多路温度采集控制系统方案设计书
多路温度采集及监控系统的设计与实现,温度采集,8051F35.
多路温度采集及监控系统的设计与实现,温度采集,8051F3520,CAN总线,A/D转换1引言温度是生产过程和科学试验中普遍且重要的物理参数。
在工业生产中,为了高效生产,必须对生产过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。
其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。
2系统概述整个温度控制系统主要由计算机控制系统(上位机)、单片机测控系统(下位机)、温度传感器组、功率加热系统等部分组成。
系统采用了模块化的设计思想1 引言温度是生产过程和科学试验中普遍且重要的物理参数。
在工业生产中,为了高效生产,必须对生产过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。
其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。
2 系统概述整个温度控制系统主要由计算机控制系统(上位机)、单片机测控系统(下位机)、温度传感器组、功率加热系统等部分组成。
系统采用了模块化的设计思想,组建方式灵活,并可利用多块单片机测控系统组合的方法增加测量点,具有良好的扩展性。
系统结构框图如图1所示。
温度测量采用高精度的温度传感器PT100获得物体当前温度,经过低功耗、低输入失调电压、线性好的OP07A进行信号放大,送至8051F350内部高速率24位A/D转换器,根据系统设定的目标温度(由上位机发送)和控制范围,通过6路PWM控制加热器的工作状况,使物体达到目标温度并且保持恒温状态。
同时可以利用单片机内部的Flash存储器把各通道设定的温度、系统参数存储起来。
当系统断电或复位后,可以继续运行,增强了系统的抗干扰性能。
3 系统硬件设计3.1 主控电路温度采集监控系统的主控电路采用高性能、功能强大的8051F350。
8051F350是由Cygnal公司推出的完全集成的混合信号系统级芯片(SoC),具有CIP-51微控制器内核,与MCS51指令集完全兼容;机器周期由标准的12个系统时钟降为1个系统时钟周期,处理能力大大提高,峰值速度可达25MI/s;内部集成了构成单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能元件(包括PGA、ADC、DAC、电压比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、UART、SPI、定时器、可编程计数器/定时器阵列、内部振荡器、看门狗定时器以及电源监视器等)。
远程多路温度采集系统设计精选全文
毕业设计任务书
题 目
远程多路温度采集系统设计
学生姓名
学号
班级
专业
电子信息工程
承担指导任务单位
导师
姓名
导师
职称
一、主要内容
系统以STC89C53单片机作为主控芯片,主要包括:温度采集模块、中央处理模块、温度显示模块和无线传输模块。系统将当前多路温度值通过无线发送到接收端显示,实时远程监测工作环境温度。
5. 论文正文不少于1.5万字,查阅文献资料不少于15篇,其中外文文献2篇以上,翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献
C语言开发
关于STC89系列相关单片机开发文档。
相关传感和显示器件使用手册和接口电路
电机驱动模块。
五、进度计划
第1周——第2周 调研、收集材料,完成开题报告;
二、基本要求
1.系统硬件电路的设计,能实现温度巡回检测,并将温度通过无线传送到接收端;
2.单片机的程序设计,画出程序流程图,源代码编写;
3.提出系统设计框图,提出相应的解决方案。
三、主要技术指标(或研究方法)
1. 电压直流5V,工作电流小于500mA。
2、完成主要功能
3. 电路原理图
4. 使用说明书撰写
第3周----第4周 分析、确定周---第15周 撰写论文;
第16周完善论文,答辩。
教研室主任签字
时 间
年 月 日
基于DSP控制的多路温度采集系统设计
配置寄存器 其中配置寄存器的格式如下:
出场设置默认R0、R1为11。也就是12位分辨 率,也就是1位代表0.0625摄氏度
(Ⅱ)数字式温度传感器DSl8B20测温原理
初态时,计数器1和温度寄存器被顶置 在与一55℃相对应的一个基值上。计数器 1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行 减法计数,在计数器2控制的闸门时间到 达之前,如果计数器1的预置值减到0,则 温度寄存器的值将作加1运算,与此同时, 用于补偿和修正测温过程中非线性的斜率 累加器将输出一个与温度变化相对应的计 数值,作为计数器1的新预置值,计数器1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信 号进行计数,如此循环,直到计数器2控 制的闸门时间到达,即计数到0时,停止 温度寄存器值的累加,此时温度寄存中的 数值即为所测温度。原理图如图4所示 图4.DS18B20测温原理图
DS18B20的外形和内部结构
图2.DS18B20外形
图3.DS18B20内部结构
DS18B20 内部结构 DS18B20 内部结构主要由四部分组成: 64 位光刻 ROM 、温度 传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL 、配置寄存器。 光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作 是该 DS18B20 的地址序列码。 64 位光刻 ROM 的排列是:开始 8 位(地址 : 28H ) 是 产 品 类 型 标 号 , 接 着 的 48 位 是 该 DS18B20 自身的序列号,并且每个 DS18B20 的序列号都不相同, 因此它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码;最后 8 位则是前 面 56 位的循环冗余校验码( CRC=X8+X5+X4+1 )。由于每一个 DS18B20 的 ROM 数据都各不相同,因此微控制器就可以通过单 总线对多个 DS18B20 进行寻址,从而实现一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的。
单片机的多路温度采集控制系统设计方案(2)
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言:随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED 为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。
基于单片机的多路温度采集系统设计
