《溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

. 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 專(zhuān)業(yè)課程綜合訓(xùn)練項(xiàng)目說(shuō)明書(shū) 題 目： 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)與應(yīng)用 班　　級(jí)：　 機(jī)電14-4 學(xué) 號(hào)： 1407060430 姓　　名：　 指導(dǎo)教師：　 李文華 完成日期：　 2016.12 一、 設(shè)計(jì)題目 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1-溫度由8個(gè)LED小燈顯式0℃~40℃的溫度范圍，即，8個(gè)小燈全滅表示當(dāng)前溫度小于0℃，全亮為大于40℃，在此其間有8個(gè)檔位，每亮一盞小燈表示升高5℃。 2-單片機(jī)通過(guò)讀取DS18B20的溫度寄存器，獲得當(dāng)前溫度值并顯示在8個(gè)LED燈上。 三、綜合訓(xùn)練要求 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3000～5000字） 1份 4、 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 滿(mǎn)分 實(shí)際得分 1 設(shè)計(jì)方案是否可行，設(shè)計(jì)依據(jù)是否充分，軟硬件資源分配是否合理 4 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)過(guò)程是否清晰，設(shè)計(jì)內(nèi)容是否全面，計(jì)算是否正確，行文章節(jié)格式是否規(guī)范 4 3 繪圖是否清晰，標(biāo)注是否表達(dá)準(zhǔn)確規(guī)范 2 總分 10 補(bǔ)充評(píng)分要求：對(duì)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目中，能夠采用開(kāi)發(fā)板調(diào)試，或軟件仿真的形式實(shí)現(xiàn)功能，將視難易程度及能夠按時(shí)提交情況酌情提分，但不超過(guò)每個(gè)綜合項(xiàng)目滿(mǎn)分10分的標(biāo)準(zhǔn)。 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生設(shè)計(jì)的過(guò)程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) ，答辯表現(xiàn) 。 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 . . 目錄 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1.1 1.2 : : : 2 硬件設(shè)計(jì) 2.1 2.2 : : : 3 軟件設(shè)計(jì) 3.1 3.2 : : : 4 結(jié)論 參考文獻(xiàn) . 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1.1設(shè)計(jì)思路： 1. 讀DS18B20的溫度寄存器，獲得當(dāng)前溫度，存入80H和81H，80H存低8位，81H存高8位。 2.溫度小數(shù)只顯示一位，采用只舍不進(jìn)。 2. .每升高5度，亮一盞燈 1.2設(shè)計(jì)目的： 1、通過(guò)課程設(shè)計(jì)，熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)的方法、設(shè)計(jì)步驟，得到微機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。 2、熟練掌握微機(jī)系統(tǒng)與接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用8086匯編語(yǔ)言編寫(xiě)應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計(jì)中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件開(kāi)發(fā)工具的使用方法 1.3設(shè)計(jì)步驟： 1.分析問(wèn)題 2.確定算法 3.設(shè)計(jì)程序流程圖 4.分配內(nèi)存單元 5.編寫(xiě)匯編語(yǔ)言源程序 6.調(diào)試程序 方案: 本設(shè)計(jì)要求溫度由8個(gè)LED小燈顯式0℃~40℃的溫度范圍，即，8個(gè)小燈全滅表示當(dāng)前溫度小于0℃，全亮為大于40℃，在此其間有8個(gè)檔位，每亮一盞小燈表示升高5℃。 2-單片機(jī)通過(guò)讀取DS18B20的溫度寄存器，獲得當(dāng)前溫度值并顯示在8個(gè)LED燈上。讀取DS18B20傳感器的溫度，判斷溫度的大小，在0~5區(qū)間時(shí)亮一盞燈，每升高5度再亮一盞，以此類(lèi)推。 2 硬件設(shè)計(jì) 1.硬件組成：51單片機(jī)，DS18B20溫度寄存器，8個(gè)LED燈。 DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開(kāi)銷(xiāo)低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。 2.DS18B20測(cè)溫原理：低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線(xiàn)性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。 2.1 硬件電路基本結(jié)構(gòu) 按照單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置狀況，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)及典型系統(tǒng)等。AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，具有豐富的內(nèi)部資源：4kB閃存、128BRAM、32根I/O口線(xiàn)、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、2個(gè)全雙工的串行口，具有4.25～5.50V的電壓工作范圍和0～24MHz工作頻率，使用AT89C51單片機(jī)時(shí)無(wú)須外擴(kuò)存儲(chǔ)器。因此，本流水燈實(shí)際上就是一個(gè)帶有八個(gè)發(fā)光二極管的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，即為由發(fā)光二極管、晶振、復(fù)位等電路和必要的軟件組成的單個(gè)單片機(jī)。 2.2 各部分電路基本功能 1.晶振電路 此次流水燈設(shè)計(jì)，我們用12MHZ晶振和30pf的電容，它們組成一個(gè)穩(wěn)定的自己振蕩器。電容的大小可以影響震蕩頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。 2.復(fù)位電路 此次流水燈設(shè)計(jì)，我們采用上電復(fù)位，每次單片機(jī)通電時(shí)。