課題設(shè)計-基于單片機的溫度巡檢儀硬件設(shè)計(已修改)

　

【正文】 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 摘要 系統(tǒng)采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20和 STC89C52RC單片機為核心構(gòu)成溫度巡檢儀 ，對 3路溫度信號實現(xiàn)實時在線智能巡回檢測，同時具有溫度設(shè)定、報警和與上位機通信功能 。 系統(tǒng)構(gòu)成簡單 ，精度高，使用方便，應(yīng)用范圍廣泛。 該儀表的工作原理主要是： 18B20 從不同點測量實時溫度，傳送到單片機，單片機進行溫度處理，與設(shè)置好的報警溫度比較 ，同時送到數(shù)碼管顯示，當(dāng)檢測到的溫度高于或低于設(shè)置的溫度上下限時，發(fā)出聲光警報。 關(guān)鍵詞： 智能溫度巡檢儀 數(shù)碼管 溫度設(shè)定 報警 單片機 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 Abstract DS18B20 system uses digital temperature sensor and microcontroller core constitute STC89C52RC temperature detection apparatus, the temperature of the 3way signal detection circuit for realtime online intelligence, but also has temperature setting, alarm and munication function with the host puter. System constitutes a simple, high precision, easy to use, wide range of applications. The instrument works mainly: 18B20 realtime temperature measurement from a different point, sent to the microcontroller, the microcontroller temperature treatment, and set the alarm temperature a good parison, at the same time to the digital display, when the detected temperature is higher or lower than the Set the temperature of the upper and lower limit, audible and visual alarm. Keywords: intelligent digital temperature logging devices microcontroller alarm temperature setting 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 目錄 1. 緒 論 .......................................................................................................................4 課題背景 ............................................................4 溫度控制的發(fā)展概況 ..................................................4 國內(nèi)溫度控制的發(fā)展概況 ...........................................................................4 國外溫度控制的發(fā)展概況 ……………………………………………………… ..5 課題研究內(nèi)容 ........................................................5 2. 系統(tǒng)設(shè)計方案 ...............................................................................................................5 設(shè)計要求 ............................................................5 系統(tǒng)組成及工作原理 ..................................................6 系統(tǒng)組成 ...................................................................................................6 工作原理 ...................................................................................................6 方案的選擇 ..........................................................7 方案的確定 ……………………………………………………… ……………………… 7 3. 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .........................................................................................................8 硬件 總體設(shè)計 ........................................................8 溫度傳感模塊 ........................................................8 DS18B20 .........................................9 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能特點 .................................................................. 11 DS18B20的通信協(xié)議 ................................................................................ 10 單片機控制模塊 .....................................................13 AT89S52芯片簡介 ..............................................13 AT89S52功能特性描述 ............................................................................. 14 串口通信模塊 .......................................................19 電源模塊設(shè)計 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 二極管的整流 .................................................................錯誤 !未定義書簽。 電容濾波 .......................................................................錯誤 !未定義書簽。 