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业论文基于单片机的多路温度采集系统设计Based on Single Chip Multi-channel Temperature AcquisitionSystem Design系(院)名称:电子信息与电气工程系专业班级: 0000级自动化00班学生姓名: 123指导教师姓名: 000指导教师职称:讲师000 年00月基于单片机的多路温度采集系统设计专业班级: 000级自动化00班学生姓名: 000指导教师: 000 职称: 讲师摘要:单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。
温度控制系统是利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集,并将结果传输到上位机。
以达到对温度的比较、控制。
本设计用MCS-51单片机为主要硬件,设计了包括温度采集,温度显示,系统控制,串口通信等外围电路。
而且对所设计电路给出了相应的软件设计,包括定时器初始化,串行口初始化和数据传输等程序。
在温度测量部分采用具有“一线总线”接口的数字传感器DS18B20,实现单线多点数据的采集。
多点温度检测与控制系统是典型的集散式控制系统。
由下位机、上位机、和通讯网络三部分组成。
下位机是基于单片机AT89C52和DS18B20的高精度温度采集系统,功能是对温度的检测与输出控制。
上、下位机之间通过RS-232总线构成网络系统。
关键词:MCS-51;DS18B20;温度采集;RS-232Based on Single Chip Multi-channel Temperature AcquisitionSystem DesignAbstract:The development and application of MCU (Micro Control Unit) have made a great change in many fields of modern industrial detect and control. Adopt Single-Chip Microcomputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to temperature to come, and can raise by technical indicator not to accuse of temperature by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. Because of the small scale, low price and high efficiency of MCU, it is widely used in home appliances and industrial control.The temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit, with real-time temperature gathering, transmits to on position machine. By achieves to the temperature comparison, the control,This design uses MCS-51 The monolithic integrated circuit is the main hardware, In order to realize design goal this design including temperature gathering, the temperature demonstrated that, the systems control, strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence. Moreover to design the electric circuit to produce the corresponding software design, including timer initialization, serial procedure and so on mouth initialization and data transmission. The 1-Wire bus digital thermometer DS18B20 is used to measure temperature. It can realize the 1-Wire multi-point collection.Several points of temperature examination and control system is typically concentrate-disperse system. It consists of up a machine, bottom a machine, and communication network. Bottom a machine is a high accuracy data collection system that bases on the microcontroller AT89C52 and the DS18B20 system. Its function is to temperature and output the control. The up machine and bottom machines constitute of network system, via RS-232 bus.Key words: MCS-51;Temperature gathering;DS18B20;RS-232目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第一章多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 (2)1.1系统设计任务和要求 (2)1.2课题分析 (2)1.3方案比较与方案论证 (3)1.4方案论证和选定 (5)第二章多路温度采集系统硬件的设计 (7)2.1总体分析 (7)2.2AT89C52单片机的性能及应用 (7)2.3DS18B20芯片简介 (10)2.4DS18B20与单片机的典型接口设计 (14)2.5DS18B20使用中注意事项 (16)2.6温度检测系统设计 (16)2.7硬件电路设计 (18)第三章多路温度采集系统的软件设计 (20)3.1程序流程图设计 (20)3.2程序设计 (20)3.3单通道显示 (23)3.4串行通信 (24)第四章系统的抗干扰技术 (25)4.1硬件抗干扰技术 (25)4.2软件抗干扰技术 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1:DS18B20温度测量程序 (30)引言近些年计算机领域的变化令人目不暇接,而单片微型计算机(简称单片机),作为微型计算机家族中的一员、发展中的一个分支,以其体积小、单一电源、功能强、价格低廉、低功耗、运算速度快、可靠性高、面向控制等独特优点,越来越深受各个应用领域的关注和重视,应用十分广泛,发展极快。
