电子信息工程课程设计--温度测量系统设计

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1、 多路温度测量系统设计 年 月 信息技术学院信息技术学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 一、课程设计课题： 多路温度测量采集系统 二、课程设计工作日自 2013 年 12 月 1 日至 2013 年 12 月 20 日 三、课程设计进行地点： 信息馆 320 四、程设计任务要求： (详细内容见课程设计文档) 1.课题来源: 教师下发 2.目的意义: 1、培养理论联系实际的正确思想，训练综合应用已经学过的理论知识和生产实 际知识去综合解决工程实际问题的能力。 2、学习较复杂电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解 决电子信息方面常见实际问题的能力，由有学生自行设计和调

2、试。 3、进行基本技能和技术训练，如掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用绘 图软件和仿真软件等。 3.基本要求: 1、 采用单片机 80C51 实现八路温度检测； 2、 要求温度范围 0100之间； 3、 精度达到1，分辨率0.1；4、在 LED 中显示温度；5、用绘图软件画出总 体电路图；6、提交格式符合要求，内容完整的设计报告。 课程设计评审表课程设计评审表 指导教师评语： 成绩： 签字： 日期： 目录目录 1. 设计任务要求 2 2. 方案比较 2 2.1 课题分析 2 2.1.1 温度传感器的选择 . 2 2.1.2 显示部分 . 3 2.1.3 主控芯片的选择 . 3 3. 单元电

3、路设计 3 3.1. 最小系统电路 . 3 3.1.1 单片机及其管脚说明 . 4 3.2. 复位电路 . 6 3.3. 晶振电路 . 6 3.4. 温度采集电路 . 7 3.4.1 DS18B20 的读写程序和单总线协议的实现. 8 3.5. 电源电路 12 3.6. 按键输入电路 12 3.7. 数目管显示电路 13 3.8. 声光报警模块电路 15 4. 整体电路 . 16 5. 软件设计 . 18 5.1 工作方案简介 18 5.2 主程序流程图 18 5.3 功能模块 19 5.4 由 DS18B20 完成温度检测模块 19 5.5 按键输入模块 23 5.6 声光报警模块 23 总

4、结与体会 . 24 致谢 . 26 参考文献 . 27 附录一元器件清单 . 28 附录二软件清单 . 28 1. 设计任务要求 采用单片机 80C51 实现八路温度检测，要求测量温度范围 0100之间；并在 LED 中显示温度；温度传感器选用模拟和数字的都可以，要求精度达到1 ；分辨率 0.1 ；直流稳压电源自行设计；辅助电路及元器件自选。 2. 方案比较 2.1 课题分析 对于多路温度测量，温度探头的低功耗是十分重要的，同时还要满足易于控制的条 件，测温范围也必须达到或超过题目要求。因此选择合适的温度传感器成为本次设计的 重中之重 2.1.1 温度传感器的选择 根据题目要求，设计一温度测量

5、电路，能够通过温度传感器测量并显示被测量点的 温度，常用的温度传感器可分为 3 大类： 方案一：热电偶式 热电偶具有构造简单,适用温度范围广,使用方便,承受热机械冲击能力强以及响应速 度快等特点,常用于高温区域, 振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合;但 其信号输出灵敏度比较低,容易受到环境干扰和前置放大器温度漂移的影响,因此不适合 测量微小的温度变化。 方案二：电阻式 电阻式可用来测量-220850范围内的温度，少数情况下，低温可测量至-272， 高温可测量至 1000，互换性差，非线性严重，在腐蚀介质中使用时，易氧化，因此， 只能用于低温及无腐蚀性的介质中。虽然测量温度范围广，但

6、热稳定性差。 方案三：数字式 DS18B20 温度传感器。DS18B20 温度传感器为一线式器件，体积更小、适用电压 更宽、更方便。其测量温度范围为 -55+125，在-10+85范围内,精度为 0.5， 有十二位分辨率。其内部有 A/D、D/A 转换装置，用户可以设置温度的上下限，并具可 以直接与单片机进行通讯。现场温度直接以一线总线的数字方式传输，大大提高了系 统的抗干扰性。采用 1-Wire 公众域（PD）软件应用程序接口，采用循环程序结构实现 查看任何一个检测点的编号、 温度值等数据指示， 实现了多个检测点数据的自动化监管。 考虑题目测温范围要求以及测量数据的准确性要求选择方案三。 2.1.2 显示部分 方案一：使用液晶显示屏显示转换结果。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小，平面 显示以及影像稳定不闪烁等优势， 能显示汉字及各种符号， 可以绘制曲线和简单的图像， 分辨率高，抗干扰能力强和显示形式灵活等优点。 方案二：