多路温度采集课程设计

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1、 目录目录 1 前言前言 . 1 2 总体方案设计总体方案设计 . 3 21 设计内容 3 22 方案比较 3 221 方案一 . 3 222 方案二 . 3 2.2.3 方案三 . 4 23 方案论证 5 24 方案选择 5 3 单元模块设计单元模块设计 . 6 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 6 3.1.1 电源电路 . 6 3.1.2 中央处理电路 . 6 3.1.3 测温电路 . 7 3.1.4 显示电路 . 7 3.1.5 超温报警电路 . 9 3.1.6 串口下载电路 10 3.2 电路参数的计算及元器件的选择 11 3.2.1 中央处理电路 11 3.2.2 测温电路 .

2、11 3.2.4 显示电路 . 11 3.3 特殊器件的介绍 . 11 3.3.1 STC89C52 单片机特点及特性 . 11 3.3.2 DS18B20 介绍 . 13 3.3.3 矩阵键盘 15 3.4 各单元模块的联接 16 4 软件设计软件设计 . 17 4.1 软件设计原理及使用工具 17 4.1.1 设计原理 . 17 4.1.2 使用工具 . 17 4.2 系统软件设计结构图及其功能 17 4.3 主要软件设计流程框图及说明 18 4.3.1 主程序流程及说明 . 18 5 系统调试系统调试 . 20 5.1 系统调试 21 6 系统功能、指标参数系统功能、指标参数 22 6、

3、1 说明系统能实现的功能 22 6、1、1 设置温度上限 . 22 6、1、2 温度测量 . 22 6、1、3 报警 . 22 6.2 系统性能分析 23 7 结论结论 . 24 8 总结与体会总结与体会 . 25 9 参考文献参考文献 26 第 1 页 1 1 前言前言 随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进 步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为 衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本 结构、工作原理及特性是非常重要的。而温度传感器在生产和生活中有广泛应用，对其 的了解及应用就显得更为重

4、要了。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以 测量电信号，又可以测量温度、湿度等非电信号。由单片机构成的温度检测、温度控制 系统可广泛应用于很多领域。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，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，温度传感器 的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集 成温度传感器。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，它的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

5、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。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程 中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业 现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰 能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对 温度进行在线测量的要求。数字温

6、度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高 工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确 度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠 性、准确性显得越来越重要。 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 液 晶显示屏进行显示。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发光二极管 的目的。 我所采用的控制芯片为 STC89c52,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,来达到对多路温度的采集和显示功能。 第 2 页 本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本 上的知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果，培养资料搜集和 汇总的能力， 培养总体设计和