基于单片机的无线多路数据(温度)采集系统的方案设计书与实现(大学本科方案设计书)(1)
1 总体方案设计 (5)1.1 方案论证 (5)1.1.1 传感器 (5)1.1.2 主控部分 (5)2 硬件电路的设计 (6)2.1 电源电路 (6)2.2 温度采集电路 (7)2.2.1 DS18B20简介 (7)2.2.2 电路设计 (9)2.2.3 无线传输电路模块 (10)3 无线发送与接收电路 (11)3.1 无线发送电路 (11)3.2 无线接收模块 (11)4 显示电路 (12)4.1 字符型液晶显示模块 (12)4.2 字符型液晶显示模块引脚 (13)4.3 字符型液晶显示模块内部结构 (13)5 单片机AT89S52 (14)5.1 AT89S52简介 (14)5.2 AT89S52引脚说明 (15)6 软件设计 (17)6.1 系统概述 (17)6.2 程序设计流程图 (17)6.3 温度传感器多点数据采集 (17)7 调试及结果 (18)7.1 测试环境及工具 (18)7.2 测试方法 (18)7.3 测试结果分析 (18)8 总结 (18)附录1:电路原理总图 (19)附录2:发射部分主程序 (20)附录3:接收部分主程序 (26)参考文献 (31)无线数据采集系统的设计与实现学生:XX指导教师:XX内容摘要:由于数据采集系统的应用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高,国内现在已有不少数据测量和采集的系统,但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂,并且对测试环境要求较高等问题。
人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统。
在分析了不同类型的单片机的特点及单片机与PC机通信技术的基础上,设计了单片机控制的采集系统,并通过串口通信实现单片机与P(:机之间的通信,实现数据的传送并将数据在PC机上显示及存储,完成单机的多通道数据采集系统的设计及实现。
基于单片机的多通道数据采集系统是由将来自传感器的信号通过放大、线性化、滤波、同步采样保持等处理后,输入A/D转换为数字信号后由单片机采集,然后利用单片机与PC机的通信将数据送到PC机进行数据的存储、后期处理与显示,实现了数据处理功能强大、显示直观、界面友好、性价比高、应用广泛的特点,可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化、智能家居等诸多领域。
毕业设计任务书(多路温度采集系统的设计)
无锡科技职业学院
毕业设计(论文)任务书
设计题目基于单片机的温度采集系统
的设计
学生姓名
学号
专业
班级
系别
起止日期
指导教师
发任务书日期2010 年12 月18 日
1.毕业设计(论文)的内容和要求(含技术要求、图表要求等):
一、本设计是目的是以单片机为核心设计出一个多路温度采集系统。
二、设计要求:
1.完成至少四路温度信号采集,并将采集到的温度信号显示于显示器上,实现
人机交互。
2.系统可通过按键完成通道选择,并将当前通道显示于显示器上。
3.系统应具有启动和停止功能。
三、设计合理的硬件控制电路。
四、作出软件流程图。
2.毕业设计(论文)应完成的技术文件:
⑴开题报告
⑵中期报告
⑶毕业设计(论文)打印稿。
按封面、中文摘要、英文摘要、目录、正文、谢辞、
参考文献、附录、英文原文(英文原文不少于5000单词)和中文翻译等顺序编排。
⑷毕业设计(论文)光盘(含论文、软件、电路图、答辩用的PowerPoint文件等)
⑸毕业设计辅导记录
3.主要参考文献:
毕业设计辅导记录。
毕业设计_基于AT89C51单片机为核心的多路温度采集系统电路设计
Abstract
This design is proposed based onAT89C51microcontroller as the core of the temperature control system and its digital single-bus technology used inthe design of the greenhouse temperature measurement system. Program uses a new type of digital temperature sensor DS18B20, use DS18B20 temperature sensor embedded inside the greenhouse temperature, transformed into the current changes, and thenaconverted to voltage input ADC, the bus passed through the singleAT89C51comicic-rocontrollerAT89C51microcontroller input and output through the serial port tounat-e with the PC machine.System for real-time multi-point inspection of temperature,w-hile providing instruction based on the temperature of PC-time acquisition.Tempsen-sor for temperature DS18B2collection, microcontroller reads the message from theD-S18B20 temperature and with the effective temperature of the upper and lowerextm-comparison, if more than the effective temperature range, start alarm system, and to the PC, send the appropriate signals, or continue to read from the DS18B20temper- rure. The system has a practical and high reliability。
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构:本系统的所有模块分为两个主要的部分:单片机部分和PC部分。
单片机部分是整个温度控制系统的中心模组,它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示,还有一些辅助操作,如温度上下限报警等;PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能,与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。
