基于单片机和DS18B20的空调温控系统毕业设计.doc下载

weixin_39822095 2021-09-25 09:39:02
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单片机原理及应用》 课程设计报告 题 目: 度控制器电路 专 业: 电子信息工程 年 级: 2010级 学 号: ********** 学生姓名: ******* 联系电话: ************ 指导老师: ******* 完成日期:2013年5月30 摘 要 随着时代的进步和发展,度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域 ,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字度报警器系统。详细描述了利用数 字度传感器DS18B20开发测系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件 编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统 可以方便的实现度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警度,它使用起来 相当方便,具有量程宽、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产 中的度测量,也可以当做度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展 。DS18B20与AT89C52结合实现最简度报警系统,该系统结构简单,有广泛的应用前景 。 关键词:单片机度检测;AT89C52;DS18B20; ABSTRACT With the era of progress and development, the temperature test has affected our life, work, scientific research, each domain, has become a very important thing, be imperative system so the design of a temperature test. This paper introduces a digital temperature alarm system based on AT89C52 mcu. Detailed description of the process of digital temperature sensor DS18B20 temperature measurement system development, focusing on the sensor under the SCM hardware connection, software programming and system flow of each module are analyzed in detail, on the part of the circuit are one one are introduced, the system can facilitate the realization of temperature acquisition and alarm, and can according to need any alarm temperature, it is very convenient to use, has a wide range, small volume, low power consumption, suitable for our daily lives and industrial, agricultural production in the temperature measurement, can also be used as a temperature processing module into other systems, as other auxiliary system. DS18B20 combined with AT89C52 to achieve the most simple temperature alarm system, the system is simple in structure, has the widespread application prospect. Key word. Single chip microcomputer; temperature detection; AT89C52; DS18B20; 目录 摘 要 I ABSTRACT II 1 设计要求及方案选择 1 1.1设计要求 1 1.2方案选择 1 2 理论分析与设计 1 2.1 芯片介绍 1 2..1.1 DS18B20概述 1 2.1.2 STC89C52介绍 2 2.2系统结构框图 3 2.3程序原理叙述 3 3.电路设计 3 3.1硬件设计 3 3.1.1报警模块 4 3.1.2单片机最小系统电路 4 3.1.3度采集模块 5 3.2软件设
单片机使用系统设计 课 题:基于DS18B20的多点度测量系统的设计 姓 名: 班 级: 学 号: 指导老师: 日 期: 引 言 在粮库测系统、冷库测系统、智能化建筑控制系统、中央空调系统等多种系统中都 需要多点度测量系统。因此,多点度测量技术实现尤为重要。美国Dallas公司推出 的数字度传感器DSl8B20,电源供电范围在3.0~5.5V;度测量范围为- 55~+125 ;具有独特的单总线接口,仅需要占用一个通用I/O端口即可完成和微处理器 的通信;在- 10~+85 度范围内具有±0.5 精度;用户可编程设定9~12位的分辨率。以上特性使得 DSl8B20非常适用于构建高精度、多点度测量系统。 DS18B20简介 DSl8B20是美国Dallas半导体公司推出的一种智能数字度传感器。和传统的热敏电阻相 比,它能够直接读出被测度,并且可根据实际要求通过编程实现9~12位的数字值读数 方式;可以分别在93.75ms和750 ms内完成9位和12位的数字量;从DS18B20读出信息或写入DS18B20信息仅需要1根口线(单 线接口);度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而 无需额外电源。使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。 1系统硬件设计 由DS18B20和Atmel公司推出的单片机AT89C51以及相关外围电路组成的高精度、多点度 测量系统的结构框图如图1所示。系统采用8片DS18B20构成小型度传感器网络[3],通 过并行连接方式连接至单片机的通用I/O端口。单片机获得度信息后,通过特定的算法 ,将处理后的度信息通过LED显示出来,同时通过串行口送上位机处理。 DS18B20内部均有一个独立的64位序列号,单片机通过序列号可以对一条总线上的多支D S18B20进行控制,读取它们的度。但是,要完成这个操作,软件设计比较复杂,同时 存在一个缺点——速度太慢。无法适用于一些实时性要求高的测场合。所以本次设计采 取一种利用单片机的并口,同步快速读取8支DS18B20的方法。 2系统软件设计 2.1 并行同步快速读取8支DS18B20的方法 对于一支DS18B20,我们要输出或输入各类数据时,可以采用位寻址,比如:sbit DQ=P3^3; DQ=0; DQ=1; 而对于8支DS18B20,如果还采用位寻址的方法,采用单总线,通过查询序列号依次读取 ,程序就非常复杂,而且速度会大大减慢,所以将位寻址扩展为字节寻址,比如: #define DQ P3; DQ=0x00; DQ=0xff; 即可一次输出或输入8个位数据,从而达到同步读取的目的。 2.2 系统的度合成处理 采用上述方法一次读取8支DS18B20的时间不超过1秒,但读取的数据在RAM中并不顺序排 列的。必须用软件合成处理,才能得到所需要的度值。如表- 1所示,纵向排列的是存放每次读取数据的Buf,而横向才是我们需要的度值,此时设计 一个将纵向数据转为横向度的程序,连续执行两次,就可以将DS18B20的高和低字节全 部合成标准的度数据。 2.3 系统软件流程图 主程序执行流程如图2所示,主程序先对各DS18B20进行初始化,然后重复调用写命令和 读数据模块,最后将数据处理后送入LED显示。 2. 4 系统电路图 3系统仿真 Proteus软件是Labcenter公司的一款电路设计和仿真软件,它包括ISIS、ARES等软件模 块,ARES模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS模块用来完成电路原理图的绘制和仿真。 Proteus的软件仿真基于VSM技术,它和其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能 仿真大量的单片机芯片,比如MCS- 51系列、PIC系列等等,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等。通过Proteus 软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验环境。 本设计的核心部分为八点度数据的快速准确读取,完成电路设计和软件编程后,将程 序在KEIL下编译,装入单片机,进行仿真,可以看到,同步快速多点度测量得到了实 现。仿真中的一个画面如下面图3中的效果所示,此时采集的是第5通路的测量度。 4系统运行和数据分析 根据系统软件和硬件设计方案搭建实际系统电路,依次采集八路度测量数据,并且在 LED数码管上显示所测度,同时和现场度计测量值进行比较,系统运行结果如下,见 表-2: 表-2 传感器和度计数据对照 测量结果数据和度计直接测量吻合,符合仿真结果,本系统的测量范围为0-99 ,DS 18B20数字值读取位数为8位,精确到1 ,满足日常测量使用。另外可以通过改变DS18B2 0数字值读取位数提高精度,也可以根据实际使用要求扩大量程。在

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