課程設計說明書---計算機溫度巡回檢測程序控制系統(tǒng)

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文檔簡介

1、　　一、設計目的　　設計一個計算機溫度巡回檢測程序控制系統(tǒng)，可以對糧倉的溫度進行多點巡回檢測。通過設計，掌握數據采集系統(tǒng)的工作原理、掌握計算機控制系統(tǒng)的設計原理、設計步驟，進一步提高綜合運用知識的能力。　　二、設計內容和要求<p&g

2、t;　　(1)選擇傳感器，設計接口電路，對八點的溫度進行巡回檢測，要求溫度測量范圍是0~50℃，精度±1℃。　　(2)編寫控制程序，在屏幕上顯示八點溫度的實測值。　　(3)寫出設計說明書。　　三、系統(tǒng)設計方案　　該系統(tǒng)由硬

3、件和軟件兩大塊組成，硬件部分分為：1、控制芯片，是該系統(tǒng)的核心；2、檢測環(huán)節(jié)，即溫度傳感器，用于采集環(huán)境溫度；3、顯示部分，用于顯示當前環(huán)境溫度；4、分時采集部分，用于對八點溫度進行分時采集。軟件部分分為三塊：1、數據處理；2、液晶顯示；3、分時尋采集控制。　　下面是具體方案：　　1、硬件部分<

4、;/b>　　1.1控制芯片:選用常用的89c52可滿足需要。　　1.2溫度檢測環(huán)節(jié)：　　方案一、使用熱敏電阻通過matlab對溫度和電阻之間的非線性關系進行數據擬合得到相應關系式。但熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典

5、型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。其最大的缺點就在于：阻值與溫度的關系非線性嚴重。不易通過程序進行精確控制，誤差較大；　　方案二、使用DS18B20溫度傳感器。該芯片具有獨特的單線借口方式，它與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B

6、20的雙向通信，測溫范圍-55℃～+125℃,精度為0.5±℃而且在使用中不需要任何外圍元件，接線簡單。　　綜合以上分析上，選用DS18B20溫度傳感器，將其I/O口與單片機的I/O口相接，在單片機中寫入處理程序即可。　　顯示部分　　方案一、用數碼管顯示溫度，程序簡

7、單，缺點是只能顯示數字，不能顯示字母，功能局限性太大；　　方案二、用1602LCD，既可顯示字母也可顯示數字，操縱靈活多變，可滿足本課題需要；　　綜上、選用方案二。　　分時采集部分　　方案一、CD

8、4051單8通道數字控制模擬電子開關，有三個二進控制輸入端A、B、C　　和INH輸入，具有低導通阻抗和很低的截止漏電流。當INH輸入端＝“1”時，所有的通道截止。三位二進制信號選通8通道中的一通道，可連接該輸入端至輸出。　　方案二、繼電器+3/8譯碼器，通過譯碼器的三個地址段選通8個繼電器中的任意一個，但接線復雜，成本高；<

9、p>　　綜合以上分析，選擇方案一。　　2、軟件部分　　#include<reg52.h>　　#include<stdio.h>　　#define uchar unsigned char

10、　　#define uint unsigned int　　sbit ds=P2^3;//溫度傳感器18B20I/O口　　sbit inh=P2^4;//譯碼器使能端　　sbit A=P1^0;//3/8譯碼器地址選擇端　　sbit B=P1^1;&l

11、t;/p>　　sbit C=P1^2;　　sbit lcd_en=P2^6;//液晶LCD使能端　　sbit lcd_rs=P2^4;//液晶LCD數據/命令選擇端　　sbit lcd_wr=P2^5;//讀寫選擇端　　uchar data t

12、able_temp[12];//存放顯示的字符和溫度　　uchar num;　　uint temp;　　uchar i,j,k,l;　　float f_temp;　　sbit led0=P1^0;<p

13、>　　void delay1()//延時函數　　{　　uchar i,j;　　for(j=5;j>0;j--)　　for(i=125;i>0;i--);

14、}　　void delay(uint z)//帶參數的延時　　{　　uint x,y;　　for(x=z;x>0;x--)　　f

15、or(y=110;y>0;y--);　　}　　void dsreset(void)//對18B20進行初始化　　{　　uint i;

16、　　ds=0;　　i=103;　　while(i>0)　　i--;　　ds=1;</p

17、>　　i=4;　　while(i>0)　　i--;　　}　　bit tempreadbit(void)//讀一位溫度

18、　　{　　uint i;　　bit dat;　　ds=0;i++;　　ds=1

19、;i++;i++;　　dat=ds;　　i=8;while(i>0)i--;　　return(dat);　　}　　uchar tempread(vo

20、id)//讀8位溫度即一個字節(jié)的溫度　　{　　uchar i,j,dat;　　dat=0;　　for(i=1;i<=8;i++)

21、　{　　j=tempreadbit();　　dat=(j<<7)|(dat>>1);　　}　　return(dat);　　}<

22、;/b>　　void tempwritebyte(uchar dat)//寫指令函數　　{　　uint i;　　uchar j;