2、硬件设计:本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心,在系统中应用TLC1543数据采集芯片,采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集,使系统实现多路温度检测同时显示.另外,为了实现数据采集记录,系统可以选用32K字节外部存储封装。
二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写,根据实际情况,主要分为以下几个主要的模块:(1)初始化模块:初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。
(2)温度采集模块:主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作,还可以实现温度的报警功能。
(3)录波模块:提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。
(4)通信模块:主要是用于实现数据透传,采用RS485接口与PC端的上位机联网,可实现远程调试、远程控制等功能。
(5)用户界面模块:实现数据显示功能,可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。
三、实验检验(1)检查系统硬件的安装是否良好;(2)采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对;(3)做出多路温度信号的对比,以确定系统读取的数据是否准确;(4)检查温度报警功能是否可以正常使用,也可以调整报警范围,试验报警功能是否可靠;(5)进行通信数据采集的联网检测,确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。
多路温度采集系统编程设计课程设计报告
中南大学微机应用系统设计与综合实验设计报告设计题目多路温度采集系统编程设计指导老师设计者学号专业班级设计日期目录第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1 设计目的1.2 课程在教学计划中的地位和作用第二章温度采集系统软硬件设计任务2.1 设计内容及要求2.2 实验设备2.3 课程设计的内容及要求第三章总体设计方案3.1 设计思想3.2 总体设计流程图第四章硬件设计4.1 硬件设计概要4.2硬件设计接线图4.3 所用到的芯片及其各自功能说明4.3.1 芯片列表4.3.2 8086的功能简介4.3.3 8254的功能简介4.3.4 AD0809的功能简介第五章实验结果5.1 汇编程序结果5.2 C语言程序结果第六章源程序代码6.1 汇编程序代码6.2 C语言程序代码第七章系统的调试与使用第八章收获、体会参考文献第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1设计目的《微机原理与接口技术》是一门实践性和实用性都很强的课程,学习的目的在于应用。
本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节,它能起到巩固课堂和书本上的知识,加强综合能力,提高系统设计水平,启发创新思想的效果。
通过本课程设计希望达到以下目地:培养资料搜集和汇总的能力。
培养总体设计和方案论证的意识。
提高硬件,软件设计与开发的综合能力。
提高软件和硬件联合调试的能力。
熟练掌握相关测量仪器的使用方法。
掌握相关开发软件,仿真软件的使用方法。
1.2课程在教学计划中的地位和作用现在计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧跟实际连接。
掌握这方面的知识更重要强调解决实际问题的能力。
该课程设计给我们提供了一个很好的机会,它要求我们结合课堂上和书本中学到的知识去独立设计一个硬件系统,它是我们迈向实践和应用的桥梁,我们学习书本上的知识是一个不断积累的过程,而该课程设计却使得我们能够尽情发挥他们,让我们更了解计算机的结构,工作原理以及软硬件的结合使用,虽然课程设计的时间比较短,但它却在整个教学计划中占据了及其重要的位置。
基于单片机的多路温度采集控制系统
毕业设计毕业生姓名:**专业:**学号:***指导教师:***所属系(部):***毕业设计评阅书题目:基于单片机的多路温度采集控制系统系专业姓名设计时间:评阅意见:成绩:指导教师:(签字)职务:200年月日*****学院摘要本文设计是以MCS-51单片机系统为基础的,通过热电阻变送器对热电阻随温度的变化而得到的模拟信号进行采集,连接多路模拟开关实现多路模拟信号的采集,并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换,把转换得到的数字信号按照顺序分别送入单片机或把指定的那路信号送入单片机,通过单片机进行控制操作,通过对单片机的数据存储器的扩展和程序存储器的扩展来提高片内存储器、数据存储器的容量,以便于在单片机的应用中满足单片机在定时器、中断、串行口等方面的要求;本设计是通过LED来实现单片机的现实系统的,通过单片机对多路模拟开关的控制进行多选一,把其中一路的信号经过A/D转换器的转换,在通过单片机把采集到的信号送到LED 电路当中进行显示,此设计中LED显示使用的串行接口来显示的,它是通过人的视觉暂留特性,只观赏感觉是连续点亮的;本文通过单片机报警系统来实现热电阻传感器随测量的温度范围200~700摄氏度,若超出这个温度范围则报警。
以单片机为核心完成温度巡测、数据处理.显示及上下限报警功能。
关键字:A/D转换器;DBW热电阻变送器;单片机;AbstractIt is based on MCS-51 one-chip computer system for this text not to design, is it gather to go on through thermal resistance changer to analog signal that thermal resistance receive with change of temperature, join many way analog switch realize many way collection of analog signal , is it count through A/D converter to analog signal mould change to go on, Send digital signal received to change according to order into one-chip computer or designated those distance signal send into the one-chip computer separately, carry on control operation through one-chip computer , is it improve scenes of memory storing device to come through