8路温度采集系统

实习报告

课题：八路温度采集仪

日期：2015.8.3

目录：

一、实验目的 (3)

二、实验内容 (3)

三、实验步骤与结果 (3)

四、实验存在的问题 (14)

五、总结 (14)

六、附录（上位机、下位机） (14)

一、实验目的：

1、DXP与Labview软件的运用；

2、单片机编程的掌握；

3硬件的焊接与调试；

4、熟练运用和掌握原理图设计、PCB板的制作、元器件焊接与调试、虚拟仪器的使用。

二、实验内容：

运用单片机搭建一个小系统。此系统可以同时采集8路温度信息（由于硬件条件的限制，没人只有4个温度传感器，所以最后只能为四路温度采集），而此信息来自与8个DS18B20，同时循环显示于数码管。然后后期运用虚拟仪器Labview采集单片机所发送的温度信息进行处理，并形成完整的虚拟仪器。

三、实验步骤与结果:

1、原理图的设计

采集系统主要元器件介绍：

STC89C52RC：

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选.

其I/O口、中断的运用可以参照89C51的任何类型。

DS18B20:

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有

线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

特点：

（1）、只要求一个端口即可实现通信。

（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

（4）、测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。

（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

（6)、内部有温度上、下限告警设置。

使用方法：

由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先 DS18B20的读时序对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。 DS18B20的写时序对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。

以下为原理图设计过程：

1、总的电路图结构：

2、USB串口模块

3、单片机系统

4、七段数码管显示

5、DS18B20

2、PCB板子的制作与3D效果图：

最后的实物图：

3、51单片机编程：

1、DS18B20的时序

2、串口的打开、收发。

3、显示模块

以下为各个模块代码：

1、

void reset(void) //reset

{

uint i;

DS&=!DQSUM[count]; //0

i=103;

while(i>0) i--;

DS|=DQSUM[count]; //1

i=4;

while(i>0) i--;

}

bit readbit(void) //read a bit {

uint i;

bit dat;

DS&=!DQSUM[count];

i++;

DS|=DQSUM[count];

i++;i++;

switch(count)

{

case 0:dat=DQ0;break;

case 1:dat=DQ1;break;

case 2:dat=DQ2;break;

case 3:dat=DQ3;break;

}

i=8;while(i>0)i--;

return (dat);

}

uchar read(void) //read a Byte

{

uchar i,j,dat;

dat=0;

for(i=1;i<=8;i++)