單片機(jī)都從初始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。單片機(jī)復(fù)位后，除P1.0~P1.7的端口鎖存器被設(shè)置成FFH、堆棧指針SP設(shè)置成07H和串行口的SBUF無(wú)確定值外，其它各專(zhuān)用寄存器包括程序計(jì)數(shù)器PC均被設(shè)置成00H。片內(nèi)RAM不受復(fù)位的影響，上電后RAM中的內(nèi)容是隨機(jī)的。P1端口初始FFH即八個(gè)發(fā)光二極管全部不亮，隨著單片機(jī)的運(yùn)作，八個(gè)發(fā)光二極管按程序發(fā)光。 3.LED電路 上圖中A端為發(fā)光二極管的陽(yáng)極，B端為發(fā)光二極管的陰極，要想點(diǎn)亮發(fā)光二極管，陰極必須加一個(gè)低電平（0V）,發(fā)光二極管允許的電流在3mA至10mA之間，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮的最小電流為3mA。已知發(fā)光二極管被點(diǎn)亮后的壓降值為1.7V，VCC=+5V，電阻上的電壓為3.3V，根據(jù)歐姆定律R=3.3V/3mA=1.1K,因此要選用1K的電阻 4. 基于DS18B20多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)以AT89C51為核心器件，以KEIL為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，以PROTEUS作為仿真軟件設(shè)計(jì)而成的。系統(tǒng)主要由傳感器電路、、電源電路組成，系統(tǒng)圖如圖所示 DS18B20是數(shù)字溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，以單總線(xiàn)技術(shù)，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)送給主機(jī)。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)IO口模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令（初始化命令、ROM命令、RAM命令）給DS18B20，轉(zhuǎn)換完成之后讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用圖形液晶模塊顯示各點(diǎn)的溫度。在系統(tǒng)啟動(dòng)之時(shí)，可以通過(guò)44鍵盤(pán)設(shè)置各點(diǎn)溫度的上限值，當(dāng)某點(diǎn)溫度超過(guò)設(shè)置值時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，液晶顯示該傳感器的路數(shù)、設(shè)置溫度值、實(shí)際溫度值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)各點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 3 軟件設(shè)計(jì) ORG 0000H 復(fù)位入口 LJMP MAIN 調(diào)到主函數(shù) MAIN: DS18B20 DATA 0100H 溫度寄存器地址 MOV A, DS18B20 把DS18B20中數(shù)給A MOV R0, #05H 把5給R0 MOV R1, #05H 把5給R1 MOV R2, #01H 把01H給R2 CLR C 把C清零 SUBB A, #0 A減0 JNC LOOP1 A小于0跳轉(zhuǎn) CLR C 將C清0 SUBB A, #40 A減40 JC LOOP2 A大于40跳轉(zhuǎn) CLR C 將C清0 L1: SUBB A, R0 A減R0 JC LOOP3 A大于R0跳轉(zhuǎn) MOV A, R2 把R2給A MOV P1, A 把A給P1 MOV A, R3 把R3給A LOOP1:MOV A, R2 把R2給A MOV P1, A 把A給P1 LOOP2: MOV A , #0FFH 把0FFH給A MOV P1 A 把A給P1 LOOP3:INC R0 R0加1 DJNZ R1 ,LOOP3 判斷R1是否為0 MOV A, R2 把R2給A RLC A 把A左移 INC A A加1 MOV R2, A 把A給R1 MOV A, R3 把R3給A SJMP L1 返回L1 END 4結(jié)論 這次設(shè)計(jì)中，我收獲最大的是對(duì)于關(guān)于位指令的掌握，比如，溫度寄存器向單片機(jī)輸出一位二進(jìn)制數(shù)字的時(shí)候，一般用C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，可以用循環(huán)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到能夠循環(huán)的次數(shù)，而對(duì)于單片機(jī)語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，只有加一指令，比如INC Rn，它的意思是Rn此時(shí)所指向的地址加一，而每個(gè)地址里面是8位二進(jìn)制數(shù)字，所以它只能用八次相同的方式，一位一位的輸入，同時(shí)應(yīng)用比較轉(zhuǎn)移指令CJNZ實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，才能不停輸入。還有就是應(yīng)用更多的是，位數(shù)據(jù)傳送指令，通過(guò)MOV實(shí)現(xiàn)數(shù)字的傳遞，還應(yīng)該注意，位數(shù)據(jù)傳送指令中必須要用到累加器中的CY，所以在設(shè)計(jì)中，要涉及到很多通過(guò)CY來(lái)傳送數(shù)據(jù)。 還有是位地址的表示方法比如：ACC.7 以及位邏輯運(yùn)算指令主要用來(lái)區(qū)分不同溫度下屬于哪一組，首先要找出一組（在此次設(shè)計(jì)中具體指五個(gè)數(shù)），有什么共同點(diǎn)，由于八位二進(jìn)制數(shù)，只能用零和一表示，很難找到共同點(diǎn)，但是應(yīng)用邏輯運(yùn)算指令，可以找到一組的相同點(diǎn)，然后才可以給P2口賦值，以實(shí)現(xiàn)LED燈的顯示。 參考文獻(xiàn) [1] 胡乾彬，單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用 第三版[M]，武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2015。 [2] ]喻萍,郭文川主編，單片機(jī)原理及接口技術(shù)。 [3] 邊春元，李文濤，江杰，杜萍，C51單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2008。 [4] 張萌，和湘，姜斌，杜萍，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)例，清華大學(xué)出版社，2007。 [5]從宏壽， 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化-proteus在電子電路與51單片機(jī)中的應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社。 .