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单片机温度采集与显示

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单片机温度采集与显示

目录

1.系统分析与设计 (2)

1.1系统分析 (2)

1.2数字温度计总体设计方案.............................. 错误!未定义书签。

1.2.1数字温度计总体设计框图....................... 错误!未定义书签。

2.软件控制 (3)

2.1作用 (3)

2.2技术方案 (3)

2.3 RS232通讯原理 (4)

2.4单片机与PC机串口通讯 (4)

3.课程设计总结 (13)

4.参考文献 (14)

1.系统分析与设计

1.1系统分析

要想实现微数字温度计的显示,从理论上分析,最简单的方法就是用开关控数码

管的亮灭来控制温度的显示与否,也可以直接将温度显示在液晶显示屏上。也就是说,只要用单片机直接控制数码管的显示温度就可以了。

为了实现更加人性化的便捷操作,通过PC上位机来显示温度更加的便利,PC上位机的显示界面可以同时显示多个温度值,极大地提高了需要严格控制温度时的场合,便于工作人员及时的调整需要,也提高了工作人员的工作效率,实现了现代工业的自动化与便利性。

1.2 数字温度计总体设计方案

1.2.1数字温度计总体设计框图如图1所示。

控制器采用单片机A289S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示以及在上位机界面上显示温度值。

图1总体设计方框图

主控制器:单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计。

显示电路:显示电路采用3位共阳LED数码管,从P0口输出段码,P2口输出位选。

温度传感器:DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,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。DS18B20的性能特点如下:

(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;

(2)多个DS18B2。可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;

(3)无须外部器件;

(4)可通过数据线供电,电压范围为3. 0-5. 5V;

(5)零待机功耗;

(6)温度以9或12位数字;

(7)用户可定义报警设置:

(8)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:

(9)负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作;

2.软件控制

2.1作用

利用单片机实现数字温度计一个优点是可以利用软件控制温度的显示与否,从而将计算机软件和硬件动作联系起来,通过上位机的界面显示温度更加方便用户对环境的温度的测定。

采用串口通信的方式连接上位计算机和单片机有若干好处。首先,对于危机而言,控制外部设备的接口有多种多样,如并口、串口、PCI、ISA等。从电路设计的简便性考虑,利用串口最为理想这是因为,一般的微机均带有4个以上的串行接口,而并口只有一个,机箱和微机的生产厂家不可能仅仅为了活动门而占用微机有限的并口资源。

同样,使用PCI、ISA插槽不仅占用了主板资源,更是需要开发独立的驱动,开发成本较高;此外,从开发的成本和复杂性上考虑,采用串口无疑是最为简便而低廉的设计方案。

2.2技术方案

用户通过软件界面直接观测温度值。控制界面和单片机相当于是上、下位机的关系。控制界面通过串口通信接受来至下位机数据并且可以对数据进行保存。

2.3 RS232通讯原理

串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。

串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。

典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成:a地址线、b发送、c 接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配:

(1)波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。

(2)数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。

(3)停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。

(4)奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。

2.4单片机与PC机串口通讯

51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线:第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法,但是对我们来说已经足够使用了,电路如下图所示,MAX232的第10脚和单片机的11脚连接,第9脚和单片机的10脚连接,第15脚和单片机的20脚连接。全双工的串行通讯口原理图如图4.1所示:

图4.1全双工的串行通讯口原理图上位机主要是对数字温度计的多个温度值的显示。

(1)控制界面如下

(2)上位机程序如下:

using System;

using System.Collections.Generic; using https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,ponentModel; using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

using System.IO.Ports;

namespace WEUDUCELIANG

{

public partial class Form1 : Form

{

public Form1()

{

InitializeComponent();

timer1.Interval = 1000;//设置timer控件时间间隔

timer1.Enabled = false;

serialPort1.DataBits = 8;

serialPort1.StopBits = System.IO.Ports.StopBits.One;

serialPort1.ReadBufferSize = 500000;

serialPort1.RtsEnable = true; //如果是RS232转RS485,此句必须要,否则不能通讯

serialPort1.NewLine = "\r\n";

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (!serialPort1.IsOpen) //如果串口是关闭的

{

//设定串口信息和波特率

serialPort1.PortName = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox1.SelectedItem.ToString(); serialPort1.BaudRate =

