多机温度通信.doc

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1、河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多机温度检测系统设计姓名：宁凯文学号：31110800****专业班级：光电11-01指导老师：刘巍所在学院：电气工程与自动化学院2013年12月20日35/35摘要本设计是以STC89C52单片机为控制核心，利用新型一线制温度传感器DS18B20测量温度值，实现环境温度的检测和报警。系统测量的温度范围为0.0℃~99.9℃，测量精度为0.5℃。用户可以自定义报警上、下限，一旦温度超过极限值，单片机便启动声光报警。该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛

2、应用于基于单片机的测温报警场合。系统抗干扰性强、设计灵活方便，适合在恶劣的环境下进行温度测量。系统硬件电路包括传感器数据采集、温度显示、报警温度设定、上下限报警主电路等。整个装置的控制核心是STC89C52单片机。温度传感器DS18B20采用外部电源供电，传感器输出引脚直接和单片机相连。电路支持温度极限值查询功能，可以通过相关按键查询当前温度极限值。当被测温度越限时，报警主电路产生声光报警，同时主机向从机发送报警命令使从机报警。采用3片单片机，组成多机温度检测系统；下位单片机采集温度并用数码管显示当

3、前温度值，通过串行通信传送至上位单片机；上位单片机用数码管显示温度大小和从机地址；基本范围0.0℃~99.9℃；精度误差小于0.5℃；可以任意设定温度的上下限报警功能关键字：STC89C52；DS18B20温度传感器；数码管；测温报警35/35目录摘要2目录31.概述41.1课题背景41.2系统概述42系统方案设计52.1主控制部分设计52.2传感器部分设计63系统总体方案及硬件设计113.1AT89S52单片机的最小相系统113.2DS18B20的I/O接线图113.3数据显示部分123.4整体电

4、路124软件设计134.1概述134.2主程序方案134.3DS18B20的相处理子程序144.4各模块工作流程图155课程设计体会186参考文献1835/351.概述1.1课题背景在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统

5、应用十分广阔。1.2系统概述本设计运用主从分布式思想，由上位机，下位机多机温度数据采集，组成两级分布式多机温度测量的巡回检测系统。该系统采用RS-232串行通讯标准，通过上位机控制下位机进行现场温度采集，并实时显示当前各点的温度值。下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食

6、仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。温度检测系统有则共同的特点：测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。若采用一般温度传感器采集温度信号，则需要设计信号调理电路、A/D转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响，会使检测系统的稳定性和可靠性下降。所以多点温度检测系统的设计的关键

7、在于两部分：温度传感器的选择和主控单元的设计。温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，也高居各类传感器之首。35/352系统方案设计2.1主控制部分设计方案一：此方案采用PC机实现。它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便。且人机交互友好。但是PC机输出信号不能直接与DS18B20通信。需要通过RS232电平转换兼容，硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便。而且在一些环境比较恶劣的场合，PC机的体积大，携带安装不方便，性能不稳定，给工程带来很多麻烦！方案二：此方案采用STC89C52八位单片机

8、实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，可由一台上位机，多个下位机组成多机温度数据采集系统，实现远程控制。另外AT89S52在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟2.1.1对AT89S52功能的认识STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储