基于单片机温度监测系统设计毕业设计.doc

目录

第一部分设计任务与调研…………………………………………2
1.理论分析…………………………………………………………………7
2.设计方案…………………………………………………………………7-11
第三部分设计成果……………………………………………………16
1.设计成果……………………………………………………………………12-15
2.作品特点……………………………………………………………………16
第四部分结束语…………………………………………………………21
第五部分致谢………………………………………………………………23
第六部分参考文献………………………………………………………24
第一部分设计任务与调研
1、设计任务
设计制作一台可检测和记录温度的系统。
2、设计的思路、方法
2.1设计思路
利用热敏电阻作为温度传感器，这类传感器至仪表之间通常都要用专用的温度补偿导线，而温度补偿导线的价格很高，并且线路太长，会影响测量精度，这是直接以模拟量形式进行采集的不可避免的问题。采用新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测可以避免热敏电阻作为温度传感器所造成的测量精度误差过大等问题，同时DS18B20只需要一个I/O口便可以进行通信，它可以以更低的成本和更高的精确度实现温度检测。
2.2设计方法
2.2.1时钟显示
采用内部时钟计时，可以节省IO引脚，降低成本，但是内部振荡器使用阻容震荡，其精度不高，如果使用了串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能，会对时钟造成混乱。采用外部时钟芯片DS1302，不仅仅能对时间进行计时还可以对年、月、日、周进行计时，具有闰年补偿功能而且对于使用串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能，不会产生影响。如果接入外置电子电池的话在系统掉电的情况下还可以继续计时。
2.1.2时间温度数据显示
采用数码管显示时间温度数据操作方便，但需要用到的数码管数量甚多，占用I/O口较多，浪费I/O口的利用率，且只能显示数字。而使用LCD显示虽然在编程上有一定程度比数码管显示的复杂性高，但其占用的I/O资源较少，且能显示的内容比数码管丰富的多，不仅能显示数值还能显示英文。
2.1.3数据的串口传送与储存示显
通过串口将数据从一个单片机传送到另一个单片机上设置较为简单，将数据存储到24C02存储器上，不易于对任意时间温度数据进行提取，而将数据传送到PC机上并用VB界面显示出来不仅美观而且信息量丰富，将数据储存在“D：\温度.TXT”目录下不仅存储量大，而且便于直观查看。
3系统硬件设计
3.1系统的总体设计
本系统以AT89C52单片机为核心，采用温度传感器DS18B20进行温度检测，将数字温度信息传输到单片机中，在时钟方面采用外部时钟芯片DS1302，DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时。单片机通过采集温度时间信息后将温度时间数据传送到LCD上显示出来，并将数据通过串口通信通过MAX232传送到电脑中。
3.2功能模块设计及工作原理的分析
3.2.1时钟显示模块
时钟模块采用外部时钟DS1302进行计时，DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/188811.htm"\t"_blank"时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
各引脚的功能为：
Vcc1：备用电源；Vcc2：主电源。当Vcc2>Vcc1+0.2V时，由Vcc2向DS1302供电，当Vcc2<Vcc1时，由Vcc1向DS1302供电。在实物中，我们将vcc1与一颗3V的钮扣电池相连，从而实现时钟实时更新功能。
SCLK：串行时钟，输入，控制数据的输入与输出；
I/O：三线接口时的双向数据线；
CE：输入信号，在读、写数据期间，必须为高。该引脚有两个功能：第一，CE开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑；其次，CE提供结束单字节或多字节数据传输的方法。
DS1302有下列几组寄存器：
DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式。
DS1302的控制字如图3-5所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果