基于单片机的温度采集系统设计

论文字数:15870.页数:38  论文编号:JD473   

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

任务要求:

单片机目前在工业、服务业及制造业都有着广泛的应用，采用单片机实现温度采集具有成本抵、开发周期短、易于实现和扩展功能的优点。由于单片机本身具有很强的数字量处理能力，因此本系统的设计可以为接下来的温度控制环节提供服务。
以单片机为核心完成实时温度采集功能，完成如下任务：
1.完成至少四路温度信号采集
2.能实时显示各路温度信号值
3.具有温度上、下限报警功能
4.可设定系统报警温度上、下限
5.硬件原理图，软件实现方案及系统编程。

  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
致谢   32
附录1 C语言程序清单 28
附录2 原理图  38