课程设计---温度控制系统设计.doc

西南石油大学 温度测量系统设计 学 院 电 信 院 专业年级 测 控 09 级 学 号 0907010330 学生姓名 赵 青 明 指导教师 石老师、葛老师 摘要 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机的功能齐全且智能,成本低廉, 系统结构简单，使用方便，因而通过单片机控制与调整温度有很大实用价值。本设计是基于80C51单片机和DS18B20温度传感器实现温度的测量系统, 单片机在本系统中作为温度输入控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集，LED实现温度显示功能。本系统线路简单，控制功能强，测量值精确。 关键词80C51单片机；DS18B20温度传感器；LED显示 第1章 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2 开发意义 1 1.3 课题完成的功能 1 第2章 方案论证及选择 2 2.1功能设计 2 2.2系统设计原则、方案论证 2 2.2.1 设计原则 2 2.2.2 方案论证 2 2.3 单片机介绍 3 2.3.1 80C51单片机 6 2.3.2 复位电路 8 2.3.3 晶振电路9 2.4 温度传感器 9 2.4.1温度传感器特性 9 2.4.2 DS18B20的连接10 2.4.3 DS18B20的注意事项13 2.5 数码显示管13 第3章 软件设计 14 3.1软件介绍 14 3.2流程设计14 第4章 系统软硬件调试 16 第5章 结论 16 参考文献 17 致 谢 17 附录 18 1.温度采集系统汇编语言程序 18 2.温度采集系统硬件电路及仿真结果22 第1章 绪论 1.1课题背景 随着微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集系统也迅速地得到应用。在生产过程中,应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,以便提高产品质量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中,应用数据采集系统可获得大量的动态信息,是研究瞬态物理过程的有力工具,也是获取科学奥秘的重要手段之一,它将提高人们对各种瞬态现象进行研究的能力。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，特别是单片微机的发展，使传统的测量仪器在原理，功能，精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，使很多的传统电子仪器被相应的全新的仪器类型和测试系统体系所代替。在科学技术高速发展的今天，如何用简单便宜，性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品，已经成为人们研究的主要趋势。因此，温度测试仪作为测量仪器中不能缺少的一种仪器，如何用简单便宜，性能良好，外围电路简单的元器件制造出性能良好的温度采集器便成为了温度采集器的发展方向。本设计是基于AT89C51单片机和DS18B20温度传感器实现温度的测量系统,可以说与人们的日常生活是息息相关的，具有很大的现实意义。 1.2 开发意义 数据采集是获取信息的基本手段,信息采集技术作为信息技术的一个重要分支,与传感器,信号测量与处理,微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术,它研究数据的采集,存储,处理及控制等作业,具有很强的是用性。今天，数据采集技术已经在雷达，通讯，水声，遥感，地质勘探，震动工程，无损监测，语音处理，智能仪器，工业自动控制以及生物医学工程等众多领域的到广泛的应用并且收到了良好的效果。 1.3 课题完成的功能 本设计是一种基于80C51单片机的数据采集系统的最小系统软件设计，温度传感器DS18B20完成将温度信号转换成数字信号的功能，由80C51单片机控制从而实现对数据的采集。最终通过LED数码显示实时温度。 第2章 方案论证及选择 2.1功能设计 本系统主要由80C51单片机，DS18B20温度传感器，LED显示器等部分组成，从而实现对信号的采集、处理、显示，工作的功能。原理框图如下图（图2-1）所示。 温度传感器 温度传感器 输入数字信号 单片机控制的检测系 统 显示器 图2.1数据采集电路原理框图 2.2系统设计原则、方案论证 2.2.1 系统设计原则 顺应数据采集系统的发展，本着拓宽系统功能，使用更少的元器件，降低系统功耗及使系统更加可靠为目标设计一款使用器件最少的数据采集系统。依照上述原则，接下来讨论方案论证。 2.2.2 方案论证 方案一、采用模拟分立元件，如电容、电感或晶体管等非线形元件，实现多点温度的测量及显示，该方案设计电路简单易懂，操作简单，且价格便宜，但采用分立元件分散性大，不便于集成数字化，而且测量误差大。采用模拟