无线遥控智能读温系统设计—硬件设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述题目：　　　　　无线遥控智能读温系统设计—硬件设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　专业：电子信息工程1前言随着现代化信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作的温度检测系统已广泛应用于诸多的领域。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，但热敏电阻可靠性差、测量温度准确率低，且必须进行A／D转换后才能由单片机进行处理，外界环境干扰会严重地降低温度测量精度。近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气

2、象观测、科学研究以及日常生活中。DS18B20集温度测量和A／D转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机接口几乎不需要外围元件。而且利用单线数字温度传感器DS18B20和单片机组成一个温度补偿和测量系统，能使该温度测量系统具有成本低廉、可行性高和精度高等优点，有较好的实用价值。单片机诞生于20世纪70年代，1974年Fairchid(仙童)公司研制出第一台单片微型计机F8。此时集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在发展的初级阶段，元件集成

3、规模还比较小，功能比较简单。l976年Intel公司推出了MCS一48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，被正式命名为SingleChipMicrocomputer，即单片微型计算机。在集成技术的不断提高及CM0S技术的发展的大背景下，出现了更高性能的8位单片机。随着各应用领域的发展，所需要测量的控制参数越来越多，l982年以后，l6位单片机问世，16位单片机比起8位机，数据宽度增加了一倍，实时处理能力更强，主频更高，RAM增加到了232字节，ROM则达到了8KB，并且有8个中断源，同时配置了多路的

4、A／D转换通道，高速的I／0处理单元，适用于更复杂的测控系统。现在，单片机发展迅速，按操作处理的基本数据位数来看已经有4位、8位、16位、32位、甚至64位。单片机设计生产周期缩短、成本下降、应用领域拓宽，开始向专用型单片机发展，但其功能强、兼容性强、可靠性高的品质是不会变的。2.无线遥控智能读温系统的国内外发展现状和趋势温度是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，许多技术领域都离不开测温和控温，无线遥控智能读温系统设计—硬件设计，是以AT89C2051单片机为控制核心，辅以新型的温度传感器DS18B20电路，数模转

5、换器，液晶显示电路、语音芯片、SP无线模块等组成的测温系统。利用单片机和DS18B20测量温度值实时显示当前恒温箱温度用遥控器控制温度值的播放；测温范围在0-99度之间，温度精度为1℃。1.原理及相关器件的介绍DS18B20采用3脚TO一92封装或8脚封装。主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器、用于存储用户设定的温度上下限值、触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码发生器等7部分。如图：图1:DS1820的内部框图DS18B20具有如下的主要的技术性能：(1)采用单线技术，

6、与单片机通信只需一个引脚；(2)实际使用中不需要外部任何元器件即可实现测温；(3)可通过数据线供电，电压范围为3-5．5V；(4)测量范围为一55℃～+125℃，固有测温分辨率0．5℃；(5)支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的单线上，实现多点测温；(6)工作电源：3～5．5V／DC；(7)器件分辨率从9～l2位可编程可调；(8)12位的转换时间不超过750ms。DS18B20测量温度时使用特有的温度测量技术。DSl8B201内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号；高温度系数振荡器则将被测温度转换

7、成频率信号。。当计数门打开时，DS18B20进行计数，计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。芯片内部还有斜率累加器，可对频率的非线性度加以补偿。测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值应为9位(包含一位符号)，但因符号扩展成高8位。故以16位补码形式读出,温度和数字量的关系如表l:表1：温度和数字量的关系使用单片机来测量温度值有一下优点：（1）能明显地降低控制器硬件成本。速度更快、功能更新的新一代微处理机不断涌现，硬件费用会变得很便宜。体积小、重量轻、耗能少是它们的共同优点。（2）可显著改善控制的可靠性。集成电路

8、和大规模集成电路的平均无故障时（MTBF）大大长于分立元件电子电路。（3）数字电路温度漂移小，也不存在参数的影响，稳定性好。（4）硬件电路易标准化。在电路集成过程中采用了一些屏蔽措施，可以避免电力电子电路中过大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰问题，因此可靠性比较高。（5）采用微处理机的数字控制，使信息的双向传递能力大大增强，容易和上位系统机联接，