毕业设计--数字多路数据采集系统

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1、数字多路温度采集系统目录引言1第1章绪论21.1温度采集的发展现状21.2温度采集系统的意义2第2章系统总体设计32.1系统设计框图32.2系统方案选择32.2.1单片机的选择32.2.2传感器的选择42.3系统部件功能简介52.3.1AT89S51功能简介52.3.2DB18B20功能简介8第3章系统电路设计133.1电路图133.2硬件设计133.2.1晶振电路143.2.2复位电路143.2.3电源稳压电路153.2.4程序下载电路153.2.5温度采集电路153.2.6温度显示电路163.3软件设计173.3.1系统主程序设计173.3.2程序调试20结论21致谢22参考文献23附录2

2、421数字多路温度采集系统引言信息化时代，数据的重要性不言而喻。如何高效、稳定的对数据（包括温度、湿度、压力、光线等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。本系统设计采用温度数据作为研究对象，具有代表性。首先是温度数据的应用是最广泛的，其次是温度数据采集单元无论是价格、测量区间还是品种都具有较大的选择余地。整个系统以AT89S51为核心，前向通道包括电源、四路DS18B20传感器输入和按键复位电路。后向通道包括：在线编程端口和LED显示电路。电源给整个系统提供4～5.5V的直流电力。温度传感器：将分散于各数据点的温度数据转化为数字信号送入单片

3、机内寄存器待处理。一个复位按键：用来对整个系统进行跳出复位，防止程序进入死循环。LED数码管：做为当前通道代码及该通道温度值（精确到0.1摄氏度）的显示设备。串口可以实现在线系统编程。整个系统还有一个时钟电路，用来对整个系统提供基准信号，还可以产生震荡电流，发出时钟信号。21数字多路温度采集系统第1章绪论1.1温度采集的发展现状科技时代，数据的重要性不言而喻！因为温度传感器被广泛应用于工农业、科学研究和生活等领域。数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了：传统的含有敏感元件的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器/控制器和智能温度传感器三个阶段。目前，国际上新型的温度传感器正

4、从模拟式向数字化，有集成化向智能化、网络化方向发展。1.2温度采集系统的意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。可见，温度的测量是非常重要的。21数字多路温度采集系统

5、第2章系统总体设计2.1系统设计框图图2.1温度采集系统设计框图本系统的采集对象是温度，因此系统设计应该包括：温度采集模块、数据存储模块、温度转化模块、温度显示模块，复位模块、供电系统等几个基本部分。2.2系统方案选择2.2.1单片机的选择方案一：AT89C51是ATMEL公司的C51单片机，它是在8051的基础上增强了一些特性，如时钟，更优秀的是由Flash（程序存储器的内容至少可以改写1000次）存储器取带了原来的ROM（一次性写入），相对于8051，AT89C51的性能已经算是非常优越的了。AT89C51片内有4K字节的FLASH程序存储器，128字节的片内RAM，2个定时器/计数器，6

6、个中断源，5个可用中断，2个中断级别，支持掉电模式和空闲模式，都是MSC8051指令集。但不能在线编程，这就限制了它的发展。方案二：选择性能更加优良的AT89S51除了具有上述AT89C51的功能外，还有ISP21数字多路温度采集系统功能、特殊功能寄存器和不同的极限工作频率。AT89S51不但多了ISP功能，还有一个很好用的内部看门狗（硬件看门狗WatchDog：是一个自我保护装置。 他时刻监视系统的运行。 一旦系统运行不正常， 看门狗会复位系统。实际上看门狗是一个计时器， 你要让这个计时器置零前给它一个信号，让它重新计时，这样起到一个监视系统运行的作用。 一般很多MCU带有这个电路，但是你可

7、以不使用它，这样在上电的时候禁止他； 如果你要使用Watchdog，那么你的系统就必须每隔一段时间给这个电路一个信号。）。如果不断地“喂”它（不断地复位它，表示程序自己没有死机），过一段时间，它就会计数溢出，MCU就复位，以避免程序卡死后没人管。AT89C51最高可以使用的晶振频率时24MHz，AT89S51可以使用的晶振频率更高，达33MHz。新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至