Convert.ToInt32(https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox2.SelectedItem.ToString());

serialPort1.Parity = Parity.None;

serialPort1.DataBits =

Convert.ToInt16(https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox4.SelectedItem.ToString());

serialPort1.StopBits = StopBits.One;

try

{

serialPort1.Open(); //打开串口 btnOpen.Text = "关闭串口"; //改变按钮上的字符

comboBox1.Enabled = false;

comboBox2.Enabled = false;

comboBox3.Enabled = false;

comboBox4.Enabled = false;

comboBox5.Enabled = false;

}

catch

{

MessageBox.Show("串口打开失败!\n可能是串口已被占用!"); }

}

else//如果串口是打开的

{

serialPort1.Close(); //关闭串口 btnOpen.Text = "打开串口"; //改变按钮上的字符

comboBox1.Enabled = true ;

comboBox2.Enabled = true;

comboBox3.Enabled = true;

comboBox4.Enabled = true;

comboBox5.Enabled = true;

}

}

private void btnCJ_Click(object sender, EventArgs e)

{

try

{

if (serialPort1.IsOpen)

{

serialPort1.Write("\r\n");

if (Convert.ToInt32(serialPort1.ReadLine()) != 1820)

{

MessageBox.Show("没有找到您要找的设备");

return;

}

serialPort1.Write("\r\n");

double k = Convert.ToDouble(serialPort1.ReadLine());

double wendu = k * 0.0001;

textBox1.Text = "温度:" + wendu.ToString() + ";" + "时间:" + DateTime.Now.ToString();

btnCJ.Text = "停止采集";

timer1.Start();

}

else

{

timer1.Stop();

MessageBox.Show("串口未打开请先打开串口!");

}

}

catch

{

MessageBox.Show("没找到设备");

timer1.Stop();

serialPort1.Close();

serialPort1.Dispose();

btnCJ.Text = "开始采集";

}

}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e) //清除listbox 控件中的内容

{

textBox1.Text = "";

}

private void button3_Click(object sender, EventArgs e) //保存温度数据

{

System.IO.FileStream objfile;

saveFileDialog1.ShowDialog();

objfile = System.IO.File.Create(@saveFileDialog1.FileName);

objfile.Close();

objfile.Close();

objfile.Dispose();

System.IO.StreamWriter objfiles = new

StreamWriter(@saveFileDialog1.FileName);

objfiles.Write(textBox1.Text);

objfiles.Close();

objfiles.Dispose();

}

private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)

{

serialPort1.Write("\r\n");

double k = Convert.ToDouble(serialPort1.ReadLine());

double wendu = k * 0.0001;

textBox1.Text = "温度:" + wendu.ToString() + ";" + "时间:" + DateTime.Now.ToString();

btnCJ.Text = "停止采集";

}

private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {

this.serialPort1.PortName = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox1.SelectedItem.ToString(); }

private void comboBox2_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {

this.serialPort1.BaudRate =

Convert.ToInt32(https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox2.SelectedItem);

}

private void comboBox3_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {

switch (https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox3.SelectedItem.ToString())

{

case"None":

this.serialPort1.Parity = Parity.None;

break;

case"Even":

this.serialPort1.Parity = Parity.Even;

break;

case"Odd":

this.serialPort1.Parity = Parity.Odd;

break;

default: this.serialPort1.Parity = Parity.None;

break;

}

}

private void comboBox4_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {

this.serialPort1.DataBits =

Convert.ToInt16(https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox4.SelectedItem);

}

private void comboBox5_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e) {

switch (Convert.ToInt16(https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox5.SelectedItem))

{

case 1:

this.serialPort1.StopBits = StopBits.One;

break;

case 2:

this.serialPort1.StopBits = StopBits.Two;

break;

default:

this.serialPort1.StopBits = StopBits.One;

break;

}

}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

{

#region ------以下各赋值语句都会触发相应的SelectedIndexChanged事件,同时会对串口进行初始化设------

https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox1.SelectedItem = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox1.Items[0];

//"COM1";

https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox2.SelectedItem = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox2.Items[3];

//9600;

https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox3.SelectedItem = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox3.Items[0]; //8;

https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox4.SelectedItem = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox4.Items[0];

//Parity.None;

https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox5.SelectedItem = https://www.doczj.com/doc/4c11318186.html,boBox5.Items[0];

///StopBits.One

#endregion

}

}

}

3.课程设计总结

通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!

