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时间:2017-09-21
《具有语音报警功能的温控器仿真设计毕业论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、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设计流程图144.2.1主程序设计原理144.2.2
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217、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381、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
3、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
4、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
5、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。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,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
6、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
7、实现框图方案二是基于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知外部的温度变化并且转化为电流信号;然后将电流信号传送给温度传感器进行ADC转换;最后通过CPLD完成数据的串并转化,并将数据
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