毕业设计--智能多点测温系统的设计

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1、 目录 设计总说明 .I Instruction . III 1 绪论 1 1.1 系统背景 1 1.2 系统概述 1 2 系统设计方案 3 2.1 系统各部分设计方案 3 2.1.1 主控制器部分 . 3 2.1.2 扩展电路部分 . 3 2.1.3 人机界面部分 . 6 2.2 系统设计总框图 8 3 硬件电路设计 9 3.1 按键及键盘接口 9 3.2 DS1302 实时时钟 10 3.2.1 DS1302 芯片简介 10 3.2.2 数字时钟的硬件电路 . 13 3.3 DS18B20 数字温度传感器 13 3.3.1 DS18B20 简介 . 13 3.3.2 DS18B20 的硬件

2、电路 . 18 3.4 存储模块 CSI24WC02 电路 19 3.4.1 存储器 CSI24WC02 简介 19 3.4.2 系统中 CAT24WC02 连接电路. 20 3.5 LCD1602 液晶显示器 20 3.5.1 LCD1602 简介 .20 3.5.2 LCD1602 硬件电路 .23 4 软件程序设计.24 4.1 独立式按键 24 4.2 DS1302 实时时钟.25 4.2.1 DS1302 时序 25 4.2.2 DS1302 程序 26 4.3 DS18B20 数字温度传感器 28 4.3.1 DS18B20 时序28 4.3.2 DS18B20 程序30 4.4

3、存储模块 CSI24WC02 33 4.4.1 I2C 总线的定义及时序 33 4.4.2 CSI24WC02 的程序设计.34 4.5 LCD1602 液晶显示器 38 4.5.1 LCD1602 时序 .38 4.5.2 LCD1602 程序 .38 5 系统的仿真与调试.42 5.1 各模块的仿真调试 42 5.2 系统的仿真调试 43 6 参考文献.45 7 附录.46 7.1 系统的整体原理图 46 7.2 系统的程序流程图 47 7.3 系统的整体程序 47 8 致谢.65 I 智能多点测温系统的设计智能多点测温系统的设计 设计总说明 在电冰箱、 空调机生产厂家的产品检测中， 需要

4、同时检测大量测点的温度变化情况。 而要如何快速准确的测量这些温度，就成了关键。作为一种高精度的数字网络温度传感 器， DS18B20 可以很容易的用来建立传感器网络， 依靠这种特殊的单总线接口， DS18B20 可以使传感器网络简单可靠。本文介绍了 DS18B20 在单片机控制下的应用。 本课题主要介绍基于 AT89S52 单片机和 DS18B20 数字温度传感器的多点温度测量 系统。该系统采用 AT89S52 单片机分别采集各个点的温度，实现温度显示功能。它以 AT89S52 单片机作为主控芯片，采用数字温度传感器 DS18B20S 实现多路温度的测量， 测量精度可达到 0.5。该系统采用

5、LCD1602 液晶显示模块，LCD1602 作为显示器，可 以形象直观的显示测出的温度值。 本文首先在绪论中介绍了此系统的背景及功能。第二章确定设计方案。第三章系统 的论述了总体的设计过程，确定了技术指标及器件的选择并且描述了系统的硬件电路设 计，确定了技术指标及器件的选择，并且描述了所使用的各种芯片功能与特性。第四章 重点剖析了软件设计过程。第五章中具体论述了系统的调试步骤和应注意的问题。基于 AT89S52 单片机的单总线多点温度测控系统具有硬件组成简单、多点温度检测、读数方 便、精度高、测温范围广等特点，在实际工程中得出到了广泛的应用。 1）在主控制器部分，我用的是 AT89S52 单

6、片机，它完全兼容 51 单片机，是 51 单 片机的升级版， 软件编程的自由度大， 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。 而且体积小，硬件实现简单，安装方便。 2） 在扩展电路部分， 我用到了数字温度传感芯片 DS18B20， 实时时钟芯片 DS1302， 和存储芯片 24C02。8 个 D18B20 用来测量 8 个不同测温点的温度，实时时钟芯片用来 提供系统时间，24C02 用来存储必要的信息。本设计的一个突出点是 DS18B20 的并行 连接。传统的单总线上挂多个 DS18B20，不仅耗时，而且还需要必要的驱动电流，给电 路的设计和程序的设计带来诸多不便。而本系统采用的并行连接，在理论上 8 个温度转 智能多点测温系统的设计 II 换所消耗的时间和一个温度转换所消耗的时间是相同的。大大提高了系统的效率。 3）在人机界面部分，显示电路我用的是液晶显示，如果采用数码管显示，需要比 液晶更大的功率，同时因为要显示的信息很多，也需要数量很多的数码管，这样会造成 不必要的浪费。按键电路中，我用的是独立按键，因为单片机有剩余的 IO 口，硬件电 路简单，软件编程也简单。如果采用矩