多点温度检测系统设计毕业设计论文 - 图文

《微型计算机控制技术》

课程设计报告

课题名称 多点温度检测系统设计 专 业 自动化（交通信息与工程） 班 级 自动化一班 学生姓名

指导教师

2015年 7月 3 日

目录

一、设计题目 ................................................................................................................................... 2 二、任务要求 ................................................................................................................................... 2 三、总体设计方案 ........................................................................................................................... 2 3.1控制模块………………………………………………………………………………..2 3.2温度显示模块…………………………………………………………………………..3 3.3温度采集模块…………………………………………………………………………..4 3.4键盘控制模块…………………………………………………………………………..6 3.5报警模块………………………………………………………………………………..6 四、各硬件模块电路设计 ............................................................................................................... 7 4.1单片机最小系统硬件仿真图…………………………………………………………..8

4.2温度显示模块硬件仿真图……………………………………………………………..8 4.3温度采集模块硬件仿真图……………………………………………………………..9 4.4按键控制模块硬件仿真图……………………………………………………………..9 4.5报警模块硬件仿真图…………………………………………………………………..9 4.6硬件实现……………………………………………………………………………....10 五、各个软件模块设计和流程图 ................................................................................................. 12 5.1软件设计总流程图……………………………………………………………………12

5.2 DS18B20初始化……………………………………………………………………...13 5.3读DS18B20测得的温度……………………………………………………………..14 5.4数码管显示数据处理…………………………………………………………………15. 5.5按键处理………………………………………………………………………………16 六．设计总结及参考资料 ............................................................................................................. 16

6.1设计总结………………………………………………………………………………..16 6.2参考文献………………………………………………………………………………..17 七．附件......................................................................................................................................... 18

附件一：完整源程序……………………………………………………………………….18 附件二：完整的器件清单及硬件电路图………………………………………………….28

1

一、设计题目

多点温度检测系统设计

二、任务要求

（1） 使用ds18b20为温度传感器；

（2）检测点数为2点以上，检测温度范围为-40到40度之间，测量相应时间小于1s；

（3）完成温度数据的实时显示；

（4）设计一报警电路，当采集的温度越限（超过键盘设置的上下限）时产 生声光报警。

三、总体设计方案

键盘控制模块

报警模块 控制模块温度显示模块 温度采集模块

3.1控制模块

1) 主要功能

采用Atmel公司的AT89S51单片机，它作为系统的核心部分，和温度采集单元之间，它直接对温度传感器进行指令操作，获取温度传感器的温度数据后进行各种处理，然后通过显示模块显示出温度值，工作过程中，接收来自键盘控制模块的信号，并对其作出相应的响应，同时，它不断检测DS18B20测取的温度值是否超过了设定的上限温度或下限温度，如果超过则对报警模块发出指令令其报警。

2) 器件选择

AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编

2

程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

AT89S51具有完整的输入输出、控制端口、以及内部程序存储空间。与我们通常意义上的微机原理类似，可以通过外接A/D，D/A转换电路及运放芯片实现对传感器传送信息的采集，且能够提供以点阵或LCD液晶及外接按键实现人机交互，能对内部众多I/O端口连接步进电机对外围设备进行精确操控，具有强大的工控能力。

图一 AT89S51管脚图

3.2温度显示模块

1) 主要功能

实时显示两个DS18B20温度传感器采集到的温度，在按键的设置下显示设定的报警温度上、下限值。 2) 器件选择

该模块采用两个四位的八段译码管和一块八位锁存器74HC573组成，采用扫描显示的方式显示八位数据。

数码管分为共阳型和共阴型，共阳极型就是发光管的正极都连在一起 ，作为一条引线，负极分开。八段数码发光管就是8个发光二极管组成的，在空间排列成为8字型带个小数点，只要将电压加在阳极和阴极之间相应的笔画就会发光。

3

8个发光二极管的阳极并接在一起，8个阴极分开，因此称为共阳八段数码管。相反则为共阴八段数码管。

图二 数码管显示字段

（a）八段数码管结构 （b）共阴型数码管 （c）共阳型数码管

图三 八段LED数码显示管原理和结构

3.3温度采集模块

1) 主要功能

实时测量两个侧两点的温度

4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/od9f.html