多路数字式温度测量系统毕业论文.doc
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多路数字式温度测量系统毕业论文,共计 32页，合计2.2万余字。摘要本文结合实际使用需求，采用ds18b20数字温度传感器及单片机设计硬件连接电路，并给出了软件流程图及程序。系统由多个外接的温度传感器及显示器、键盘电路、电子看门狗电路、报警电路、单片机、通信接口及上位机组成。传感器将温度转为电信号后，经过通信接口交微处理器处理，最后将温度值显示并存储...
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共计 32页，合计2.2万余字。
摘 要
本文结合实际使用需求，采用DS18B20数字温度传感器及单片机设计硬件连接电路，并给出了软件流程图及程序。系统由多个外接的温度传感器及显示器、键盘电路、电子看门狗电路、报警电路、单片机、通信接口及上位机组成。传感器将温度转为电信号后，经过通信接口交微处理器处理，最后将温度值显示并存储起来。通过键盘可以控制数据的回放，且可以通过接口与上位机进行通信。系统具有超温报警功能。
由于采用了智能温度传感器DS18B20，它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离点温度。系统具有微型化，微功耗，测量精度高，功能强大等特点，同时可测量多路温度参数，报警的温度值能方便地设置。由于有先进的看门狗电路，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。
系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准的通信接口，上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
关键字：温度测量;传感器;单片机;集成电路
Abstract
Based on the actual experience and needs ,this thesis mainly designs the
hardware connecting circuit by using DS18B20 and MCU. Meanwhile ,it shows the flowchart of software systems and procedures.This system consists of several external temperature sensors and displays,keyboard circuit,electronic watchdog circuit,alarm circuit, microprocessor,communications interface and the host computer. The temperature sensor turns temperature into signals and then through the disposal of the microprocess or interface, the temperature is showed and storaged finally . The data can be controlled by the keyboard intervals, and can communicate with the host computer through the interface. This system has the over –temperature alarm system function.
Because the DS18B20 intelligent temperature sensor system is used ,it has fast rate of change and it is very convenient to read and write . It has digital output ,and can measure the remote temperature.This system has the chatacteristics of microminiaturization, low power ,and high accuracy. It can measure the multi-channel temperature parameters at the same time and the alarm temperature can be easily installed. Because of the advanced watchdog circuit and the internal error testing of DS18B20 ,its anti-interference capability becomes better ,its function more reliable and its stracture simpler.
This system is made up of the upper and lower crew of two main components. The lower component measures the temperature and provides a standard communication interface .Parts of the upper components use the general PC .This system can be used for measuring the temperature , controlling and monitoring the process of the air condition in the buildings.
Key Words：temperature measure; Sensor; single-chip microcomputer; integrate circuit
目录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 设计的目的及意义 1
1.3 主要研究内容 2
第二章 系统总体结构设计与性能指标 3
2.1 传感器的选择 3
2.1.1 模拟式传感器 3
2.1.2数字式传感器 3
2.1.3 DS18B20的选用 4
2.2 系统性能指标要求 6
2.3系统总体结构设计方案 6
第三章 硬件电路设计 8
3.1高精度稳压电源 8
3.1.1高精度稳压电源的组成 8
3.1.2高精度稳压电源设计 8
3.2看门狗电路 10
3.3声光报警电路 11
3.4键盘电路 12
3.4.1键盘电路原理 12
3.4.2 开关状态的可靠输入 12
3.4.3 对按键进行编码 12
3.4.4 选择键盘监测方法 13
3.5温度显示电路 13
3.6温度测试电路 15
3.7 串口通讯电路 17
第四章 软件设计 19
4.1 软件设计概述 19
4.2 主程序方案 19
4.3中断控制程序设计 20
4.4温度测试子程序设计 20
4.5串口通信程序设计 21
第五章 系统调试 24
5.1硬件调试 24
5.2软件调试 24
5.3系统联调 25
5.4现场调试 25
第六章 结论与展望 26
6.1 结论 26
6.2展望 26
参考文献 27
附录1 程序清单 28
致谢 32
参考文献
[1]. 毛敏. MCS-51系列单片机系统及应用实践教程.高等教育出版社，2006（1）
[2]. 余永权. 单片机原理及应用. 北京：电子工业出版社, 1997
[3]. 邦田. 电子电路实用抗干扰技术. 北京：人民邮电出版社，1994
[4]. Dallas semiconductor inc,ds18b20 programmable resolution 1—wiredigital thermometer 2001[Z] .
[5]. 黄贤武，郑筱霞，曲波等. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都：电子科技大学出版社，1997.4-10.
[6]. 刘君华. 智能传感器系统 [M] . 西安：西安电子科技大学出版社，1999.
[7]. 余永权. Flash 单片机原理及应用 [M]. 北京：电子工业出版社，1997.
[8]. 周云波. 由DS18B20单线数字温度计构成的单线多点温度测量系统. 电子技术应用，1996(2):15- 20.
[9]. 吉鹏 ,马云峰等. 微机原理与接口技术 [M]. 北京:高等教育出版社,2001.
[10]. 振国. DS1820 及高精度温度测量的实现 [J] . 电子技术应用，2000 (1) .