data expansion and expansion , procedure of memory of memory in one-chip computer. Capacity of the data memory ,So that the demand in meeting the one-chip computer in the timer , cuts off , the serial mouth in the application of the one-chip computer etc.; Is it is it realize realistic system of one-chip computer to come through LED , is it select for one more through one-chip computer control on analog switch of many ways to go on to design originally, undergo conversion , A/D of converter among them one No. of signals , send through one-chip computer signal got to gather LED show among the circuit, design this LED serial interface used to show is it show to come, it to cut characteristic of staying through vision of people, only view and admire and feel and light in succession ; This text realizes 200~700 degrees Centigrade of temperature ranges that the thermal resistance sensor measure at the same time through the warning system of the one-chip computer, if beyond the scope of this temperature to report to the police. Regard one-chip computer as the core and finish temperature and patrol examining , data processing . Show and the warning function of upper and lower limits.Key words: A/D converter;DBW thermal resistance changer; an one-chip computer目录第一篇绪论 (1)第一章课题背景 (1)第二章温度检测的意义与技术发展 (1)第三章课题内容和本人的主要工作 (2)第四章单片机在本课题的应用 (2)第二篇多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 (4)第一章系统设计任务与要求 (4)第二章系统总体方案的设计 (4)第三篇主控模块的设计 (6)第一章8051单片机的特点及引脚 (6)第二章8051芯片的引脚 (6)第三章8051单片机的扩展及系统电路 (8)第四篇信号输入通道与信号采样模块的设计 (12)第一章A/D芯片的选用及说明 (12)第一节逐渐逼近式A/D转换器的工作原理 (12)第二节 A/D转换器的性能指标 (13)第三节典型的A/D转换芯片ADC0809 (14)第二章信号采样模块的电路设计 (16)第一节热电阻的材料及工作原理 (16)第二节测量电路 (18)第五篇显示系统、报警系统及键盘控制 (21)第一章显示系统的设计 (21)第一节 LED显示器件的工作原理 (21)第二节 LED显示电路设计 (23)第二章报警系统的设计 (24)第三章键盘控制的设计 (24)第六篇系统的电源设计 (26)第一章电源系统的组成 (26)第二章电源设计原理 (27)第三章电路 (27)第七篇系统软件设计 (29)第一章主控模块的程序设计 (29)第二章LED显示程序设计 (33)第三章报警系统的程序设计 (35)结论 (37)参考文献: (38)附录1:程序清单 (38)附录2:电路原理图 (44)外文资料 (45)中文翻译 (53)致谢 (61)第一篇绪论第一章课题背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数,运用科学计算的方法,综合各种先进技术,使每个生产环节都能够得到有效的控制,不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本,还确保了生产安全。
多路温度采集系统设计-17
目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1 前言 (IV)1.1 背景介绍.................................... 错误!未定义书签。
1.2 研究设计意义及目的.......................... 错误!未定义书签。
1.3 发展情况.................................... 错误!未定义书签。
1.4 本设计主要内容.............................. 错误!未定义书签。
2 设计任务及方案论证 (IV)2.1 设计任务 (1)2.2 设计方案的论证 (1)2.3系统框图设计 (2)3 多路温度采集系统硬件电路设计 (3)3.1系统模块及模块介绍 (3)3.1.1 系统整体模块控制 (3)3.1.2 模块介绍及原理 (4)3.2 系统基本硬件组成设计 (8)3.2.1微机芯片工作电路设计 (8)3.2.2 温度采集电路设计 (10)3.2.3 LCD1602的显示设计 (11)3.2.4 报警电路的设计 (11)3.2.5 电源部分的设计 (12)3.3 系统设计的电路结构图 (13)4 系统的软件设计 (14)3.1 主程序设计 (14)3.2 子程序设计 (15)5 系统调试与性能分析 (20)5.1 系统调试 (20)5.2 性能分析 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录 ............................................... 错误!未定义书签。
多路温度采集系统设计与实现摘要现代化的工业生产中,在很多的场合都需要对各类温度进行检测和控制,采用单片机来对温度进行控制不仅控制方便、组态简单及灵活性大而且还可以提高被控温度的技术指标,从而提高产品的质量和产量。
温度是实际生产中比较重要的参数,因此对温度控制系统进行详细的研究很有意义。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计.
