西安郵電大学PLC课程设计报告书基于S7-200的温度采集系统设计院(系)名称：自动化学院35号:陈有元34号:徐星杰学生姓名：30号:穆磊 28号:朱瑶专业名称：测控技术与仪器班级：测控1003班2013 年 09 月 09 日至时间：2013 年 09 月 22 日温度数据采集一、设计要求1.温度通过DS18B20进行控制；2.通过单片机及DAC0832把信号变为0-5伏；3.PLC采集此模拟信号，并进行工程量转换；4.进行现场总线测量，对测量精度进行量化。
二、实验步骤1．根据单片机原理，分析实验要求，编写程序。
2．设计硬件电路，并且在Proteus中进行模拟仿真。
3．仿真成功后，合理布线，进行焊接。
4．进行检查调试。
三、所需元器件表 1 所需器件元器件数量AT89C52 1个DS18B20 1个晶振1个电容3个DAC0832 1个放大器1个电阻若干导线若干四、主要功能描述利用DS18B20数字温度传感器实现对温度进行准确的测量，使温度值显示到数码管上。
利用DS18B20数字温度传感器进行温度的采集，单片机作为控制器件，数据通过串口（RS232）传至计算机，进行温度的采集。
五、实验电路图：图 1 硬件模拟电路仿真图六、实验源程序及流程图源程序：#include<reg51.h>#include<stdio.h>typedef unsigned char uint8;sbit DQ= P3^0;unsigned char Code[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0x F8,0x80,0x90};void mDelay(uint8 Delay){while(Delay--);}Init_DS18B20(void){uint8 x = 0;DQ = 1;mDelay(8);DQ = 0;mDelay(80);DQ = 1;mDelay(20);x = DQ;mDelay(30);}ReadOneChar(void){uint8 i = 0;uint8 dat = 0;for(i=8;i>0;i--){DQ = 0;dat>>=1;DQ = 1;if(DQ){dat |= 0x80;}mDelay(8);}return(dat);}WriteOneChar(uint8 dat) {uint8 i = 0;for(i=8;i>0;i--){DQ = 0;DQ = dat&0x01;mDelay(10);DQ = 1;dat >>= 1;}mDelay(4);}ReadTemperature(void) {uint8 L = 0;uint8 H = 0;uint8 temp = 0;Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0x44);Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0xBE);L = ReadOneChar();H = ReadOneChar();L = L>>4;temp = H<<4;temp = temp|L;return(temp);}void main(void){uint8 temp;while(1){temp = ReadTemperature(); P1=temp;}}七、设计原理：图 2 PDIP芯片引脚功能图如图表2引脚功能描述：VCC：电源GND：地P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。
在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。
在flash 编程和校验时，P1口接收低 8 位地址字。
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL ）。
RST:复位输入。
晶振工作时，RST 脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO 位可以使此功能无效。
DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG ：地址锁存控制信号（ALE ）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。
在flash 编程时，此引脚（PROG ）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。
PSEN:外部程序存储器选通信号PSEN 是外部程序存储器选通信号。
当 STC89C52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
复位电路：单片机在RESET 端加一个大于20ms 正脉冲即可实现复位，上电复位和按钮组合的复位电路如图表3：图 3 复位电路图在系统上电的瞬间，RST 与电源电压同电位，随着电容的电压逐渐上升，RST 电位下降，于是在RST 形成一个正脉冲。
只要该脉冲足够宽就可以实现复位，即20≥=RC τms 。
一般取R ≥1ΩK ，C ≥22uF 。
当人按下按钮S1时，使电容C1通过R1迅速放电，待S1弹起后，C 再次充电，实现手动复位。
R1一般取200Ω。
时钟电路：当使用单片机的内部时钟电路时，单片机的XATL1和XATL2用来接石英晶体和微调电容，如图所示，晶体一般可以选择3M~24M，电容选择30pF左右。
我们选择晶振为12MHz,电容33pF。
图 4 晶振电路图八.DS18B20数字温度传感器介绍图 5 DS18B20图示DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。
光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位，如下图表6：表 2 补码表示表这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
DS18B20的内部逻辑图，如图下：图 6 DS18B20内部逻辑图九、实验心得：徐星杰：本次实验让我的体会最深的是学习的辛酸，再设计的、过程中有很多故障，特别是程序的设计，经过再三的分析和讨论我们找到了其中的问题所在并加以改正。
同时也让我们体验到了单片机只要肯学就会像毒品一样吸引你；人都是在做事做人的过程中慢慢长大成熟，通过此次实习让我们明白了很多道理，龟兔赛跑的故事谁都知道，但现实中，跑的快的兔子就会睡懒觉，跑的慢的乌龟就会慢慢地一步一步爬，虽然我们小组在此次实习取得相对较好的效果，在其他同学都愁眉苦脸不知所措的时候，我们早早就完成，微笑自信的走出了实验室，目前是跑的快的兔子的我们坚决不会睡懒觉，我们会以此激励自己，继续向前。
C 64 位 RO M 和 单线接口 高速缓存存储器与控制温度传感器 高温触发器低温触发器TL 配置寄存器8位CRC 发生器 Vdd通过本次实验，我们小组受益匪浅。
一方面，我们将课堂上的理论知识应用到了实际，加强巩固了理论知识，也提高了实际动手能力。
通过实践反馈，了解到我们自身知识面的不足。
另一方面，在实验过程中，遇到问题时候，我们小组列出可能问题，一一进行排查，找出问题的所在，队员之间分工明确，团结合作，本次实验正是通过队员之间的合作实现的。
陈有元：蓦然回首，两周的实习结束了，在这些天中通过不断的学习，不断的努力和拼搏，不断对新知识的追求和索取，不断地自我发现，感觉到自己的知识结构水平有了很大提升。
针对本次实验，我们小组分工做的比较好，都发挥了其特长，特别是在编程方面所有队员一起分析，思路严谨，很有耐心，其他人都走了，我们还在编程到深夜;在焊接电路时，我们一起焊接和设置的空间布局，使得行焊接电路一次性成功，并且布局清晰，美观，合理，没有解焊、错焊，从上面的焊接图就可以看出；在画程序框图时，能够按找编程的思路所编出的程序正确的画出程序框图，能够一目了然的看出设计的大体思路。
分工明确，又密切配合，从一开始到结束，小组成员都相互监督，频繁的检查队友的进度和有没有出错的地方及时纠正、探讨和有没有需要帮忙的地方，防止队友出错，在错误的方向越走越远；就这样，我们小组到实验室焊接电路，仅用了很短的时间就完成了任务，示范成功。
虽然之前学过c语言，但应用到单片机上，许多东西都不知道，之前没有接触过，不过在问过一些同学后，这个问题也就顺利的解决了。
通过本次课程设计我不光复习了单片机知识，还锻炼了动手能力，同时也熟悉掌握了proteus仿真软件和Keil usion4单片机设计软件的使用，对于我们测控专业的学生来说，Proteus和Keil usion4是必须掌握的仿真软件，像温度数据采集的原理，它是怎样连接的，以及DAC0832是怎样控制传过来的温度数据的等。
