测控系统原理与设计课程设计温度检测系统

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1、《测控系统原理与设计》课程设计报吿课题：温度检测系统班级XXXXXXX学号XXXXXXXXX学生姓名指导教师淮阴工学院电子与电气工程学院2010年12月—、概述1.1前言传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成木低，但需后续信号处理电路，而11可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也冇一定的误差。这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。木设计选用STC89C52型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器，通过LED数码管实现温度显示。通过DS18B20直接

2、读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0°C〜100°C最大线性偏差小TO.orco该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度让还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。1.2基本功能与参数(1)系统基本功能a.实现温度的实时测量与显小-。b.可手动设置监测温度范围的上限和下限。c.超出温度监测范围，可进行声光报警或执行预定操作。(2)参数a.DS18B20的温度测量范围为-55。C〜+125°C,在-10°C〜+85°C范围内，精度为±0.5。C

3、b.显不温度值精确到0.1°C,监测温度精确到1。Cc.精度误差小于0.5°C二、设计要求木设计的温度测量报警系统以STC89C52单-片机为核心部件，外加温度采集电路、键盘及显示电路、越限报警等电路。采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。由数字温度计DS18B20和STC89C52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。利用STC89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实吋温度检测并显示，快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。系统框图如图1所示。复位电路LED数码管显示S

4、TC89C5时钟振荡电路蜂鸣器报警键盘调整控制模块DS18B20温度传感益图1DS18B20温度测温系统框图三、硬件电路总体设计3.1单片机最小系统设计3.1.1电源电路VCCO—+12V-vex?+5VL_ci—

5、^470肿C2O」uFaNC3x-r^470uFC2O.luFG2IKLED-M—图2电源电路3.1.2振荡电路与复位电路晶振采用12MHZo复位电路采用上电加按钮复位。VCUXTAL1—OO—Rl200WeAT89C5IXTAL2匚］昂灰12MHz图3振荡电路Cl22iFRSTAT89C51图4复位电路3.

6、2DS18B20与单片机的接口电路P2OU2^44k732DS18B2OVCCDQGND图5DS18B20与单片机的接口电路3.3独立式键盘电路图6独立式键盘电路3.4报警模块图7报警电路3.5数码管显示模块显示电路采用4位共阴极LED数码管，P0口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。图8数码管显示电路3.6proteus仿真图□.'lRJIM;catv=«」•亠±主±P5CHMXP7JDMP2.IIA9PSJIA'DP

7、2flA>•P2/4A«2raaiA'3ra.»iA'aP'0*2riJiracxP».»l>XDP'2F33IW>0P'SrajiKrrP«API^rDP'3P93T•ra■陋p'jP3.HHD•0:'3>9;'Blr，*5亠——01•I'-esgeaecaorEX"Hora(CA**ML.PWCMM4.DSNFJ曹步EH桂兼鮫erotzsf匹殆2,231kxatoamUMh.IWit1Of图9proteus仿真图3.7DS18B20简单介绍DS18B20的性能特点如下•独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连

8、接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯•DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温•DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成屯路内•适应电压范围更宽，电压范围：3.0〜5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电•温范围一55°C〜+125°C,在-10〜+85°C时精度为土0.5°C•零待机功耗•可编程的分辨率为9〜12位，对应的可分辨温度分别为0.5°C、0.25°C、0.125°C和0.0625°C,

9、可实现高精度测温•在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快•用户可定义报警设置•报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件•测量结果一直接输岀数字温度信号，以〃一线总线〃串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干