基于单片机的多点温度测量系统标准设计.doc

课程设计(论文)题目名称基于单片机多点温度测量系统设计课程名称单片机原理及应用学生姓名刘道文学号系、专业魏源国际学院，12电气班指导教师尹进田7月4日摘要经过利用DS18B20数字温度传感器测温原理和特征，利用它独特单线总线接口方法，和AT89C51单片机相结合实现多点测温。并给出了测温系统中对DS18B20操作C51编程实例。实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下仿真。利用51单片机并行口，同时快速读取8支DS18B20温度，实现了在多点温度测量系统中对多个传感器快速正确识别和处理，并给出了具体编程实例和仿真结果。关键词：单片机；DS18B20数字温度传感器；Proteus仿真；C51编程目录摘要I第一章绪论11.1温度智能测控系统研究背景和现实状况分析11.2温度智能测控系统工作原理2第二章单片机介绍32.1单片机定义32.2单片机基础结构42.3单片机实施指令过程52.4单片机特点6第三章数字温度传感器DS18B20原理73.1概述73.2关键特征73.3引脚功效83.4工作原理及应用83.5单片机对DS18B20操作步骤83.6DS18B20和单片机接口93.7DS18B20芯片ROM指令表93.8DS18B20芯片存放器操作指令表103.9DS18B20复位及应答关系及读写隙11第四章系统硬件设计124.1系统结构设计思绪124.2系统框图134.3系统硬件设计13第五章系统软件设计165.1系统软件设计思绪165.2系统软件设计21第六章系统运行结果27第七章结束语31参考文件32任务书33评阅表36第一章绪论1.1温度智能测控系统研究背景和现实状况分析温度是一个和大家生活环境有着亲密关系物理量，也是一个在生产、科研、生活中需要测量和控制关键物理量，是国际单位制七个基础量之一，同时它也是一个最基础环境参数。人民生活和环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科全部离不开温度。在工业生产和试验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、试验室、农场塑料大棚甚至大家居室里常常需要对环境温度进行检测，并依据实际要求对环境温度进行控制。比如，发电厂锅炉温度必需控制在一定范围之内；很多化学反应工艺过程必需在合适温度下才能正常进行。炼油过程中，原油必需在不一样温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有适宜温度环境，很多电子设备不能正常工作，粮仓储粮就会变质霉烂，酒类品质就没有保障。可见，研究温度测量含相关键理论意义和推广价值。伴随现代计算机和自动化技术发展，作为多种信息感知、采集、转换、传输相处理功效器件，温度传感器作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺乏关键技术工具，其应用已遍布工农业生产和日常生活各个领域。本设计就是为了满足大家在生活生产中对温度测量系统方面需求。本设计要求系统测量温度点数为4个，测量精度为0.5℃，测温范围为-20℃～+80℃。采取液晶显示温度值和路数，显示格式为:温度符号位,整数部分,小数部分,最终一位显示℃。显示数据每一秒刷新一次。二十一世纪科学技术发展日新月异，科技进步带动了测量技术发展，现代控制设备性能和结构发生了巨大改变，我们已经进入了高速发展信息时代，测量技术也成为当今科技主流之一，被广泛地应用于生产各个领域。对于此次设计，其目标在于：1.掌握数字温度传感器DS18B20原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。2.本课题综合了现代测控、电子信息、计算机技术专业领域方方面面知识，含有综合性、科学性、代表性，可全方面检验和促进学生理论素养和工作能力。3.本课题研究能够使学生愈加好地掌握基于单片机应用系统分析和设计方法，培养创新意识、协作精神和理论联络实际学风，提升电子产品研发素质、增强针对实际应用进行控制系统设计制作能力。至单片机AT89C518个通用I/O端口。单片机取得温度信息后，经过特定算法，将处理后温度信息经过LED显示出来，同时经过串行口送上位机处理。每个端口只连接一个温度传感器件，也即一条一线制总线上仅有一个DS18B20。并在Keil环境下编辑应用软件程序，经过Proteus和Keil联合实现该多点温度测量系统设计、调试和仿真。1.2温度智能测控系统工作原理课题采取由Dallas企业生产智能数字温度传感器DS18B20和Atmel企业推出单片机AT89C51和相关外围电路实现高精度、多点温度测量系统。同时本设计在单片机系统设计主流EDA软件Proteus环境下完成，能够立即观察效果和修改软硬件。本系统采取8片DS18B20组成小型温度传感器网络，经过并行连接方法连接至单片机AT89C518个通用I/