课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和

测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,掌握了焊接的方法和技术,通过查询资料,也了解了收音机的构造及原理。

我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。

实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。

4.参考文献

[1] 曹克澄.单片机原理及应用. 机械工业出版社.2005.

[2] 马俊编著.C#网络应用高级编程.2007.5

[3]靳达编著.单片机应用系统开发实例导航.北京:人民邮电出版社,2003

[4] 南建辉、熊鸣、王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社,2004

51系列单片机闭环温度控制 实验报告

成绩: 重庆邮电大学 自动化学院综合实验报告 题目:51系列单片机闭环温度控制 学生姓名:蒋运和 班级:0841004 学号:2010213316 同组人员:李海涛陈超 指导教师:郭鹏 完成时间:2013年12月

一、实验名称: 51系列单片机闭环温度控制实验 ——基于Protuse仿真实验平台实现 基本情况: 1. 学生姓名: 2. 学号: 3. 班级: 4. 同组其他成员: 二、实验内容(实验原理介绍) 1、系统基本原理 计算机控制技术实训,即温度闭环控制,根据实际要求,即加温速度、超调量、调节时间级误差参数,选择PID控制参数级算法,实现对温度的自动控制。 闭环温度控制系统原理如图: 2、PID算法的数字实现 本次试验通过8031通过OVEN 是模拟加热的装置,加一定的电压便开始不停的升温,直到电压要消失则开始降温。仿真时,U形加热器为红色时表示正在加热,发红时将直流电压放过来接,就会制冷,变绿。T端输出的是电压,温度越高,电压就越高。

8031对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想8031用软件在P1.3引脚上产生,受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值,然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。 PID控制方程式: 式中e是指测量值与给定值之间的偏差 TD 微分时间 T 积分时间 KP 调节器的放大系数 将上式离散化得到数字PID位置式算法,式中在位置算法的基础之上得到数字PID 增量式算法: 3、硬件电路设计 在温度控制中,经常采用是硬件电路主要有两大部分组成:模拟部分和数字部分,对这两部分调节仪表进行调节,但都存在着许多缺点,用单片机进行温度控制使构成的系统灵活,可靠性高,并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理,可大大提高控制质量和自动化水平;总的来说本系统由四大模块组成,它们是输入模块、单片机系统模块、计算机显示与控制模块和输出控制模块。输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作,由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。利用模拟加热的

基于单片机的多路温度采集系统毕业设计(论文)外文翻译

华南理工大学学院 本科毕业设计(论文)外文翻译 外文原文名Structure and function of the MCS-51 series 中文译名MCS-51系列的功能和结构 学院电子信息工程学院 专业班级自动化一班 学生黎杰明 学生学号 3 指导教师吴实 填写日期2016年3月10日 页脚.

外文原文版出处:《association for computing machinery journal》1990, V ol.33 (12), pp.16-ff 译文成绩:指导教师(导师组长)签名: 译文: MCS-51系列的功能和结构 MSC-51系列单片机具有一个单芯片电脑的结构和功能,它是英特尔公司的系列产品的名称。这家公司在1976年推出后,引进8位单芯片的MCS-48系列计算机后于1980年推出的8位的MCS-51系列单芯片计算机。诸如此类的单芯片电脑有很多种,如8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH等,其基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。8051是51系列单芯片电脑的代表。 一个单芯片的计算机是由以下几个部分组成:(1)一个8位的微处理器(CPU)。(2)片数据存储器RAM(128B/256B),它只读/写数据,如结果不在操作过程中,最终结果要显示数据(3)程序存储器ROM/EPROM(4KB/8KB).是用来保存程序一些初步的数据和切片的形式。但一些单芯片电脑没有考虑ROM/EPROM,如8031,8032,80C51等等。(4)4个8路运行的I/O接口,P0,P1,P2,P3,每个接口可以用作入口,也可以用作出口。(5)两个定时/计数器,每个定时方式也可以根据计算结果或定时控制实现计算机。(6)5个中断(7)一个全双工串行的I/UART(通用异步接收器I口/发送器(UART)),它是实现单芯片电脑或单芯片计算机和计算机的串行通信使用。(8)振荡器和时钟产生电路,需要考虑石英晶体微调能力。允许振荡频率为12MHz,每个上述的部分都是通过部数据总线连接。其中CPU是一个芯片计算机的核心,它是计算机的指挥中心,是由算术单元和控制器等部分组成。算术单元可以进行8位算术运算和逻辑运算,ALU单元是其中一种运算器,18个存储设备,暂存设备的积累设备进行协调,程序状态寄存器PSW积累了2个输入端的计数等检查暂时作为一个操作往往由人来操作,谁储存1输入的是它使操作去上暂时计数,另有一个操作的结果,回环协调。此外,协调往往是作为对8051的数据传输转运站考虑。作为一般的微处理器,解码的顺序。振荡器和定时电路等的程序计数器是一个由8个计数器为2,总计16位。这是一个字节的地址,其实程序计数器,是将在个人电脑进行。从而改变它的容可以改变它的程序进行。在8051的单芯片电脑的电路,

