多路温度采集课程设计-基于单片机和温度传感器的多路温度采集系统并软件仿真

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1、西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录1前言12总体方案设计32．1设计内容32．2方案比较32．2．1方案一32．2．2方案二32.2.3方案三42．3方案论证52．4方案选择53单元模块设计63.1各单元模块功能介绍及电路设计63.1.1电源电路63.1.2中央处理电路63.1.3测温电路73.1.4显示电路73.1.5超温报警电路93.1.6串口下载电路103.2电路参数的计算及元器件的选择113.2.1中央处理电路113.2.2测温电路113.2.4显示电路113.3特殊器件的介绍113.3.1STC89C5

2、2单片机特点及特性113.3.2DS18B20介绍133.3.3矩阵键盘153.4各单元模块的联接164软件设计174.1软件设计原理及使用工具174.1.1设计原理174.1.2使用工具174.2系统软件设计结构图及其功能174.3主要软件设计流程框图及说明184.3.1主程序流程及说明185系统调试205.1系统调试216系统功能、指标参数226、1说明系统能实现的功能226、1、1设置温度上限226、1、2温度测量226、1、3报警22西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告6.2系统性能分析237结论248总结与体

3、会259参考文献2610附录1：相关设计图11附录2：相关设计软件西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告1前言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。而温度传感器在生产和生活中有广泛应用，对其的了解及应用就显得更为重要了。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量电信号，又可以测量温度、湿度等非电信号

4、。由单片机构成的温度检测、温度控制系统可广泛应用于很多领域。在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度

5、传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。

6、数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到液晶显示屏进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温

7、度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和发光二极管的目的。我所采用的控制芯片为STC89c52,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对多路温度的采集和显示功能。第26页西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上的知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果，培养资料搜集和汇总的能力，培养总体设计和方案论证的意识，提高硬件，软件设计与开发的综合能力，提高软件和硬件联合调试的

8、能力，掌握相关开发软件，仿真软件的使用方法。现在计算机科学在应用上得到飞速发展，因此，学习这方面的知识必须紧跟实际连接。掌握这方面的知识更重要强调解决实际问题的能力。该课程设计给我们提供了一个很好的机会，它要求我们结合课堂上和书本中学到的知识去独立设计一个硬件系统，它是我们迈向实践和应用的