1、基于單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì),導(dǎo) 師:顏謙和 答辯人:盛令峰 陳威 梁娜 楊琳 詹莎莎 專 業(yè):電氣工程系,論文框架,研究背景 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 編程調(diào)試 結(jié)論,1,2,3,4,5,研究背景,隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)也帶動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前，它們?cè)谛阅芎徒Y(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個(gè)領(lǐng)域。 溫度采集器是可以通過溫度傳感器與單片機(jī)組合使用能測(cè)試溫度的儀器，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。溫度采集系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量或相應(yīng)的可轉(zhuǎn)

2、換為溫度量或供電故障監(jiān)控的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、服務(wù)業(yè)、安全監(jiān)控等工程中，例如：城市路燈故障檢測(cè)和供電線路防盜監(jiān)視、城市居民小區(qū)供熱檢測(cè)、大型倉庫溫度檢測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)測(cè)控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)溫度測(cè)控、環(huán)保工程、故障監(jiān)控工程等。 本組此次是利用單片機(jī)控制甲機(jī)與乙機(jī)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信。甲機(jī)通過 溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)溫度采集，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至乙機(jī)。乙機(jī)接收數(shù)據(jù)后，經(jīng)過數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。,硬件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的基本方案 溫度采集器電路設(shè)計(jì)總體方框圖如圖所示，控制器采用單片機(jī)STC89C52RC，溫度傳感器采用DS18B20，用4位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。,LED顯示,乙 機(jī) 單 片 機(jī) 接 收,硬件設(shè)計(jì),

3、硬件部分的選擇 單片芯片：采用STC89C52單片機(jī)。STC89C52單片機(jī)是低功耗，高可靠的單片機(jī)，是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 顯示：采用傳統(tǒng)的四位共陰數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有低壓低耗能、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境要求低等特點(diǎn)，而且其精度比較高。采用BCD編碼方式顯示數(shù)字，程序編譯簡(jiǎn)單，價(jià)格較低。 溫度傳感器：DS18B20 通過對(duì)其內(nèi)部溫度系 統(tǒng)振蕩器輸出的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)來測(cè)量溫度， 并在芯片 內(nèi)部把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微處理器處理， 它具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。,硬件設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、溫度采集器、LED數(shù)碼管顯示等部分組成

4、。,總體電路設(shè)計(jì),軟件部分,甲機(jī)程序流程圖,通訊程序（發(fā)送）,采集子程序,18B20初始化,寫入,讀取,軟件部分,甲機(jī)參考程序,/*讀取1字節(jié)*/ unsigned char ReadOneChar(void) unsigned char i=0; unsigned char dat=0; for(i=8;i0;i-) DQ=1; delay(1); DQ=0; dat=1; DQ=1;delay(1); if(DQ) dat|=0 x80; delay(4); return (dat); /*寫1字節(jié)*/ void WriteOneChar( unsigned char dat) unsig

5、ned char i=0; for(i=8;i0;i-) DQ=0;delay(1); DQ=dat ,#include sbit DQ=P11; void display(); unsigned char Init_DS18B20(void); unsigned char ReadOneChar(void); void WriteOneChar( unsigned char dat); unsigned char ReadTemperrature(void); void delay (unsigned char time) unsigned char n; n=0; while(n4; de

6、lay(200); return(temperature); ,void main() unsigned char send; int i; TMOD=0 x20; TL1=0 xf4; TH1=0 xf4; TR1=1; SCON=0 x40; while(1) send=ReadTemperature(); SBUF=send; delay(125*2000); while(TI=0); TI=0; ,軟件設(shè)計(jì),乙機(jī)程序流程圖,通訊程序（接收）,數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示,軟件設(shè)計(jì),甲機(jī)參考程序,#include unsigned char code table = 0 xC0,0 xF9,0 xA4

7、,0 xB0,0 x99,0 x92, 0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,0 x7f,0 xbf,0 xa7; unsigned char xianshi; sbit L1=P27; sbit L2=P26; sbit L3=P25； void disp(void); void main() TMOD=0 x20; TL1=0 xf4; TH1=0 xf4; TR1=1; SCON=0 x40; while(1) REN=1; while(RI=0); xianshi=SBUF; RI=0; disp(); ,void disp() unsigned char j; P0=tab

8、lexianshi/10; L1=0; for(j=100;j5;j-); L1=1; P0=tablexianshi%10; L2=0; for(j=100;j5;j-); L2=1; P0=table12; L3=0; for(j=100;j5;j-); L3=1; ,編程調(diào)試,編程調(diào)試 1.使用Keil uVersion3軟件編寫程序。 (1):運(yùn)用keil uVersion3,在c:mydocument 新建項(xiàng)目遠(yuǎn)程溫度采集.uv2,選擇Atmel公司的AT89C52芯片，點(diǎn)擊“否”取消加Startup.a52, (2): 新建C源程序文件progl.c,并保存到c：mydocumen

9、下面，將該C源文件加入項(xiàng)目。 (3):編輯文件，輸入文件，并保存。 (4):通過單擊“Output選項(xiàng)，選中“Create HEX File選項(xiàng)，使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼 (5):單擊編譯全部文件，生成*.hex文件。,編程調(diào)試,2.使用STC-ISP-V479軟件下載程序到單片機(jī)AT89C52 (1)：準(zhǔn)備好帶有STC-ISP-V479編程器的模塊的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，將USB下載從實(shí)驗(yàn)板USB端口，根據(jù)提示安裝相應(yīng)的程序。 (2): 甲機(jī)；運(yùn)行STC-ISP-V479，選擇目標(biāo)芯片STC89C52RC,裝入程序文件c:my遠(yuǎn)程溫度采集器.hex,單擊Download下載，將程序下載到甲機(jī)實(shí)驗(yàn)板

10、上的單片機(jī)STC89C52RC。 (3): 乙機(jī)；運(yùn)行STC-ISP-V479，選擇目標(biāo)芯片STC89C52RC,裝入程序文件c:her遠(yuǎn)程溫度采集器.hex,單擊Download下載，將程序下載到乙機(jī)實(shí)驗(yàn)板上的單片機(jī)STC89C52RC。 (4): 用杜邦線連接甲，乙機(jī)P3.0,P3.1口實(shí)現(xiàn)串口通信。 (5): 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：甲機(jī)采集溫度后，通過串口通信在乙機(jī)數(shù)碼管顯示溫度。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,此單片機(jī)模擬甲機(jī),此單片機(jī)模擬乙機(jī),總結(jié),在老師和同學(xué)們的幫助下，我們這組順利的完成了這個(gè)項(xiàng)目遠(yuǎn)程溫度采集系統(tǒng)，通過這次的設(shè)計(jì)我們學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)。也讓我們認(rèn)識(shí)到了我們自己在這門功課中的不足之處，學(xué)懂的東西少之又少，對(duì)于很多東西我們都還不能靈活運(yùn)用。因此，我們的學(xué)習(xí)還有待加強(qiáng)。 但本次的設(shè)計(jì)也使我們從中學(xué)到了一些很重要的東西，一是如何從理論到實(shí)踐