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言:随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED 显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。
基于51单片机的多路温度采集系统
基于单片机的多路温度采集系统一、摘要:本设计利用单片机及Keil编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用Keil编程软件编程,用PROTEUS单片机仿真软件仿真。
最后制作实物,将程序下载到单片机中,利用(I/O)口采集来自多路温度的数据,根据各路温度的不同,集中准确的显示出来,并且根据所设温度的上下限通过驱动蜂鸣器进行听觉上的报警,同时还可以通过LED灯协助进行视觉上的报警,从而达到多点温度的采集和报警的目的。
以Keil编程软件和PROTEUS软件来进行仿真、分析,调试,为设计提供了一个方便、快捷的途径,为设计节约了设计时间。
关键词:AT89S52单片机温度采集报警二、设计要求1、检测的温度范围:0℃~100℃。
2、检测分辨率 0.1℃。
3、显示的多路的温度值不相互干扰,而且对各个传感器的所属温度都能进行报警。
三、硬件电路设计1、系统的设计思路本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用程序来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和LED进行报警。
2、系统总体设计方案系统总体主要由对单片机进行编程后得到控制,系统的其他功能部件分别接至单片机的对应I/O口。
整体模块如图:3、主控制器本次设计选择Atmel 公司生产的AT89C51作为控制芯片。
AT89C51是高性能的CMOS8位单片机,片内含有4K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器。
AT89系列与MCS-51系列单片机相比有两大优势:第一,片内程序存储器采用闪速存储器,使程序的写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个电路体积更小。
多路温度采集系统设计
摘要:本次设计介绍了基于单片机AT89C51控制DS18B20的智能温度显示,给出了该显示仪的硬件电路及详细说明,重点介绍了DS18B20与单片机的接口设计以及数字温度计的软件的主程序、DS18B20读写程序和显示程序,并给出了基于PROTEUS软件的电路仿真图。
该仪表具有简单、稳定、实用、精度高等优点。
关键字:单片机、DS18B20、温度、精度高、实用。
1.前言 (3)2.设计总体方案 (4)2.1设计内容 (4)2.2设计要求 (4)3.器件的选择 (5)3.1 单片机A T89C51 (5)3.2 温度传感器DS18B20 (5)3.3 1602LCD显示屏 (7)4.模块设计 (9)4.1晶振电路与复位电路 (9)4.2温度采集电路 (10)4.3显示电路 (11)4.4 报警系统 (12)5.总结 (13)附录1:电路图 (14)附录2:源代码 (15)1.前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的。
单片机在测控领域中具有十分广泛的应用,它既可以测量电信号,又可以测量温度湿度等非电信号。
由单片机构成的温度检测、温度控制系统可广泛应用于很多领域。
单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。
今天,我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。
时下,家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化己成为世界潮流,而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。
人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域。
温度传感器的发展经历了三个发展阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。
多路温度采集系统设计
**********************************************************/
void read_wendu()
{
BYTE i;
DS1820_Reset(); //复位
DS1820_WriteData(0xcc); //跳过ROM命令
课程设计名称:信息处理系统综合设计
设计题目:多路温度采集系统设计
完成期限:自2014年12月29日至2015年1月23日共4周
设计依据、要求及主要内容(可另加附页):
一、课程设计的目的
通过对课程设计任务的完成,使学生掌握单片机控制系统硬件设计和基本的编程方法,了解温度测量的工作原理,既巩固所学的基础理论知识,又为学生日后从事开发设计奠定基础。
图4 LCD-1602连线图
2.5 传感器接口电路
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ห้องสมุดไป่ตู้。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。
