范以文电子综合设计

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1、滨江学院课程报告课程电子综合系统设计院系电子工程系专业电子信息工程学生姓名范以文学号201123059075题目单片机温度控制及报警系统的设计一、设计任务与要求1.设计任务学习温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。温度控制部分，提出了用DS18B20、单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。2.课题设计的目的1.掌握用51单片机控制的方法。2.掌握用单片机进行显示系统开发的方法。3.掌握单片机软件、硬件调试技术。4.了解单线器件DS18B20的驱动方法。5

2、.了解数码管显示的一般驱动原理二、方案设计与论证1.系统设计思路根据单片机温度控制要实现的功能，设计了基于ATMEL公司的AT89C52芯片的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等.。温度控制部分用DS18B20、51单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示。2.硬件设计思路本设计是以51单片机作为控制核心，提出了一种基于DS18B20的单总线多点温度测控系统，多个温度传感节点通过单总线与单片机相联形成分布式系统。单片机通过实时监控温度的变化

3、，当温度值超出所设定的值时，报警器开始报警，从而远程实现对整个温度系统的管理和控制。这种分布式温度测量系统具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。3.软件设计思路本系统采用C语言编写，主程序主要由四部分构成,系统通电后首先初始化系统,依次完成温度采集、温度处理、数据显示、键盘处理等四项功能。温度采集部分主要完成温度测试点的温度数据采集任务；温度处理部分主要是将采集到的温度数据与用户设定的各点上下限温度值进行比较处理，并判断是否超出设定的上下限值，如果超出则led灯亮报警；数据显示部分主要实现温度数据的显示，显示方式根据设计要求支持温度测试点的轮流循环显示和固定显示两

4、种方式；键盘处理部分主要实现用户对系统参数的设置，结合显示部分，实现用户与系统之间的人机接口。系统软件主流程如图4-1所示。5开始系统初始化温度采集温度处理数据显示键盘处理图4-1系统软件总流程图系统硬件简介硬件大致构成：核心控制器件AT89C52，温度传感器DS18B20,报警控制LED。4.核心控制器件AT89C52AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中

5、央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。　　AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本[1]。　　AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。三、电路原理图及元件1．电路原理图及电路介绍5DS1820内部结构

6、及工作原理DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。1.DS18B20产品的特点：l只要求一个端口即可实现通信。l在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。l实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。l测量温度范围在－55.C到＋125.C之间。l数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。l内部有温度上、下限告警设置。TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图3-3所示。DS18B20的引脚排列5DS1

7、8B20引脚功能描述见表3-4所示。表3-4DS18B20引脚功能序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数字输入输出引脚,开漏单总线接口引脚,当使用寄生电源时,可向电源提供电源3VDD可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,该引脚必须接地四、电路调试及测试结果完成程序编写后,连接单片机,通过下载器ips烧录hex.文件然后查看运行实现的结果,当温度升至32度时反馈给单片机产生报警信号传到蜂鸣器上使得蜂鸣器发出报警声.五、结论与心得在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得