单片机多点温度测量

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1、河北建筑工程学院单片机课程设计报告题目名称：多路数字温度测量系统设计系：电气工程系专业：电气工程及其自动化班级：电控072学号：2007308203学生姓名：朱立娜指导教师：龚志广职称：讲师2011年1月6日-21-目录一、摘要……………………………….3二、总体方案设计……………………3三、系统硬件设计…………………….4四、系统软件设计……………………7五、结论………………………………20六、参考文献…………………………20题目：多路数字温度测量系统设计（一）摘要-21-本课题AT89C51单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时巡检。DS18B2

2、0是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。（二）总体方案设计（1）方案的阐述与特点:本设计方案以DS18B20为传感器、AT89C51单片机为控制核心组成多点温度测试系统，该系统包括传感器电路、键盘与显示电路、串口通信电路组成。采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。它具有独特的单总线

3、接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。1、本方案系统框图为：本设计运用主从分布式思想，由一位上位机（pc微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利

4、用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松地组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。2、它有如下特点：（1）独特的单线接口，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无需变换其他电路，直接输出被测温度值；（2）多点能力使分布式温度检测应用得以简化；（3）不需要外部元件；（4）既可用数据线供电，也可采用外部电源供电；（5）不需备份电源；（6）测量范围为-55~125，固有测温分辨率为0.5；（7）通过编程可实现9~12位的数字读数方式；（8）用户可定义非易失性的温度告警设置；-21-（9

5、）警告搜索命令能识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度警告情况）；（10）应用范围包括恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计或任何热敏系统。以上特性使得DS18B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。根据DS18B20以上特点，此方案实现本课题较好。（三）硬件设计本课题的整个系统是由单片机、显示电路、键盘电路、驱动电路、串口通信等构成。1、温度传感器DS18B20的连线图：2、单片机系统设计本课题运用Intel公司的8051进行系统控制，运用到了复位电路、时钟电路、串口、I/O口。1)常用的上电复位且开关复位电路如下2）时钟电路如下图左侧部分

6、：-21-89c51单片机串口主要有两个数据缓冲寄存器SBUF和一个输入移位寄存器组成，其内部还有一个串行控制寄存器SCON和一个波特率发生器。接收缓冲器与发送缓冲器占用同一个地址99H，其名称亦同样为SBUF。3)单片机连线图4）显示电路设计本课题用四个LED数码管，具体连接如下图（图中为六个LED，连线时只用四个）：5）键盘电路设计其原理图如下：-21-本课题使用行列扫描方式，在单片机的P1口上连接上4*4的键盘，单片机扫描键盘，如果有键按下，单片机会根据键码执行相应的程序，使整个系统的功能更加完善。6）报警电路设计为了实现多点温度检测报警系统，本

7、课题采用AT89C51单片机作为主控制器，采用扫描的方式对多点DS18B20温度传感器获取对应该位置的温度值，经处理后通过串口可以立即发送到上位机，如温度不在设定的范围内，给出报警信号。系统总体硬件电路图如下所示:7)通信模块设计PC机与单片机的串行通信接口电路如图所示（四）软件设计-21-1、软件实现系统软件设计主要包括系统程序和流程图，根据整个系统的要求，完成温度的测量与控制必须经过以下几个步骤：单片机接受传感器的温度信号，并通过MAX7219驱动显示出来，单片机扫描键盘，接受控制信号，并将温度显示出来，若温度不在范围内则发出报警。1）系统主程序流

8、程图温度测量程序流图2）键盘程序设计-21-根据本课题的系统要求，采用4*4的键盘电路结构，P