}
else
{
ah=~ah;al=~al;al=al+1;al&=0x0f;
}
wen_val=ah*(-1.0)+al*(-0.0625);
}
else
{
wen_val=ah*1.0+al*0.0625;
}
基于粮仓的多路温度采集系统设计
3 . 2 读 出温 度子程 序
读 出 温 度 - T- 程 序 流 程 如 图 9所 示 , 在 对
果 再值 乘 以 0 . 0 6 2 5, 就 是实 际 的十进制 温度 值 。 在单 片 机程 序 的实 现 中 , 把 9字 节 RAM 中 前 两
制 码 对应 成 1 0种 十 进 制 数 , 表 2列 出 了 一 种 二 进 制
和 十 进 制 的 近 似 对 应 关 系 表 。
DS 1 8 B 2 0中 R AM 中 读 取 的 是 二 进 制 代 码 代 表 的 温
度值 , 我 们 习惯 十 进 制 , 故必须先转换成十进制值 , 才能 用 于 字符 的显 示 , 计 算 温 度 子 程 序 就 是 将 RAM 中 读 取 的 代 码 进 行 BC D码 的转 换 运 算 , 并 进 行 温度 值正 负 的判定 。
将 其转 换 成 的十 进制 数 就是 温 度值 的小数 部 分 , 匹 配 的 DS 1 8 B 2 0收 到 此 命 令 后 便 将 采 集 到 的 温 度 数 分 ,
2位 转 换 精 度 的 分 辨 率 是 0 . 0 6 2 5 。 C, 介 于 据 进 行 CRC 编 码 ( 在 温 度 数 据 后 附 加 8位 的 C RC 校 由 于 1
主程 序流 程 如 图 8 , 其 主 要 功 能 是 负 责 DS 1 8 B2 0 的初 始 化 、 读 取 并 处 理 DS 1 8 B2 0的测 量 温 度 值 、 温 度 的 实 时 显 示 。 本 系 统 中 每 1秒 钟 图1 1 显示数据刷 新子程 序流程图
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基于51单片机的多路温度采集控制系统设计随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89C52,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809窜入并出移位寄存器74LS164数码管、和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0 通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0 输出到89C51的P0 口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51 的P2.0、P2.1 、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A B、C,因此ADC0809的INO通道的地址为FOFFH输出驱动控制信号由pl.O输出,4个LED 为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED 4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有p1.0 输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1 亮、LED2 灭、LED3 亮、LED4 灭。
外设电路工作后,温度下降,当温度降到正常温度后,LED1 亮、LED2 亮、LED3 灭、LED4灭。
温度继续下降,当温度降到下限温度值时,p1.0 信号停止输出,外设电路停止工作,同时LED1 灭、LED2 灭、LED3 灭、LED4 亮。
当外设电路停止工作后,温度开始上升,接着进行下一工作周期。
2、温度控制器程序设计本软件系统有 1 个主程序, 6 个子程序组成。
6 个子程序为定时/ 计数器0 中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCO、N 温度计算子程序CALCU驱动控制子程序DRVCON十进制转换子程序METRICCO及数码管显示子程序DISP。
(1)主程序主程序进行系统初始化操作,主要是进行定时/ 计数器的初始化。
(2)定时/ 计数器0 中断服务程序应用定时计数器0 中断的目的是进行定时采样,消除数码管温度显示的闪烁现象,用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。
每当定时时间到,调用温度采集机模数转换子程序ADCON ,得到一个温度样本,并将其转换为数字量,传送给89C51 单片机,然后在调用温度计算子程序CALCU ,驱动控制子程序DRVCON ,十进制转换子程序MERTRICCON ,温度数码显示子程序DISP。
(3)温度采集及模数转换子程序ADCON该子程序进行温度采样并将其转换为8 位数字量传送给89C51 的P0 口。
采样得到的温度数据存放在片内RAM的20H单元中。
(4)温度计算子程序CALCU根据热敏电阻的分度值和电路参数计算出出一张温度表,存放在DATATAB数据表中,由于篇幅关系,本程序只给出0-49C的温度数据。
一个温度有两个字节组成,前一字节为温度值,后一字节为该温度所对应的热敏电阻上的电压的数字量。
根据采样值,通过查表及比较的方法计算出当前的温度值,并将其存入片内RAM 的21H 单元。
