1、廖，廖，寧，寧，工商學(xué)單片機(jī)原理與接口技術(shù)(論文)課程設(shè)計(jì)(論文)題目：糧倉(cāng)溫度探測(cè)器設(shè)計(jì)研究所(系):電氣工程學(xué)院， 電氣工程學(xué)院專業(yè)課：專業(yè)課：編號(hào)：學(xué)生姓名：講師：講師：(簽名)起止時(shí)間：課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)與評(píng)語(yǔ)課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)與評(píng)語(yǔ)學(xué)院(系):電氣工程學(xué)院教研室：注：結(jié)果：20%論文質(zhì)量60%答辯20%學(xué)生姓名按百分制計(jì)算專業(yè)課課程設(shè)計(jì)(論文)題目糧倉(cāng)溫度探測(cè)器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文) 任務(wù)檢測(cè)器是一種預(yù)先在糧倉(cāng)中嵌入熱敏電阻的手持設(shè)備，在測(cè)量溫度時(shí)，將設(shè)備與熱敏電阻連接，檢測(cè)并顯示糧溫，啟動(dòng)排氣設(shè)備，當(dāng)溫度超限時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)(一個(gè)發(fā)光二極管和蜂鳴器)。 設(shè)計(jì)任務(wù)：1。中央

2、處理器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)(包括中央處理器選擇，晶體振蕩器電路，復(fù)位電路)2。傳感器選擇和接口電路設(shè)計(jì)。開(kāi)關(guān)輸出接口電路和顯示電路設(shè)計(jì)4。程序流程圖設(shè)計(jì)和程序清單編制技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：1溫度檢測(cè)范圍-10 50 2工作電源220伏設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：1。分析系統(tǒng)功能，選擇合適的單片機(jī)和傳感器。2.應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖；3、按照規(guī)定的格式，編寫(xiě)并打印一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，其中程序開(kāi)發(fā)應(yīng)有詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明，詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)的工作過(guò)程，字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上。第一天的日程安排是指收集數(shù)據(jù)，第二天確定總體設(shè)計(jì)方案，第三天到第四天CPU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，第五天傳感器選擇和接口電路設(shè)計(jì)，第六天開(kāi)關(guān)輸出接

3、口電路和顯示電路設(shè)計(jì)，第七天程序流程圖設(shè)計(jì)，第八天軟件編寫(xiě)和調(diào)試，第九天設(shè)計(jì)規(guī)范完成， 第10天的答辯指導(dǎo)老師的評(píng)語(yǔ)和成績(jī)是正常的：論文質(zhì)量：答辯：總分：導(dǎo)師簽名：食物是人類生存的必需品，溫度是保持食物健康的先決條件，儲(chǔ)存大量食物對(duì)穩(wěn)定國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。 大型糧倉(cāng)有相應(yīng)的大型糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和布線網(wǎng)絡(luò)，小型便攜式溫度計(jì)只能測(cè)量單點(diǎn)溫度，功能單一。針對(duì)農(nóng)民小糧倉(cāng)的溫度測(cè)量問(wèn)題，提出了一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的小糧倉(cāng)溫度計(jì)，該溫度計(jì)可以測(cè)量單向溫度數(shù)據(jù)并具有報(bào)警功能。在闡述溫度測(cè)量背景和介紹單片機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了溫度計(jì)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，包括曲線實(shí)現(xiàn)的算法。其中，硬件電路設(shè)計(jì)基

4、于AT89C51單片機(jī)和DS18B20數(shù)字溫度傳感器，由溫度測(cè)量電路、液晶顯示電路、時(shí)鐘電路、報(bào)警電路、PC機(jī)接口電路和鍵盤電路組成。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程方法，使程序易于調(diào)試和維護(hù)。KEIL軟件用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、液晶顯示、鍵盤掃描、報(bào)警等功能，PROTEL 99軟件繪制整機(jī)電路圖。該設(shè)計(jì)功能實(shí)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾性和實(shí)用性強(qiáng)，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；DS18B20液晶顯示器；DS1302溫度檢測(cè)內(nèi)容第一章介紹.1 1.1糧倉(cāng)溫度探測(cè)器設(shè)計(jì)概述.1 1.2本文的研究?jī)?nèi)容.2第2章中央處理器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì).3 2.1糧倉(cāng)溫度探測(cè)器設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案.3 2.2中央處理器選擇.