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误!未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误!未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误!未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误!未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误!未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误!未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误!未定义书签。 第四章软件设计..................................错误!未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误!未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误!未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误!未定义书签。 4.4软件实现....................................错误!未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误!未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误!未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误!未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。系统电路图.......................................错误!未定义书签。系统程序.........................................错误!未定义书签。

单片机课程设计说明书 多点温度采集电路设计

单片机课程设计说明书题目:多点温度采集电路设计

课程设计(论文)任务书 I、课程设计(论文)题目: 多点温度采集电路设计 II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求: 1.设计一个基于单片机的多点温度采集电路,至少可采集8个点。 2.测温范围:0℃-800℃。 3.采用LED数码直读显示检测点、温度。 4.温度分辨率:1℃。 5.应用protel画出原理图,给出硬件清单。 II、课程设计(论文)工作内容及完成时间: 5月21日至5月23日:查找资料,方案论证; 5月24日至5月25日:总体设计; 5月25日至5月30日:软、硬件详细设计与调试; 5月31日至6月1日:整理数据,撰写报告。 Ⅳ主要参考资料: 1.曹天汉.单片机原理与接口技术.北京:电子工业出版社,2006. 2.求是科技.单片机典型模块设计实例导航.北京:人民邮电出版社,2004. 3.李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础(修订本).北京:北京航空航天大学出版社,2001. 4.传感器电路分析与设计李道华、李玲、朱艳.武汉大学出版社,2000. 专业类班 学生:

日期:自2012年5月21日至2011年6月1日指导教师: 助理指导教师(并指出所负责的部分): 教研室主任: 附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。 目录 △、设计摘要 (1) 一、设计背景 (2) 1.1 课题背景 (2) 1.2 课题的目标及意义 (2) 1.3 主要研究内容 (3) 二、设计准备 (4) 2.1设计时间安排 (4) 2.2设计需求 (4)

2.2.1 所需元件 (4) 2.2.2 部分元件解析 (4) 三、设计分析 (11) 3.1 总图展示 (11) 3.2 线口说明 (11) 四、设计总结 (16) 参考文献 (17)

单片机温度采集显示系统

考试序列号____ 单片机课程设计论文 论文题目:温度采集显示系统 课程名称:单片机课程设计 学院物理与光电工程学院 专业班级 08电子3班 学号 3108009223 姓名梁辉浩 联系方式 任课教师 20 年月日

温度采集显示系统 一、功能和要求: (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) 二、系统方案: 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/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。 三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反 复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技 术制造,兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51 引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器 和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大 的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高 性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示: 1.1功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能:40个引脚、 4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes 的随机存取数据存储器(RAM)、32个外部双

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序.doc

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序(含电路图) ? 下面是原理图: 下面是SHT11与MCU连接的典型电路:

下面是源代码: #include #include /******************************************************** 宏定义 ********************************************************/ #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define noACK 0 #define ACK 1 #define STATUS_REG_W 0x06 #define STATUS_REG_R 0x07 #define MEASURE_TEMP 0x03 #define MEASURE_HUMI 0x05 #define RESET 0x1e enum {TEMP,HUMI}; typedef union //定义共用同类型 { unsigned int i; float f; } value; /******************************************************** 位定义 ********************************************************/ sbit lcdrs=P2^0; sbit lcdrw=P2^1; sbit lcden=P2^2; sbit SCK = P1^0; sbit DATA = P1^1; /******************************************************** 变量定义 ********************************************************/ uchar table2[]="SHT11 温湿度检测"; uchar table3[]="温度为:℃"; uchar table4[]="湿度为:"; uchar table5[]="."; uchar wendu[6]; uchar shidu[6]; /******************************************************** 1ms延时函数 ********************************************************/ void delay(int z) {

