单片机温度采集显示系统设计样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。课 程 设 计课程名称 :微机原理与接口技术课程设计题目名称 :温度采集显示系统学生学院专业班级学号学生姓名指导教师一、 设计题目温度采集系统资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。二、设计任务和要求功能要求 :（ 1） 温度测量范围 0 - 99 。（ 2） 温度分辨率 1。（ 3） 选择合适的温度传感器。（ 4） 使用键盘输入温度的最高点和最低点 , 温度超出范围时候报警。 ( 报警温度不需要保存 )要求完成的内容 :( 1) 系统硬件设计 , 并用电子 CAD软件绘制出原理图 , ( 2) 给出流程图 , 编写并调试程序。 ( 3) 撰写设计报告。三、 原理电路图和设计程序1、 方案比较( 1)、系统总体方案设计总体框架图如图 1 示,软件流程图如图示资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分,结合实际情况 ,该系统应具备如下功能 :A、 实时采集温度 ;B、 显示温度 ;C、 串行传送数据 ;D、 控制外设 ;资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。E、 温度超限报警 ; 系统硬件设计系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成:A、 单片机最小系统 ;B、 温度采集模块 ;C、 温度显示模块 ;D、 串行通信模块 ;E、 报警电路 ;图 2 软件流程图( 2)、 方案比较方案一采用 8031 作为控制核心, 以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换, 控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。 此方案简易可行 , 器件的价格便宜 , 但 8031 内部没有程序存储器 , 需要扩展 , 增加了电路的复杂性 , 且 ADC0809是 8 位的模数转换 , 不能满足本题目的精度要求。方案二管脚完全兼容,采用比较流行的 AT89S51作为电路的控制核心而且其片内的程序存储器采用FLASH工艺 , AT89S52不但与 8051, 8052 指令 ,用户能够用电的方式瞬间擦除、改写。 AT89S52 单片机还支持在线编程,用户经过简单的电路连接就能够将电脑里的程序下载到单片机中 ,减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。另外AT89S52 单片机有8 KB的程123资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。序存储器和 256 B 的数据存储器 ,不需外部扩展存储芯片 ,能够降低硬件电路的复杂度。此方案电路简单而且能够满足题目中的各项要求的精度。综上分析 , 我们采用方案二。仿真总体电路图如图3 示RP11J22CON3R33P34.0123+5VP35.1RP2P36.211672158+5V3149413 10S1U1512 111P1.0VCC40611 12S2239710 13P1.1P0.0/AD03388914P1.2P0.1/AD1S3437+5V15P1.3P0.2/AD25361k16GNDP1.4P0.3/AD3S4635P1.5(MOSI)P0.4/AD473416PINP1.6(MOSO)P0.5/AD5833+5VP1.7(SCK)P0.6/AD6R2932RSTP0.7/AD7P3.010314.7kU2P3.0(RXD)EA/VPPP3.11130+5VJ1P3.1(TXD)ALE/PROGP3.21229P3.2(INT0)PESN11328P3.3(INT1)P2.7/A1521427P3.4(T0)P2.6/A1431526GNDBUZZERP3.5(T1)P2.5/A131625CON3P3.6(WR)P2.4/A121724P3.7(RD)P2.3/A111823Q1XTAL1P2.2/A10R1Y11922NPNXTAL0P2.1/A9GND2021200GNDP2.0/A8CRYSTALAT89S52C230p图 3( 3)、 单元电路设计、 单片机最小系统设计单片机是整个系统的核心处理器,其负责驱动温度传感器DS18B20工作、 温度显示、 控制资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。外围设备的工作以及与上位机进行通信等工作。单片机最小系统主要由两块组成,其一为晶振起振电路 ,其二为复位电路 ,在此 ,采用按键手动复位 ,相对来讲 ,这种复位方式更加方便,更加人性化 ,不必要切断电源即可对系统进行复位。AT89S51简介 :AT89S52 是 89系列单片机的一种,它不但与 8051, 8052 指令 ,管脚完全兼容,而且其片内的程序存储器采用 FLASH工艺 , 用户能够用电的方式瞬间擦除、 改写。 AT89S52 单片机还支持在线编程 , 用户经过简单的电路连接就能够将电脑里的程序下载到单片机中 , 减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。另外 AT89S52 单片机有 8 KB 的程序存储器和 256 B 的数据存储器 ,不需外部扩展存储芯片,能够降低硬件电路的复杂度。、温度采集模块设计温度传感器是该系统的关键器件 , 本系统选用的是美国 Dallas 半导体公司生产的数字化温度传感器 DS18B20。本系统中 DS18B20的 DQ 口与单片机的 P1.0 口连接 , GND 接地 , VDD 接电源 , 信号和 5V 电源之间的接上一个上拉电阻 R。DS18B20简介 :DS18B20有三个主要数字部件组成: 64 位激光 ROM、 温度传感器、非易失性的温度报警触发器 TH 和 TL 。DS18B20 支持”一线总线” 接口 , 测量温度范围为 -55 C+125C, 被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出 , 在-10+85C 范围内 , 精度为 0.5 C。DS18B20采集到的现场温度直接以先进的单总线数据通信方式传输 , 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。 DS18B20可程序设定 912 位的分辨率 , 精度可达 0.5 C。DS18B20具有内置的 EEPROM,用户设定的分辨率和报警温度都可存储在其中 , 且掉电后依然存在。CPU 只需一根端口线就能与DS18B20 进行通信 ,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。与前一代产品( DS1820 温度传感器 ) 不同 , DS18B20 支持 3.0V 5.5V 的电压范围 , 使系统设计更灵活、 方便 , 而且 DS18B20价格更便宜 , 体积更小。如图 J1 所示 ,DS18B20有三个管脚 : 3脚 GND 为电源地 , 2脚 DQ为数字信号输入 / 输出端 , 1 脚 VDD为外接供电电源接入端 (用寄生电源方式时接地 ) 。在外部电资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。源供电方式下 , DS18B20 工作电源由 VDD引脚接入 ,此时 I/O 线不需要强上拉 , 不存在电源电流不足的问题 , 能够保证转换精度 , 同时理论上总线能够挂接任意多个 DS18B20 传感器 , 组成多点测温系统。在外部供电的方式下 , DS18B20 的 GND引脚不能悬空 , 否则不能转换温度 , 读取的温度总是 85。 温度显示模块设计根据实际应用情况 ,该温度显示模块采用七段数码管显示电路,数码管选用共阳极数码管 , 如图 U3示 , 以动态方式显示 , 显示数据由 P1 口送出 , 位控信号由 P2 口送出 , 经 74LS244进行信号放大 , 以产生足够大的电流驱动数码管显示。流程图如图示 :