[11]. 东耀，汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界，2001（12）：30- 33.
[12]. 月霞，孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界，2001（12）：25- 29.
[13]. 贤武，郑霞，曲波. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都：电子科技大学出版社，1997.
[14]. 李建中.单片机原理及应用[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2006
摘 要
本文结合实际使用需求，采用DS18B20数字温度传感器及单片机设计硬件连接电路，并给出了软件流程图及程序。系统由多个外接的温度传感器及显示器、键盘电路、电子看门狗电路、报警电路、单片机、通信接口及上位机组成。传感器将温度转为电信号后，经过通信接口交微处理器处理，最后将温度值显示并存储起来。通过键盘可以控制数据的回放，且可以通过接口与上位机进行通信。系统具有超温报警功能。
由于采用了智能温度传感器DS18B20，它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离点温度。系统具有微型化，微功耗，测量精度高，功能强大等特点，同时可测量多路温度参数，报警的温度值能方便地设置。由于有先进的看门狗电路，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。
系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准的通信接口，上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
关键字：温度测量;传感器;单片机;集成电路
Abstract
Based on the actual experience and needs ,this thesis mainly designs the
hardware connecting circuit by using DS18B20 and MCU. Meanwhile ,it shows the flowchart of software systems and procedures.This system consists of several external temperature sensors and displays,keyboard circuit,electronic watchdog circuit,alarm circuit, microprocessor,communications interface and the host computer. The temperature sensor turns temperature into signals and then through the disposal of the microprocess or interface, the temperature is showed and storaged finally . The data can be controlled by the keyboard intervals, and can communicate with the host computer through the interface. This system has the over –temperature alarm system function.
Because the DS18B20 intelligent temperature sensor system is used ,it has fast rate of change and it is very convenient to read and write . It has digital output ,and can measure the remote temperature.This system has the chatacteristics of microminiaturization, low power ,and high accuracy. It can measure the multi-channel temperature parameters at the same time and the alarm temperature can be easily installed. Because of the advanced watchdog circuit and the internal error testing of DS18B20 ,its anti-interference capability becomes better ,its function more reliable and its stracture simpler.
This system is made up of the upper and lower crew of two main components. The lower component measures the temperature and provides a standard communication interface .Parts of the upper components use the general PC .This system can be used for measuring the temperature , controlling and monitoring the process of the air condition in the buildings.
Key Words：temperature measure; Sensor; single-chip microcomputer; integrate circuit
目录
第一章 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 设计的目的及意义 1
1.3 主要研究内容 2
第二章 系统总体结构设计与性能指标 3
2.1 传感器的选择 3
2.1.1 模拟式传感器 3
2.1.2数字式传感器 3
2.1.3 DS18B20的选用 4
2.2 系统性能指标要求 6
2.3系统总体结构设计方案 6
第三章 硬件电路设计 8
3.1高精度稳压电源 8
3.1.1高精度稳压电源的组成 8
3.1.2高精度稳压电源设计 8
3.2看门狗电路 10
3.3声光报警电路 11
3.4键盘电路 12
3.4.1键盘电路原理 12
3.4.2 开关状态的可靠输入 12
3.4.3 对按键进行编码 12
3.4.4 选择键盘监测方法 13
3.5温度显示电路 13
3.6温度测试电路 15
3.7 串口通讯电路 17
第四章 软件设计 19
4.1 软件设计概述 19
4.2 主程序方案 19
4.3中断控制程序设计 20
4.4温度测试子程序设计 20
4.5串口通信程序设计 21
第五章 系统调试 24
5.1硬件调试 24
5.2软件调试 24
5.3系统联调 25
5.4现场调试 25
第六章 结论与展望 26
6.1 结论 26
6.2展望 26
参考文献 27
附录1 程序清单 28
致谢 32
参考文献
[1]. 毛敏. MCS-51系列单片机系统及应用实践教程.高等教育出版社，2006（1）
[2]. 余永权. 单片机原理及应用. 北京：电子工业出版社, 1997
[3]. 邦田. 电子电路实用抗干扰技术. 北京：人民邮电出版社，1994
[4]. Dallas semiconductor inc,ds18b20 programmable resolution 1—wiredigital thermometer 2001[Z] .
[5]. 黄贤武，郑筱霞，曲波等. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都：电子科技大学出版社，1997.4-10.
[6]. 刘君华. 智能传感器系统 [M] . 西安：西安电子科技大学出版社，1999.
[7]. 余永权. Flash 单片机原理及应用 [M]. 北京：电子工业出版社，1997.
[8]. 周云波. 由DS18B20单线数字温度计构成的单线多点温度测量系统. 电子技术应用，1996(2):15- 20.
[9]. 吉鹏 ,马云峰等. 微机原理与接口技术 [M]. 北京:高等教育出版社,2001.
[10]. 振国. DS1820 及高精度温度测量的实现 [J] . 电子技术应用，2000 (1) .
[11]. 东耀，汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界，2001（12）：30- 33.
[12]. 月霞，孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界，2001（12）：25- 29.
[13]. 贤武，郑霞，曲波. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都：电子科技大学出版社，1997.
[14]. 李建中.单片机原理及应用[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2006