(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文

集成电路课程设计 课题:基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设 计 姓名:韩颖 班级:测控12-1 学号:

指导老师:汪玉坤 日期: 目录 一、绪论 二、总体方案设计 三、硬件系统设计 1主控制器 2 显示模块 3温度采集模块 (1)DS18B20的内部结构 (2)高速暂存存储器 (3)DS18B20的测温功能及原理 (4)DS18B20温度传感器与单片机的连接

(5)单片机最小系统总体电路图 四、系统软件设计 五、系统仿真 六、设计总结 七、参考文献 八、附源程序代码 一、绪论 在现代工业控制中和智能化仪表中,对于温度的控制,恒温等有较高的要求,如对食品的管理,冰箱的恒温控制,而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温。它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测。。。。。。温度检测系统应用十分广阔。 本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线",测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求 1、基本功能 (1)检测两点温度 (2)两秒间隔循环显示温度 2、主要技术参数 测温范围:-30℃到+99℃

测量精度:0.0625℃ 显示精度:0.1℃ 显示方法:LCD循环显示 3、系统设计 系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集,并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。 DS18B20以单总线协议工作,51单片机首先分别发送复位脉冲,使信号上所有的DS18B20芯片都被复位,程序先跳过ROM,启动DS18B20进行温度变换,再读取存储器的第一位和第二位读取温度,通过IO口传到1602LCD显示。 1 2 3 图(1)DS18B20引脚图 引脚定义如图(1): (1) GND为电源地; (2) DQ为数字信号输入输出端; (3) Vcc为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。 4、设计原理框图 图(2)原理框图 三、硬件设计 1、主控制器(单片机) 基于设计的要求要使用AT89C51单片机作为本系统设计的核心器件。由于 AT89C51 单片机是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能cMOS8 位微处理器。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性

基于液晶显示的单片机温度控制设计

. ... . 《基于液晶显示的单片机温度控制设计》 实习报告 专业班级:电子信息科学与技术11级 组长:彪组别:一 组员:邢路飞王晓东李梁刚蔡云云李德龙宋文杰指导教师:谢艳新王海波 学期:2013-2014学年第1学期 实习地点:组成原理及单片机实验室 《基于液晶显示的单片机温度控制设计》实习报告

一、实验目的 随着现代科技的不段发展,对温度测量的工具越来越多并且精度也是越来高,但随着生活水平的不段提高,越来越多的人健康的关注倍加重视,特别是对暖空气的变化更加注意,在此我们特设计有关温度控制的系统,通过它可以设置度的上下限,当温度低于所设的温度的下限或是高于所设的温度的上限时就会发生报警,因此可以提醒您要注意温度变化。本制作轻巧灵便适合在私人家庭中运用,使用时可以通过四个按键的作用来设置系统初值,即可达到准确提醒您的作用。 二、设计题目:基于液晶显示的单片机温度控制设计 三、功能描述 本次设本系统主要研究的是利用MCS-51系列单片机中的AT89C51单片机来实现温度检测及控制,通过对89C51的P1口的高4位设置上限值、下限值、,因考虑到在设置温度TH和TL,所以本次设计采用四个按键来控制,通过按键之间的协调作用来完成温度设置值,由于温度的不同我们采取不同的信息来作为信号处理,所以在硬件电路中用蜂鸣器来报警做为提醒实现温度从IN0输入89C51的P1口低4位设置报警系统。ADC0809实现模拟输入到数字量的转换,通过1602数码管显示数据。 四、系统硬件设计 4.1时钟振荡电路 时钟振荡电路如图1所示。 图1 时钟振荡电路图

4.2测温电路 测温电路如图2所示。 图2 测温电路图4.3复位电路 复位电路如图3所示。 图3 复位电路图4.4 报警电路 报警电路如图4所示。 图4 报警电路图4.5显示电路 显示电路如图5所示。

