基于嵌入式温度采集系统的设计

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1、《嵌入式系统基础》课程设计论文论文题目：基于嵌入式温度采集系统的设计所属系别信息工程系专业班级姓　　名学　　号指导教师撰写日期2012年12一、开题报告1、选题背景和意义随着现代经济和社会的发展，信息化程度越来越高，智能化的测控仪器仪表应用越来越广范。其中基于单片机的温度测控系统广范应用于工业、军事、消防等领域。本课题是一个完整控制系统的设计，涉及到电子技术、模拟电子、PC机的通信技术、自动控制检测、信号处理，软件工程等多学科性知识，是一个软硬件相结合的设计性题目。此课题融知识性与实用性于一体，能够提高检索资料、电子系统设

2、计、分析排除故障以及创新设计的能力，有效的训练我们应用所学专业基础知识解决实际问题的能力，具有重要意义2、主要工作思路第一步：根据题目查找相关文献，了解相关知识；第二步：根据相关材料初步理顺设计思路；第三步：初步完成功能设计；第四步：完成理论设计；第五步：调整设计，完成相应的实验；第六步：整体测试，提供测试数据及书写毕业论文，并对其进行修改，直到合格为止。.8.二、课程设计报告1、选题思路本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控

3、制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后吗，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。2、设计分析2.1设计方案比较与分析方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A

4、/D转换电路，感温电路比较麻烦。方案二：进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。2.2硬件电路设计及描述（1）硬件电路的组成硬件电路由：Ds18b20，晶振，复位电路,8051单片机等组成。.8.Ds18b20外观图：图1DS18B20外观图DS18b20详细引脚功能描述：GN

5、D:地信号。DQ:数据输入/输出引脚，开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下时，可以向器件提供电源。VDD:外接供电电源输入端。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。DS18B20读出的温度结果的数据为两字节，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供。因此在系统中要将得到的温度值数据进行格式转换才能用于显示。这两个数据格式如图2所示:LSBSSSSS262524MSBLSB232221202-12-22-32-4图2数据格式高8位中的高5位是符号位，表示是零下还是零上。高8位中的低3位D6，D5，D4和低8位中的高4位D３

6、，D２，D１，D０构成温度的整数部分。低８位中的D－１，D－２，D－３，D－４位温度的小数部分。DS18B20的特性：1、独特的单接口仅需一个端口引脚进行通讯；2、简单的多点分布应用；3、无需外部器件；4、可通过数据线供电，无需外部电源；5、零待机功耗；6、测温范围为-55℃~+125℃，以0.5℃递增；7、温度以9位数字量读出；.8.8、温度数字量转换时间200ms(典型值)；9、用户可定义的非易失性温度报警设置；10、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件；11、应用包括温度控制、工业系统、消费品

7、、温度计或任何热感测系统。DS18B20有三个主要的数据部件：1、64位激光(lasered)ROM；2、温度灵敏元件；3、非易失性温度告警触发器TH和TL。2.3硬件电路原理图及分析图3电路原理图本电路由89C51单片机、DS18B20温度传感器、和LCD显示电路等组成。由DS18B20温度传感器测量环境温度，将数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入LCD通道地址选择端E、RW、RS。经软件处理后将测量的温度值输出到LCD的显示，用数字形式显示出当前的温度值。.

8、8.3、程序设计3.1温度计算子程序ORG0400H;CALCU:MOVR2,#01H;R2为数据表的索引值寄存器MOVDPTR,#DATATAB;温度数据表首地址送DPTRNEXT1:MOVA,R2;索引值送AMOVCA,@A+DPTR;查表取出某一温度的数字电压值CJNEA,20H,K1;与当前温度