5、4 2.3數(shù)據(jù)內(nèi)存擴(kuò)展.5 2.4復(fù)位電路設(shè)計(jì).6 2.5時(shí)鐘電路設(shè)計(jì).7第3章硬件電路設(shè)計(jì).7 3.1傳感器選擇.7 3.2單片機(jī)系統(tǒng).8 3 . 2 . 1 at89c 51的主要特點(diǎn).8 3.3 at89c 51引腳的功能.9 3.4機(jī)與單片機(jī)之間的通信電路設(shè)計(jì).10第4章軟件設(shè)計(jì).11 4.1軟件實(shí)施功能總結(jié).11 4.2流程圖設(shè)計(jì).12 4.2.1主要程序流程圖設(shè)計(jì).12 4.2.2溫度處理主要程序設(shè)計(jì).13 4.2.3溫度采集子程序設(shè)計(jì).14 4.3溫度報(bào)警子程序設(shè)計(jì).15 4.4 LGD顯示子程序.16第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié). 17參考.18附錄.19第1章引言1.1糧倉(cāng)溫度探測(cè)器設(shè)

6、計(jì)概述儲(chǔ)糧是國(guó)家為防范戰(zhàn)爭(zhēng)、饑荒等突發(fā)事件而采取的有效措施，尤其對(duì)發(fā)展中國(guó)家而言，糧食是基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。從理論上講，這個(gè)國(guó)家的食物越多越好。但是，從現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看，只要國(guó)家能夠控制一定數(shù)量的糧食，并且控制靈活、質(zhì)量好，就可以達(dá)到“備荒”和宏觀調(diào)控的目的，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)約資金。近年來(lái)，耕地面積減少、水土流失嚴(yán)重等因素造成糧食和糧食總產(chǎn)量提高的空間有限；隨著人口的增加，食物尤為重要。其中，由于農(nóng)民分散儲(chǔ)存和不當(dāng)儲(chǔ)存，儲(chǔ)存中的昆蟲(chóng)發(fā)霉，造成糧食的巨大損失。正確的儲(chǔ)糧應(yīng)嚴(yán)格控制其溫度，因?yàn)楦邷卮龠M(jìn)谷物新陳代謝，產(chǎn)生生水和酒精，促進(jìn)谷物發(fā)芽；如果溫度過(guò)低，糧食表面的水分會(huì)增加，如果糧食的濕度達(dá)到一定

7、的上限，就會(huì)發(fā)霉變質(zhì)。因此，儲(chǔ)糧溫度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。大型糧倉(cāng)有相應(yīng)的穩(wěn)定、準(zhǔn)確的智能糧情測(cè)控管理系統(tǒng)，復(fù)雜、昂貴，但對(duì)小型糧倉(cāng)來(lái)說(shuō)是大材小用；小型便攜式溫度計(jì)只能測(cè)量單點(diǎn)溫度，功能單一，不適用于小型糧倉(cāng)。小糧倉(cāng)的溫度測(cè)量處于中間狀態(tài)，“高不低”。這就迫使設(shè)計(jì)一種實(shí)用性強(qiáng)、性價(jià)比高、功能多樣的智能小型糧倉(cāng)溫度計(jì)。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)更有效的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，真正為“三農(nóng)”服務(wù)。因此，該設(shè)計(jì)具有一定的研究意義和使用價(jià)值。1.2研究?jī)?nèi)容本文介紹了一種基于單片機(jī)系統(tǒng)的小型糧倉(cāng)溫度計(jì)，它可以測(cè)量單通道溫度數(shù)據(jù)并具有報(bào)警功能。通過(guò)擴(kuò)展A/D接口、鍵盤輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示和系統(tǒng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的

