学位论文-—温控系统.doc

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1、嵌入式技术应用项目说明书温控系统院（系）机械工程学院专业机械电子工程班级机械电子工1班学生姓名指导老师成绩2015年月日28课程设计任务书兹发给机械电子1班班学生课程设计任务书，内容如下：1．设计题目：温控系统2．应完成的项目：（1）设计说明书计算准确、书写工整，字数不少于3000字；图纸正确清晰，符合制图标准及有关规定。（2）（3）基于相关电路完成电路设计、程序设计与实物。（4）完成总体内容，实现具体功能。3．参考资料以及说明：（1）《微机原理与接口技术》（2）《电子线路CAD与实训》（3）《DS18B20技术手册》（4）《LCD1602液晶技术手册》4．本设计任

2、务书于2015年11月16日发出，应于2015年11月27日前完成，然后进行答辩。指导教师签发2015年月日28目录摘要4第一章绪论5第二章总体内容及设计62.1总体内容设计及目标6第三章电路设计及元器件选型73.1单片机基本电路设计73.2传感器功能及电路9第四章程序设计12第五章电路设计及结果135.1电路仿真设计135.2当温度小于25度时的仿真现象：145.3电脑接收串口数据：15第六章总结16参考文献1728摘要本次课程设计使用DS18B20温度传感器设计温度报警系统，完成如下功能:(1)在LCD液晶屏上显示当前采集到的环境温度(2)在环境温度低于27度时

3、，蜂鸣器开始以慢“滴”声报警，并且伴随LCD液晶屏上显示三个感叹号（！！！）；当环境温度低于25度时，蜂鸣器以快“滴”声报警。并且伴随LCD液晶屏上显示六个感叹号（！！！！！！）。(3)在环境温度高于30度时，蜂鸣器开始以慢“滴”声报警，并且伴随LCD液晶屏上显示三个感叹号（！！！）；当环境温度高于32度时，蜂鸣器以快“滴”声报警。并且伴随LCD液晶屏上显示六个感叹号（！！！！！！）。关键词：DS18B20温度传感器LCD液晶显示屏蜂鸣器报警28第一章绪论温度传感器是各种传感器中最常用的一种，早期使用的是模拟温度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生

4、线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就能计算出当前环境温度。随着科技的进步，现代的温度传感器已经走向数字化，外形小，接口简单，广泛应用在生产实践的各个领域，为我们的生活提供便利。随着现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化、正成为传感器发展的一个重要方向。美国DALLAS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议，即与单片机接口仅需占一个I/O端口，无须任何外部元件，直接将环境温度转化为数字信号，以数字码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。28第二章总体内容及设计2.1总体内容设计及目标2.2组员及任务温伟杰查询技术

5、手册，编写程序，调试单片机，编写说明书朱永豪绘制电路层次原理图，元器件图，编写说明书邓耀斌绘制仿真电路图，编写说明书李智杰调试仿真，编写说明书28第三章电路设计及元器件选型3.1单片机基本电路设计电源模块通过三端稳压芯片7805将输入的直流转化为稳压直流5V电源。图3-1-1电源模块CPU模块AT89C51单片机作为CPU处理程序，实现程序中所编写的功能。图3-1-2CPU模块28蜂鸣器模块当环境温度不在适宜范围，蜂鸣器将跟随灯的闪烁开始以“滴”声报警。图3-1-3蜂鸣器模块DS18B20温度传感器模块温度传感器DS18B20采用单总线协议，下图中16号引脚与单片机

6、的P3.7相连接，并外接一个约为4.7K欧姆的上拉电阻。图3-1-4DS18B20模块28LCD1602液晶屏模块1,2引脚分别为接地和电源。3为对比调整电压引脚，4为指令/数据引脚，5为读取/写入引脚，6为使能引脚，7~14引脚为数据总线，15,16为背光电源正负极引脚。图3-1-5CPU模块3.2传感器功能及电路DS18B20测温原理如图3-2-1所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基

7、数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。28图3-2-1DS18B20测温原理在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VCC引脚接入，I/O引脚与单片机的P3.7相连接，并外接一个约为4.7K欧姆的上拉电阻。图3-2-2DS18B20电路图初