23、　　bit testb;　　for(j=1;j<=8;j++)　　{　　testb=dat&0x01;　　dat=dat>>1;

24、　if(testb)　　{　　ds=0;　　i++;i++;　　ds=1;&

25、lt;p>　　i=8;while(i>0)i--;　　}　　else　　{　　ds=0;

26、　　i=8;while(i>0)i--;　　ds=1;　　i++;i++;　　}　　}<

27、;/p>　　}　　void tempchange(void)//數值轉換　　{　　dsreset();　　delay(1);<

28、;/p>　　tempwritebyte(0xcc); //跳過rom地址選擇　　tempwritebyte(0x44); //啟動溫度轉換，將數據存入ram　　}　　uint get_temp()//將寄存器中的溫度數據轉換初來

29、　　{　　uchar a,b;　　dsreset();　　delay(1);　　tempwritebyte(0xcc);　　temp

30、writebyte(0xbe);//讀ram的溫度數據　　a=tempread();//讀第八位　　b=tempread();//讀高八位　　temp=b;　　temp<<=8;<

31、;/p>　　temp=temp|a;//得到16位溫度數據　　f_temp=temp*0.0625;//得到溫度　　temp=f_temp*10+0.5;//四舍五入　　return temp;　　}<

32、;/p>　　void init_com(void)//初始化　　{　　TMOD=0x20;//模式二　　PCON=0x00;//正常工作狀態(tài)&正常波特率　　SCON=0x50;//異步收發(fā)(8位)&

33、lt;/p>　　TH1=0xFd;//波特率9600　　TL1=0xFd;　　TR1=1;//定時器一運行控制打開　　lcd_wr=0;//寫數據　　inh=0;<

34、;/p>　　}　　void write_com(uchar com)//液晶寫指令函數　　{　　lcd_rs=0;

35、;　　P0=com;　　delay1();　　lcd_en=1;　　delay1();　　lcd_en=0;</b

36、>　　}　　void write_data(uchar date)//液晶寫數據函數　　{　　lcd_rs=1;

37、;　　P0=date;　　delay1();　　lcd_en=1;　　delay1();　　lcd_e

38、n=0;　　}　　void dis_temp(uint t)//液晶顯示函數　　{　　i=t/1000;<p

39、>　　j=t%1000/100;　　k=t%100/10;　　l=t%10;　　table_temp[0]='W';　　table_temp[1]='E';<p&

40、gt;　　table_temp[2]='N';　　table_temp[3]='D';　　table_temp[4]='U';　　table_temp[5]=':';　　table_temp[6]=i

41、;　　table_temp[7]=j;　　table_temp[8]=k;　　table_temp[9]='.';　　table_temp[10]=l;　　table_temp[11]='C';

42、　　lcd_en=0;　　write_com(0x38);　　write_com(0x0c);　　write_com(0x06);　　write_com(0x01);&

43、lt;p>　　write_com(0x80);　　for(num=0;num<12;num++)　　{　　if(num==8||num==6||num==7||num==10)　　write_data(table_temp

44、[num]+0x30);　　else　　write_data(table_temp[num]);　　}　　}　　v

45、oid main()　　{　　uint t;　　uint dr=0x07;　　uchar i,j;　　init_com();<

46、;p>　　while(1)　　{　　j=0;　　while(j<dr)//八路巡回檢測　　{</p&g

47、t;　　P1=j++;　　tempchange();　　for(i=10;i>0;i--)　　{　　t=get_temp();//數據轉換<

48、;p>　　dis_temp(t);//顯示　　delay(10);//　　}　　}　　}

49、}　　四、原理圖　　五、PCB圖　　結論　　通過軟硬件設計，用STC89C52為核心來控制整個系統(tǒng)，實現了溫度正負號，三位整數和一位小數的

50、顯示，了解了液晶，溫度傳感器的使用規(guī)律。本次選用的DS18B20芯片測溫范圍－55℃～+125℃，精度為±0.5度達到了系統(tǒng)的基本要求，但由于硬件條件的限制，僅用一路溫度傳感器進行信號采集，八路巡回檢測僅從原理上進行了闡述，另外顯示等基本功能還不夠強大，如89c51的頻率還不夠快，肉眼可清楚看見刷屏，系統(tǒng)還有待改進。　　參考文獻

51、;　　1 李朝青.單片機原理及接口技術.北京航空航天大學出版社.2006.12　　2 郭天祥.新概念51單片機c語言教程.北京：電子工業(yè)出版社.2009.1　　4 趙山林.c程序設計.北京：人民郵電出版社，2004.8　　5 張艷兵，王忠慶，鮮浩.計算機控制技術.北京：國防工業(yè)出版社.200

52、6.8　　6 畢滿清.模擬電子技術基礎.北京：電子工業(yè)出版社，2008.6　　致謝　　通過這次課程設計，我深切的認識到自己不足的一面，我一定要在以后好好彌補。這次課程設計加深了我對計算機控制技術的了解，感謝老師給了我們這次機會，同時也感謝同學的幫助和任課老師在課堂上精辟的講解

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