8、原理和結(jié)構(gòu)。在闡述溫度測(cè)量背景和介紹單片機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了溫度計(jì)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程。其中，硬件電路設(shè)計(jì)基于AT89C51單片機(jī)和DS18B20數(shù)字溫度傳感器，由溫度測(cè)量電路、液晶顯示電路、時(shí)鐘電路、報(bào)警電路、PC機(jī)接口電路和鍵盤電路組成。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程方法，使程序易于調(diào)試和維護(hù)。用KEIL軟件用C語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理、液晶顯示、鍵盤掃描和報(bào)警功能。利用PROTEL99軟件繪制整機(jī)電路圖。第二章中央處理器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1糧倉(cāng)溫度測(cè)試儀總體設(shè)計(jì)方案該溫度測(cè)試儀具有檢測(cè)方便、測(cè)點(diǎn)少、功能簡(jiǎn)單等共同特點(diǎn)。如果用普通的模擬溫度傳感器采集溫度信號(hào)，需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換和相

9、應(yīng)的接口電路，使傳感器輸出的模擬信號(hào)可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到微處理器進(jìn)行處理。電路復(fù)雜，精度低。隨著元器件的發(fā)展，我們可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化電路、豐富功能的設(shè)計(jì)思想。針對(duì)小型糧倉(cāng)溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于溫度傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。選擇哪種傳感器、哪種主控單元以及哪種實(shí)現(xiàn)方法在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的作用。電子互感器電子互感器集電極合并單元智能終端過(guò)程層開(kāi)關(guān).圖2.1工藝層原理框圖表1.1變電站情況項(xiàng)目名稱電流互感器2 35kV進(jìn)線2 10kV出線6 10kV電容器組2 35kV外接橋接線電氣主接線10kV單母線分段接線2.2根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇中央處理器，本次設(shè)計(jì)選用AT89C51。硬件核心是阿

10、特梅爾公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)。它是一款低功耗、低電壓、高性能的8位微控制處理器。它有8K系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存。所采用的技術(shù)是Atmel允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中是可編程的，并且也適用于傳統(tǒng)的程序員。P0端口為控制引腳，P3端口為溫度監(jiān)控引腳。圖2.2.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展AT89C51和存儲(chǔ)器芯片6116擴(kuò)展d01 d12 d 23d 34d 45d 56d 67d 78 q 019 q 118 q 217 q 316 q 415 q 514 q 613 q 712 ST b 118282 A7 1 A6 2 A5 3 A4 4 A3 5 A2 6 A1 7 A0 8 I/O09 I/O10 I/

11、O2 11 I/O3 12 I/O4 13 I/O5 14 o7 16 A8 23 A9 22 A10 19 CE OE 20 WE 21 6116 p 2.0 21 p 2.1 22 p 2.2 23 p 2.3 24 p 2.4 25 p 2.5 26 p 2.6 27 p 2.7 28 p 0.0 39 p 0.1 38 p 0.2 37 p 0.3 36 p 0.4 35 p 0.534 p 0.633 p 0.732 ale 30 p 31 p 3.6(wr)16 p 3.7(rd 單片機(jī)的復(fù)位由外部電路實(shí)現(xiàn)。時(shí)鐘電路工作后，只要單片機(jī)RST引腳有24個(gè)以上的時(shí)鐘振蕩脈沖，單片機(jī)就可

12、以實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。51單片機(jī)的RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入。例如，如果AT89C51單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12兆赫，復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)為1微秒。當(dāng)AT89C51單片機(jī)的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)高電平超過(guò)2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)將執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST保持高電平，微控制器將處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。電源接通后，上電復(fù)位需要自動(dòng)復(fù)位操作。在圖中，電容器C4和電阻器R5構(gòu)成5V電源的差分電路。通電后，RST會(huì)保持一段時(shí)間。由于微控制器中的等效電阻，無(wú)需圖中的電阻R5即可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位的操作功能。開(kāi)機(jī)或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求單片機(jī)在開(kāi)機(jī)后自動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)運(yùn)行后可以通過(guò)開(kāi)關(guān)操作復(fù)位。常用的是高電平的RST，它持續(xù)一段時(shí)間，是由于上電后C4充電和反向門動(dòng)作或開(kāi)關(guān)復(fù)位電路上電。當(dāng)微控制器運(yùn)行時(shí)，按復(fù)位鍵SW10復(fù)位微控制器，使程序計(jì)數(shù)器PC=0000H小