基于51单片机的DS18B20温度检测设计报告

课程名称:微机原理课程设计题目:温度检测课程设计

摘要 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度检测仪。本设计使用简便,功能丰富。可以实现温度采集,温度报警,重设上下限温度值等功能。 在现代化的工业生产中,需要对周围环境的温度进行检测和控制。本设计对温控报警问题展开思考,设计一个能根据需求设置低温到高温进行报警并通过数码管显示的系统。该系统使用STC89C51单片机,同时运用单线数字温度传感器DS18B20,四位共阴数码管显示,按键控制等模块可实现温度的检测与设置。课题经过实验验证达到设计要求,具有一定的使用价值和推广价值。本作品使用四位共阴数码管显示,可以清晰地显示当前的报警温度,一定程度避免使用者使用时出错,安全可靠,可使用于各种食品储存室,植物养殖所等地方,实用性很高。 关键字:温度报警器STC89C51单片机数码管DS18B20

目录 一、课程设计目的和要求 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 二、总体设计方案 (1) 三、硬件设计 (2) 3.1 DS18B20传感器 (2) 3.2 STC89C51功能介绍 (6) 3.3 时钟电路 (8) 3.4 复位电路 (8) 3.5 LED显示系统电路 (9) 3.6 按键控制电路 (11) 3.7 蜂鸣器电路 (11) 3.8 总体电路设计 (12) 四、软件设计 (14) 4.1 keil软件 (14) 4.2 系统主程序设计 (14) 4.3 系统子程序设计 (15) 五、仿真与实现 (18) 5.1 PROTEUS仿真软件 (18) 5.2 STC-ISP程序烧录软件 (19) 5.3 使用说明 (20) 六、总结 (21)

基于单片机的温度采集系统设计

摘要 单片机已在各行业得到广泛应用,为适应更多的应用领域,厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而,整个应用系统不需要扩展,而体积变小、可靠性增高,使单片机成为真正意义上的单片机系统。 第一章单片机概述 单片机是单片微型计算机的简称,有时称为微控制器,是将计算机的主要功能单元集成在一个芯片中而构成的器件。由于单片机在一个芯片上集成诸多功能,因此就单项功能而言,通常都没有普通计算机强大,如计算机速度不够快、字长较短、外部可扩展接口的数量少且规模小等。但是,单片机具有体积小、价格便宜和技术成熟等优点,是各种电子产品的重要组成部分,在国民经济的各个领域发挥着重要作用。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端[1]的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、

51单片机热敏电阻测温程序

//本程序是通过热敏电阻测温度(30c-50c),采用六位串行数码管显示,前三位显示ds18b20测得数据,后三位是热敏电阻测得数据 #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar smg[]={0x88,0xeb,0x4c,0x49,0x2b,0x19,0x18,0xcb,0x08,0x09}; uchar b,d; uint shuju; int a,temp; sbit start=P2^7; sbit ale=P2^7; sbit addc=P2^6; sbit addb=P2^5; sbit adda=P2^4; sbit eoc=P2^3; sbit oe=P2^2; sbit clk=P3^2;//0809时钟脚 sbit dat=P3^0; //串行数码管数据端 sbit clock=P3^1; //串行数码管时钟端 sbit DQ=P2^0; /******************delay**************************/ void delay(uint x) { while(x--); } void delay1(uint x) { uint i,j; for(i=0;i

单片机温度采集程序

单片机温度采集程序 用一片DS18B20 构成测温系统,测量的温度精度达到0.1 度,测量的温度的范围在-20 度到+100 度之间,用8 位数码管显示出来。 由于DS18B20 是在一根I/O 线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 DS18B20 的读时序 对于DS18B20 的读时序分为读0 时序和读1 时序两个过程。 对于DS18B20 的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15 秒之内就得释放单总线,以让DS18B20 把数据传输到单总线上。DS18B20 在完成一个读时序过程,至少需要60us 才能完成。 对于DS18B20 的写时序仍然分为写0 时序和写 1 时序两个过程。 对于DS18B20 写0 时序和写1 时序的要求不同,当要写0 时序时,单总线要被拉低至少60us ,保证DS18B20 能够在15us 到45us 之间能够正确地采样IO 总线上的“0 ”电平,当要写1 时

