多路数字测温系统的设计.doc

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1、本科实验报告多路数字测控系统设计目录1设计任务32系统设计方案及方案论证32.1系统工作原理32.2系统设计思想及实现方法43硬件设计43.1相关主要器件介绍43.1.1DS18B20温度传感器43.1.2ZLG7289键盘显示驱动芯片53.1.3RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片63.2系统硬件电路设计73.2.1单片机电路原理图73.2.2ZLG7289键盘显示驱动电路原理图73.2.3DS18B20温度传感器电路原理图84软件设计及源程序104.1单片机系统设计：104.2单片机程序设计流程图104.3单片机源程序124.3.1多路

2、温度测控报警源程序124.3.2单片机与上位机通信源程序235系统调试和运行结果说明与分析265.1硬件设备265.2软件环境265.3验证过程、演示效果及结果分析265.3.1验证过程265.3.2通信系统演示效果275.3.3结果分析286思考286.1问题思考与解决方法286.2不足之处及改进建议296.3分工情况29摘要：计算机技术的发展和普及提升了数据采集系统的技术水平。在生产过程中，应用数据采集系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，以方便人们对数据结果做出分析判断。基于汇编语言的多路温度采集与处理系统，可以实现上下位机的通信与

3、系统管理界面设计，可以更直观的观察数据、更便捷对系统进行控制。设计主要完成多路数字温度测控与数据传输系统的硬件电路及软件编程调试。硬件部分包括：上位机计算机、下位机单片机系统，用RS232方式实现上下位之间的通信；并通过DS18B20采集环境温度，将保存的温度值进行进制转化以便于在数码管显示；在单片机的低128位存储空间中设定存放即使温度的缓存区间，在子程序中通过调用该区间内的内容可以将温度值进行进一步计算；同时在缓冲区间设置连续的八位区间，保存八位数码管的数字以及字型码；当环境温度超出了设定值时，使其闪烁显示报警；另外，通过读取DS18B20的序

4、列号，进行匹配，实现测温通道的选择。经过对硬件电路的连接、上下位机的程序编程以及对整个系统的功能仿真调试结果表明，该系统能够完成多路温度测控报警与数据传输系统的设计任务和要求。1设计任务（1）单路温度测量并用十进制显示，测量分辨率为0.5℃（2）提高单路温度测量精度，测量分辨率为0.0625℃（3）多路温度测量并选择通道或巡检显示（4）可以显示当前温度、温度上下限（5）通过键盘设置温度上下限（6）当前温度低于下限或高于上限，显示报警（7）实现上下位机通信2系统设计方案及方案论证2.1系统工作原理多路数字温度测控与数据传输系统用RS232方式实现上下

5、位之间的通信；并通过DS18B20采集环境温度，将保存的温度值进行进制转化以便于在数码管显示；在单片机的低128位存储空间中设定存放即使温度的缓存区间，在子程序中通过调用该区间内的内容可以将温度值进行进一步计算；同时在缓冲区间设置连续的八位区间，保存八位数码管的数字以及字型码；当环境温度超出了设定值时，使其闪烁显示报警；另外，通过读取DS18B20的序列号，进行匹配，实现测温通道的选择。2.2系统设计思想及实现方法整体方案的整体设计框图如图1所示。主要包括单片机系统、DS18B20温度传感器、ZLG7289键盘显示驱动芯片、RS-232标准串口设计

6、的单电源电平转换芯片MAX232以及USB转串口。具体说明如下：单片机系统DS18B20温度传感器键盘控制显示ZLG7289键盘显示驱动芯片MAX232PC图1：系统整体框图主程序中首先对7289初始化，并设置初始报警上下限，然后循环调用温度采集、温度转换、二进制数据转换成十进制数据、显示功能、报警功能等。另外，通过键盘输入，进入中断程序，通过读取DS18B20的序列号，匹配正确的序列号后进行测温通道的选择。选择好单路通道后，显示当前温度值，分辨率为0.0625℃，可以通过键盘控制上下限的修改，超过上下限闪烁报警。整个系统循环执行温度采集、转换、显

7、示、报警等子程序，通过中断进行数据修改和控制。串口通信程序首先对串口初始化，然后再开中断，扫描开关，如开关按下，进入串口字串的传送，在串口调试助手显示。如有串口中断则进入中断服务程序，接受字串并回发显示在串口调试助手。3硬件设计3.1相关主要器件介绍3.1.1DS18B20温度传感器DSl8B20数字温度计提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度，信息经过单线接口送入DSl8B20或从DSl8B20送出,因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线(和地线)。DSl8B20的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源，因为每一个DSl8B20在出厂时

8、已经给定了唯一的序号，因此任意多个DSl8B20可以存放在同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。DSl