。AD590具有体积小、质量轻、线形度

8、好、性能稳定等优点。其测量范围在-50℃~+150℃，满刻度范围误差为±0.3℃，当电源电压在5~10V之间，稳定度好，其各方面特性都满足此系统的设计要求。此外AD590是温度-电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。但增加程序的长度，占用大量CPU的时间。2.2.3方案三采用温度传感器DS18B20。它是一种数字式的温度传感器，直接将