序时,单总线被拉低之后,在15us 之内就得释放单总线。 本程序实现温度的采集并且实时在数码管上显示出来。 具体程序如下: /*----------------------------------------------- 名称:18B20温度传感器 日期:2009.5 修改:无 内容:18B20单线温度检测的应用样例程序,请将18b20插紧, 然后在数码管可以显示XX.XC,C表示摄氏度,如显示25.3C表示当前温度25.3度 ------------------------------------------------*/ #include //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int; /******************************************************************/ /* 定义端口*/ /******************************************************************/ sbit seg1=P2^0; sbit seg2=P2^1; sbit seg3=P2^2; sbit DQ=P1^3;//ds18b20 端口 sfr dataled=0x80;//显示数据端口 /******************************************************************/ /* 全局变量*/ /******************************************************************/ uint temp; uchar flag_get,count,num,minute,second; uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //7段数码管段码表共阳 uchar str[6]; /******************************************************************/ /* 函数声明*/ /******************************************************************/ void delay1(uchar MS); unsigned int ReadTemperature(void); void Init_DS18B20(void); unsigned char ReadOneChar(void);

单片机温度采集与显示

1、课程设计目的 (1)利用单片机及相应温度传感器设计单检测节点或多检测节点数字温度计 (2)精度误差:0.5摄氏度以内;测温范围:10-50摄氏度 (3)LED数码管或LCD直接显示 (4)完成对设计系统测试 2、数字温度计正文 摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文主要介绍了一个基于89C52单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,使用起来相当方便,适合于我们日常生活和嵌入其它系统中,作为其AT89C52结合最简温度检测系统,该系统恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。本文将介绍一种基于单片机往制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 关键词:单片机,数字控制,温度计,DSIBB20, AT89C52 2.1引言 随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域己经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段 ①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能温度传感器 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的,它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法,并对以此传感器,AT89C52单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作

51单片机温度采集系统设计需要说明的问题以及设计的心得体会

51单片机温度采集系统设计需要说明的问题以及设计的心得体会 篇一:单片机温度采集系统设计 摘要:本设计为基于单片机8 05l设计的实时温度采集仪。采用一个以单片机为核心的重小系统。访问系统有:单片机.显示器,键盘、串口通讯、模拟开关、A/D转换器等以及整个系统中所要需要的电源组成的一个系统,对于超过此限的温度数据将产生报警信号。 关键词:单片机温度采集 A/D转换器 引言: 近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速,高性能方向发展,从位、8位单片机发展到16位,32位单片机。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。单片机在家用电器业中应用得十分广泛:例如全自动冼衣机、智能玩具;除了上述传统领域外,汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高j功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置,由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题。 本文设计的就是利用805l单片机进行管理和控制的,具有能采集并显示温度,对于超出范围的温度发出蜂鸣声警

报的温度采集系统。 1 系统设计 采用Intel公司生产的805l单片机作为主控制器进行对采集到的信号处理再输送给八段数码显示。Intel公司生产的8051是一个低功耗,字长为8位的单片微型计算机,由中央处理器、片内128B RAM、片内4KBROM、两个16位的定时计数器、四个8位的I/O口(P 0、P l、P 2、P 3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。它具有体积小,重量轻,抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好。 本设计是以单片机为核心的最小温度采集系统。它主要是采用热敏传感器采集温度并进行信号处理。再经过A/D 转换电路转换成数字信号后,送给单片机进行信号处理与计算。计算的结果从显示台上显示出来。。 本设计中模块的功能如下: (1)温度采集电路:将被测温度量经过温度传感器转换为供给A/D转换的电量。 (2)A/D转换电路:是将电量转换成可供单片机识别接收的二进制数值。 (3)单片机:对接收到的二进制数值按照设计目的进行相应的处理。 (4)显示器:是将采集到的温度并经过单片机的处理完