三端穩(wěn)壓管 ............................................................................................... 20 四位共陽數(shù)碼管 .....................................................22 硬件的調(diào)試 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 初步調(diào)試 ........................................................................錯誤 !未定義書簽。 細節(jié)調(diào)試 .......................................................................錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)軟件的調(diào)試 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 主程序的軟件結(jié)構(gòu) ...................................................24 結(jié)束語 ............................................................................................................................ 27 致 謝 ............................................................................................................................ 28 參考文獻 ........................................................................................................................ 29 附錄一 溫度巡警電路 PCB圖 ...................................................... 30 附錄二 電源 PCB 圖 錯誤 !未定義書簽。 附錄三 溫度控制系統(tǒng)元件清單 ...錯誤 !未定義書簽。 附錄四 電源元件清單 錯誤 !未定義書簽。 附錄五 溫度巡警儀原理圖 ...................................... 31 附錄六 電源原理圖 錯誤 !未定義書簽。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 1. 緒 論 課題背景 在當(dāng)今工業(yè)化大生產(chǎn)日趨發(fā)張的過程中，檢測生產(chǎn)過程溫度變化的智能溫度巡檢儀也被賦予很大的作用，在生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用。目前溫度巡檢儀的設(shè)計技術(shù)已基本成熟，設(shè)計方案也各種各樣，許多心的設(shè)計方案也層出不窮，當(dāng)然隨著當(dāng)今電子技術(shù)的不斷進步，溫度巡檢儀的設(shè)計也只能是越來越自動化、智能化，在生產(chǎn)中所發(fā)揮的作用也會更加的高效。 隨著社會的發(fā)展和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，與其他獨立的電子元件相比，單片機具有體積小，價錢便宜，控制能力強等優(yōu)點，在工業(yè) 、消費品、軍事、通訊等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，利用單片機來設(shè)計的新產(chǎn)品實現(xiàn)不同程度的智能化將是歷史發(fā)展的趨勢，各種各樣的設(shè)備也將會隨著單片機的發(fā)展而更新?lián)Q代。應(yīng)用單片機來設(shè)計的新產(chǎn)品具有新穎，結(jié)構(gòu)緊湊和設(shè)計靈活、方便等特點。 溫度控制的發(fā)展概況 國內(nèi)溫度控制的發(fā)展概況 在我國溫度傳感與溫度控制技術(shù)發(fā)展情況來看，溫度傳感與溫度控制技術(shù)大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：手動控制，自動控制和智能化控制。手動控制是在溫度傳感與溫度控制技術(shù)發(fā)展初期采取的控制手段，其時并沒有真正意義上的控制系統(tǒng)及執(zhí)行機構(gòu)。生產(chǎn) 一線的操作人員既是生產(chǎn)環(huán)境溫度傳感器，又是對生產(chǎn)環(huán)境進行溫度控制的執(zhí)行機構(gòu)，他們是溫度傳感與溫度控制的核心。通過對生產(chǎn)環(huán)境溫度狀況感測，憑借經(jīng)驗和直覺判斷，手動調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境溫度。生產(chǎn)者采用手動控制方式，對生產(chǎn)環(huán)境溫度作出直接、迅速、有效的控制。自動控制是通過對計算機輸入生產(chǎn)環(huán)境溫度的目標(biāo)參數(shù)，計算機能夠根據(jù)傳感器的實際測量值與事先設(shè)定的目標(biāo)值進行比較，以決定生產(chǎn)環(huán)境溫度的控制過程，控制相應(yīng)機構(gòu)進行相應(yīng)的加熱和通風(fēng)冷卻等動作。計算機自動控制的溫度控制技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，通過改變溫室環(huán)境的設(shè)定目標(biāo)值，可以自動 地對生產(chǎn)環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)。目前我國絕大部分工業(yè)生產(chǎn)都采用這種控制方式。智能化控制是在自動控制技術(shù)和生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上，通過總結(jié)、收集適合生產(chǎn)環(huán)境的各種試驗數(shù)據(jù)構(gòu)建專家系統(tǒng)，以建立產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，研究開發(fā)出的一種適合不同產(chǎn)品或者產(chǎn)品數(shù)量不同的溫度專家控制系統(tǒng)技術(shù)。溫度傳感與溫度控制技術(shù)沿著手動、自動、智能化控制的發(fā)展進程，向著越來越先進，功能越來越完備的方廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 向發(fā)展。 國外溫度控制的發(fā)展概況 國外對溫 度傳感與溫度控制 技術(shù)研究較早，始于 20 世紀(jì) 70 年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息 并進行指示、記錄和控制。 80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng) ， 控制系統(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等組成。電子計算機根據(jù)程序表確認(rèn)生產(chǎn)環(huán)環(huán)境溫度參數(shù)，并給終端控制系統(tǒng)指令；終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測信息，根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號，使電器機械設(shè)備執(zhí)行動作，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。 目前 ，國外