四川大学锦江学院自动化课程设计

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1、课程设计题目基于18B20与单片机的温度测控系统的设计专业自动化年级2008级学生姓名陈思羽，杨继波，伍鹏志，范洪博指导教师董慧2011年10月-IV-基于18B20与单片机的温度测控系统设计自动化专业【摘要】美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。“一线总线”独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点

2、。同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。【关键词】单片机继电器温度传感器DS18B20扬声器Softwaredesignofspeedcontrolanddetectionsystemofmotor【Abstract】【Keyw

3、ords】-25-目录绪论41开发概述41.1背景51.2课题来源61.3国内外研究现状61.4论文主要工作72总体设计方案72.1方案论证与选择72.1总体架构设计及其功能简述93硬件设计103.1硬件设计思路103.2单片机最小系统设计103.3步进电机以及驱动介绍113.4外围电路设计与分析133.4.1按键电路133.4.2LCD显示电路143.4.3电源模块设计143.4.4检测模块设计电路144软件设计154.1软件开发平台154.2程序设计思路164.3程序设计流程图164.3.1主程序流程图174.3.2定时器T0中断程序设计174.3.2读键盘子程序流程图184.3.3显示

4、器程序流程图194.3.4LCD显示器控制子程序204.3.5检测电机运行状态设计215系统调试结论与结果225.1系统调试与改进225.2运行结果236总结以及展望23参考文献25附录：电机的速度控制与检测系统的总电路图与实物图26致谢27-25-绪论　　在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起十分重要的作用。无论是在工农业生产还是在日常生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样的电动机，因此对电动机的控制与检测变得越来越重要了。特别是在许多工控设备对电机的位移和角度精确度要求很高，而步进电机在这一点上有无可比拟的优势，由此得到更广泛的应用。在进行51单片机的学习能够利用51单片

5、机对步进电机进行过简单的控制，在设计中利用ULN2003模块驱动步进电机，通过设定的方向来实现步进电机的方向反转控制，控制电机的速度，也可照设定的转动角度步进电机进行动作，来实现步进电机的实时控制，然后通过LCD液晶屏显示步进电机的设定值与步进电机实际所转过的速度，同时显示步进电机的旋转方向。这次所进行的步进电机转速控制系统是对步进电机的另一种控制，即实现步进电机的角度控制而不是单单的速度和方向控制。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达

6、到准确定位的目的。同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。在通过传感器的检测，将其信号输入单片机，通过计算判断也可测出电机的整个运转状态。1开发概述传统的电机作为机电能量转换装置，电动机是将电能转换为机械能，主要光线它的力能指标，即机电能量转换的效率。随着生产技术的发展，除了要求电动机完成机电能量转换的功能还提出运用控制与检测方面的要求，控制的目标是角速度和角位移等，现代高性能运动控制电动机通常认为是：步进电动机、无刷直流电机和交流伺服电动机。其中不经电动机最早成为适应计算机控制的运动控制电动机。步进电机是一种重要的执行装置，广泛用于工业控制和各种办公设备中，步

7、进电机的稳定可靠运行直接关系到工业控制的精度和设备的质量，特别是在高精度数控系统中更是要求步进电机能够精确运行。如何实现对步进电机的精确可靠控制与实时检测成为工业控制等系统中的关键技术。多年来很多专家学者研制出很多性能较好的步进电机控制系统，然而，早期的步进电机控制系统体积大，使用的元器件多，这给系统的可靠运行带来了较大的隐患。随着电子-25-技术的发展，很多功能单元都走向模块化和数字化，并且具有体积小，重量