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计随着电子和传感技术的快速发展,温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域,等到了广泛应用。小型的、低功耗的、廉价的、可靠性高的温度传感器引起了人们的广泛关注。在实际生产、生活等领域中,温度是环境因素不可或缺的一部分,对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。本文基于AT89S51单片机,采用 LM35温度传感器,设计了一种灵敏度较高,抗干扰能力强,工作稳定可靠的温度采集显示系统。 1、系统结构及工作原理温度采集显示系统电路由温度采集模块、A/D转换模块、单片机控制模块、数码管显示模块和下载模块组成。电路工作原理是:首先由LM35温度传感器采集外界环境的温度,经LM358放大10倍后以电压形式输入到A/D采样电路,由A/D 转换器TLC549将温度的数字量值传送给单片机系统,再有单片机系统驱动数码管显示温度。本文设计的基于LM35的单片机温度采集显示系统的温度测量范围为25℃~80℃温度采集显示系统电路是一个开环控制系统系统原理框图如图1示: 2、系统核心硬件电路设计系统核心硬件电路设计主要包含温度采集模块的设计、A/D转换模块的设计、单片机控制模块的设计、数码管显示模块的设计和下载模块的设计。 2.1、采集模块的设计 传感器是信号输入的第一个环节,也是整个测试系统性能的关键环节之一,因此对传感器的正确选用显得尤为重要。在本系统中,温度采集模块的核心硬件采用LM35温度传感器,该器件有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,其输出电压与摄氏温度线性成比例,温度每上升1℃,电压上升10ms。LM35无需外部校准,可以提供±1/4℃的常用室温精度。从经济适用等多方面考虑,系统采用LM35温度传感器和LM358放大电路进行温度采集模块的设计,设计原理图如图2 所示。图2中,经过LM35传感器采集后的微弱电压通过LM358 放大电路放大10倍后送入单片机。 2.2、/D 转换模块的设计

CAN总线多点温度采集节点硬件设计

CAN总线多点温度采集节点硬件设计 【摘要】随着科学技术的发展,温度监控系统的应用越来越广泛,本文阐述了一种基于CAN总线的多点温度采集系统,可以实现温度实时监测,该系统能应用于工农业生产的诸多场合。系统以AT89C52单片机为微处理器,外接数字式温度传感器DS18B20获得现场环境的温度信号。通过CAN总线控制器SJA1000和CAN总线驱动器PCA82C250将数据发送到CAN总线上,从而实现对温度的采集。 【关键词】CAN总线;节点;温度采集 0 概述 现场总线是安装在生产制造过程中的装置与控制室内的控制装置之间的一种数字式、串行、多点通信的数据线。应用现场总线技术不仅可以降低系统的布线成本,还具有设计简单、调试方便等优点。同时,由于现场总线本身还提供了灵活且功能强大的协议,这就使得用户对系统配置,设备选型具有强大的自主权,可以任意的将多种功能模块组合起来扩充系统的功能。在众多的现场工业总线中。随着温度控制技术在各个领域得到广泛地推广和应用,相关行业对温度控制技术的要求与日俱增。目前市场上也有一些温度控制系统,但是这些系统在传送数据时实时性能实现的不是很好,而CAN总线的实时性强、成本低,而且还具备可靠性高、抗干扰强等特点。综合多方面因素考虑,我们能够利用CAN总线的特点和优势设计温度控制系统。 1 设计方案 1.1 系统功能要求 系统能够接受数字式温度传感器DS18B20的温度信号,将温度信号传给单片机,完成单片机最小系统设计,并把此系统作为CAN的节点,节点的硬件包括AT89C52单片机、CAN总线驱动器PCA82C250、CAN总线控制器SJA1000、单片机的时钟和复位电路。主要研究基于AT89C52单片机与DS18B20数字温度传感器的多点温度测量系统。完成数字式温度传感器与CAN总线节点的接口设计及电路设计,实现具有数字式串行温度采集功能的CAN总线节点的硬件设计。应用CAN总线控制器SJA1000及其总线收发器的工作原理,完成数字式温度传感器与CAN总线节点的接口设计。 1.2 硬件功能模块 该系统主要由现场数据采集模块和总线发送模块构成。现场数据的采集是以AT89C52单片机为核心控制单元,外接数字传感器DS18B20,从而获得现场环境的温度信号。通过CAN总线控制器SJA1000和CAN总线驱动器PCA82C250将数据发送到CAN总线上。CAN节点由微处理器、CAN控制器SJA1000、CAN

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 前言: 随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制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,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。本系统可以实现多路温度信号采集与显示,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。 我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词:温度多路温度采集驱动电路 正文: 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其

电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后,温度下降,当温度降到正常温度后,LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降,当温度降到下限温度值时,p1.0信号停止输出,外设电路停止工作,同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后,温度开始上升,接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序,6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON及数码管显示子程序DISP。 (1)主程序 主程序进行系统初始化操作,主要是进行定时/计数器的初始化。 (2)定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样,消除数码管温度显示的闪烁现象,用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到,调用温度采集机模数转换子程序ADCON,得到一个温度样本,并将其转换为数字量,传送给89C51单片机,

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