多路温度采集系统设计

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1、学号11780128天津城建大学信息处理系统综合设计设计说明书多路温度采集系统设计起止日期：2014年12月29日至2015年1月23日学生姓名卫瑞鑫班级11信科1班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2015年1月23日天津城建大学课程设计任务书2014—2015学年第一学期计算机与信息工程学院电子信息科学与技术专业1班级课程设计名称：信息处理系统综合设计设计题目：多路温度采集系统设计完成期限：自2014年12月29日至2015年1月23日共4周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：一、课程设计的目的通过对课程设计任务的完成，使学生掌握单片机控制

2、系统硬件设计和基本的编程方法，了解温度测量的工作原理，既巩固所学的基础理论知识，又为学生日后从事开发设计奠定基础。二、课程设计的内容及要求选择合适的器件，了解温度测量的工作原理，进行温度测量系统的软、硬件设计，要完成1、单片机最小系统设计。2、多路温度采集、显示电路设计。3、编写温度测量程序。4、书写设计说明书。三、参考资料：1、何立民.MCS-51单片机应用系统设计.[M]北京航天航空大学出版社2、张开如.自动控制原理.[M]北京大学出版社.3、赵新民.智能仪器设计基础[M]哈尔滨工业大学出版社指导教师（签字）：系主任（签字）：批准日期：2014年12

3、月18日目录第1章设计原理11.1设计原理11.2系统方案1第2章硬件电路的设计22.1硬件电路整体设计22.2单片机的介绍22.2.1单片机的功能22.2.2单片机内部结构22.3最小系统设计32.4显示电路42.5传感器接口电路5第3章系统程序设计73.1程序整体设计思路73.2设计总流程83.3读取温度流程93.4系统延时设计93.5显示温度程序设计93.6读温度程序设计10第4章设计结果及分析114.1设计结果114.2结果分析12总结13参考文献14附录一15附录二26第1章设计原理1.1设计原理本次课程设计是以STC12C5A60S2作为主控

4、芯片，设计利用LCD1602实现时间和多路（8路）温度信息显示。主要是实现两部分的功能：一是利用多个DS18B20温度传感器提供温度信息，单片机分别读取各传感器温度信息并显示；二是扩展DS12C887外围电路，实现时间信息显示。本系统采用的是八个温度传感器DS18B20，在出厂时，每一个DS18B20都有它自身的编号并且是每一个都是不同的，这就为这个系统的成功实现提供了可能。由于DS18B20是单总线结构，只有一条数据线与单片机相连，它的数据传输只能是一位一位的，唯一序列号的存在就使单片机能够通过这组序列号识别是哪个传输的温度，这样就相当于把八个温度传感

5、器编号为1和2，3,4,5,6,7，8，通过多路开关CD4051,接入单片机，单片机就能识辨出来是哪个传出来的温度，然后经运算处理后在LCD1602上显示出来，根据屏幕显示时间的不同，我们就能识别不同地方的温度，这就是总体的设计思路。1.2系统方案图1系统框图25第2章硬件电路的设计2.1硬件电路整体设计硬件电路是实现各项功能的基础，如果硬件电路设计不好，即使程序编的再好，方案再合理也不可能实现，所以硬件电路设计是至关重要的。本系统用到的硬件主要有STC12C5A60S2单片机，LCD1602液晶显示器，DS12C887时钟芯片以及两个DS18B20温度

6、传感器。将它们通过导线按照原理连接好线，这样基本的硬件电路就完成了，硬件电路如附录二图所示。2.2单片机的介绍2.2.1单片机的功能（1）8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM)(52为8K)（2）128bytes的数据存储器(RAM)（52有256bytes的RAM）（3）32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令（4）21个专用寄存器（5）2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个）（6）一个全双工串行通信口（7）外部数据存储器寻址空间为64kB（8）外部程序存储器寻址空间为64kB（9）逻辑操作位寻址功能·双列直插40

7、PinDIP封装（10）单一+5V电源供电CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最佳振荡频率为

8、6M—12M。2.2.2单片机内部结构①.一个8位的中央处理器CPU（又称为微处