温度测控系统毕业论文终稿.doc

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1、本科生毕业论文（设计）系（院）物电系专业电子信息工程论文题目温度控制系统学生姓名刘洋指导教师胡晓（姓名及职称）班级08级电信2班学号08294278完成日期：2012年2月温度控制系统刘洋物理与电子信息科学系电子信息工程08294278[摘要]本设计基于数字温度传感器DSl8B20与单片机AT89S51结合实现最简温度检测和控制系统。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，且体积小，携带方便，适用广，测量范围大。[关键词]单片机温度检测温度控制1序言单片微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，属第四代电子计算机，它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳

2、定可靠、应用广泛的特点[1]。它的应用必定导致传统的控制检测技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。温度测量与控制是日常生活和工农业控制中最常碰到的问题之一，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用，可以说它与人们的日常生活是息息相关的，因此，温度的准确测量和控制具有很大的现实意义。而在传统的温度测量系统中，往往采用模拟的温度传感器进行设计，必须经过A/D转换后才可以被微处理器识别和处理。这样的设计方法不仅对前端模拟信号处理电路提出了更高的要求，而且不具有数字通信和网络功能。本设计基于单片机计的温度测量控制系统，是由美国Da

3、llas半导体公司推出的数字温度传感器DSl8B20与AT89S51结合实现的，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量。该系统显著的优点就是电路结构简单可靠，总的体积很小，可以随身携带，随时随地使用，测量范围比较大。2方案论证2.1方案比较本设计有2种方案考虑选择：方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器，比如AD590、LM35等。但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给单片机，这样就使得测温装置的结构较复杂

4、。方案二：在测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须解决放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。美国DALLAS半导体公司推出的一款智能温度传感器DS18B20，与传统的测温元件相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。可以在93.75~750us内完成9~12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根线读写；温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无须额外电源。因而使用DS18B20可以使系统结构更趋简单，可靠性更

5、高。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面都给用户的使用带来了方便，效果也更令人满意。本论文采用方案二进行设计。2.2主要器件简介2.2.1AT89S51的引脚说明现在市场上的单片机种类繁多，但是由于本次设计实现的功能相对较简单，处理的数据相对较少，所以本设计选用通用型mcs-51系列8位单片机来实现，且选用Atmel公司生产地AT89S51单片机，选用AT89S51单片机的主要理由如下：--ISP线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离.是一个强大易用的功能。--最高工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率是24

6、M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。--具有双工UART串行通道。--内部集成看门狗计时器,不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。--双数据指示器。--电源关闭标识。--全新的加密算法,这使得对于89S51的解密变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。--兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列产品.比如8051,89C51等等早期MCS-51兼容产品。AT89S51单片机芯片有40条引脚,其引脚示意图及功能分类[3]如图2.3所示图1AT89S51芯片主要引脚功能如下：VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0

7、口是一个三态双向口。P1口:P1口是8位准双向I/O口,内部提供上拉电阻。P2口:P2口也是准双向口,具有高8位地址总线输出和通用I/O接口两种功能,内部提供上拉电阻。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个LSTTL门电流。表1P3口的引脚功能表P3.0RXD（串行输入口）P3.4T0（计时器0外部输入脚）P3.1TXD（串行输出口）P3.5T1（计时器1外部输入脚）P3.2/INT0（外部中断0）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.3/IN