具有语音报警功能的温控器仿真设计.doc

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1、西华大学毕业设计说明书目录1、前言12、总体方案设计22.1设计内容22.2设计方案比较22.3方案论证32.4方案选择33、单元模块设计43.1各单元模块功能介绍及电路设计43.1.1按键输入电路43.1.2LED数码管显示电路53.1.3温度采集电路73.1.4报警模块设计73.1.5串口通信模块设计83.1.6电源电路93.1.789C52单片机模块103.2特殊器件的介绍113.3.1DS18B20器件介绍114、软件设计134.1软件设计原理及所用工具134.1.1设计原理134.1.2KeilC、Proteus及VB软件介绍134.2设

2、计流程图144.2.1主程序设计原理144.2.2温度采集子程序流程图154.2.3RS232串口通信的程序流程图165、系统调试175.1硬件调试175.2软件调试176、系统功能、指标参数216.1系统功能216.2系统指标参数指标216.3系统功能及指标参数分析21西华大学毕业设计说明书7、结论228、总结与体会238.1设计小结238.2设计体会238.3设计改进及建议239.谢辞2410、参考文献25附录一：相关设计图与源程序261．系统的原理电路图262．系统PCB图273．源程序代码28附录二：外文资料翻译38西华大学毕业设计说明书1

3、、前言温度测控系统是比较常见的和典型的过程系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格测量控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度测控系统达到自动化、智能化。在半导体技术的支持下，温度测控器件发展迅速。而温度传感器是各式各样的传感器中经常使用的一种，如今温度传感器的外形都非常小巧，这样更为我们的生活提供了许多功能和便利，并且也让它广泛应用于生产实践的各个领域中。21世纪以来，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、高可靠性及安

4、全性、总线标准化、网络传感器和开发虚拟传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。这里设计的数字温度测控系统具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，串口通信，适用范围宽等特点。本文所研究和开发的课题是温度测控的仿真设计，目的在于模拟空调的温度测控及自动开关系统。本设计选用Intel公司生产的STC89C52芯片作为主控制器件，DS18B20温度传感器作为温度测定采集系统,通过LED数码管实现实时温度和设

5、定温度的显示，还可通过按键设定空调的目标温度，报警系统模拟空调的自动开关控制，通过串口还能与PC机通信以模拟空调的遥控系统。通过DS18B20温度传感器直接读取被检测的温度值，并进行数据的转换，此器件的线性度较好，物理和化学性能也稳定，在0℃～100℃范围内最大线性偏差小于0.01℃。该器件采用单线接口方式，DS18B20在与单片机连接时仅需要一条接口线就可以实现单片机与DS18B20的双向通讯，便于单片机处理和控制。第45页西华大学毕业设计说明书2、总体方案设计2.1设计内容设计一种基于单片机的温度测控的方法,以模拟空调的温度测控及自动开关系统，

6、要求：（1）能够实时地检测温度，并能在空调主机和遥控器上显示出来。（2）可通过空调主机和遥控器的按键设定目标温度，按键可移位。（3）设定温度状态下，应能闪烁显示。（4）实时温度超过设定温度的某一个门限范围时，空调自动开启（用报警电路模拟即可）。2.2设计方案比较方案一：由单片机STC89C52来实现温度控制系统的设计，外围电源采用+5V电源供电，通过DS18B20温度传感器采集实时温度，由按键电路设定目标温度，LED数码管可显示正常状态下的实时温度和设定状态下的目标温度，中央处理器由STC89C52单片机来完成，可通过串口与PC机通信，并在超出门限

7、值时报警（模拟空调的自动开关控制）。这种方案，结构简单容易掌握，各部分电路实现起来都非常容易，在传统的温度测控设计中也应用得较为广泛，技术成熟。其原理框图如图2.1：LED显示PC机报警电路电源电路DS18B20温度传感器STC89C52按键电路图2.1单片机原理实现框图第45页西华大学毕业设计说明书方案二是基于CPLD温度采集系统，通过CPLD构成的控制器输出一个脉冲给MAX232内部A/D转换器的CLK端，使其开始A/D转换，同时将CPLD内部地址发生器产生的地址信号经地址选择器(在CPLD内部)直接送到存储器，A/D转换器所采集到的数据经数据

8、总线直接输入到存储器中保存，如此便完成一个采样周期，重复上述步骤，直到完成预定数量的数据采集。首先以外置的双极型二极管去感