采用查表法计算温度值时为了克服热敏电阻的阻值——温度特性曲线的非线性,提高测量精度。
(5)驱动控制子程序DRVCON 该子程序调节温度,当温度高于上限温度时(本程序设为30 °C), P1.0输出驱动控制信号,驱动外设工作降温;当温度下降到下限温度时(本程序设为25C), P1.0停止输出,温度上升,周而复始;工作状态有LED1-LED4 指示。
(6)十进制转换子程序METRICCON将存放于内部RAM21H 单元的当前温度值得二进制数形式转换为十进制数(BCD 码)形式,以便输出显示,转换结果存放在片内RAM的32H单元(百位)、31H (十位)、30H单元(个位)。
(7)数码显示子程序DISP该子程序利用89C51 串口的方式0 串行移位寄存器工作方式,将片内RAM 的30H、31H、32H 单元的BCD 码查表转换为七段码后由RXD 端串行发出去,然后经74LS 1 64串并转换,将七段值传送给数码管,以十进制形式显示出当前温度值。
根据以上分析画出的部分程序设计流程图如图1-0至图1-4所示图1-0部分程序设计流程图的设计框架图1-1主程序流程图图1-2 TO中断服务程序流程图图1-3温度采样及模数转换子程序流程图图1-4温度计算子程序流程图3、具体内容(1)温度控制器电器原理图设计按以上分析及相关知识设计出的温度控制器电路原理图如图1-5 所示。
输出控制图1-5温度控制电路原理图+5VR1 LED1 jF™ -—P H-R2绿 LED2200 R3 IR3红 LED3^■^0^:-------------- ----------R4 黄 LED4 上.□- ----------------Pt*:—c1I0U FP1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7IC1RSTAT89C51 15 T114 TO3129 EA/Vp1011PPSENRXDTXDP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RDWRINT039 17~38~ 1437 1536 8~35~ 1834 1933 20~32~ 2121 2522 2423 23VR(+)VR(-)121626272817IC3E16 612IC2ADC0809INO 26孑1 r ---5-----厂5 74LS02b410OE IN1 27ALE IN2 28SC IN3IN4EOCCLKIN5IN6IN7INT1ALE1330401一 6MHz —C0P F-30:Fom470x21 nnntntn nnncn iiniKDiO OODCOIC5 0123456774LS164IC6 IC7 IC874LS16474LS164D0D1D2D3D4D5D6D7ABC2425 9IC3A74LS022 2263om1 g f e d c b a g f e d c b a d g f e d c b a g f e d c b a1 2 3 4 574LS1641(2)温度数据表在图1-5所示的电路中,热敏电阻的连接如图1-6所示图1-6热敏电阻的连接本设计所使用的热敏电阻的分度表及 ADC0809转换后的电压数 字量见附表1-1所示转换后的电压数字量的计算方法为:热敏电阻与R8并并联后的总电阻:R=( Rt*R8)/(Rt+R8)R 与R7串联电路中R 的分压值(即输入ADC0809的模拟量):V=5R/( R+R7) 5V 被分成256等分(8位量化),则每份的电压值:△ =5/256 输入的模拟量电压经8位量化后的数字量:D=V/ △ 例如,热敏电R8 100k阻在温度为 20C 时的阻值为62.254千欧,则根据上述 方法计算出的电压数字量为169,注意在计算中R7用实测值19.6千 欧代入进入计算。
在实际做该电路时,可根据自己所选择的热敏电阻的分度表计 相关电路参数,按上述方法计算出 ADC0809转换后的各温度对应的 电压数字量。
程序中的温度数据表构成: 1 个温度数据占 2个字节,前一字 为温度值,后一个字节为该温度下热敏电阻上的模拟电压转换成德 8位数字量。
如在20C 时,热敏电阻对应的电压数字量为169,则20, 169组成一个温度为 20C 的温度数据。
按这样方法组成的 049 C 的温度数据表如下:DATATAB : DB 0,194,1 ,193 ,2 ,192, 3, 191,4,190DB 5,189,6, 188, 7 ,187, 8, 186,9,185 DB10,184,11,182,12,181,13,180,14,178 DB 15,177,16,175,17,174,18,173,19,171DB 20 , 169, 21, 168, 22, 166, 23, 165, 24, 163DB 25 , 161 ,26, 159, 27, 158, 28, , 156,29,154DB 30, 152, 31, 150, 32, 149, 33, 147,34,145 DB 35 , 143, 36, 141 , 37, 139, 38, 147,39, 135DB 40 ,133,41 ,131 ,42,129,43,127,44,125DB 45, 123,46,121,47,118,48,116,49, 114在温度采样机模数转换子程序中,采样得到的当前温度下热敏 电阻上的数字电压存于 20H 单元,在温度计算子程序中通过查表的 方法从表中的第一个温度(0C )下热敏电阻上的数字电压开始,依 次取出各温度下热敏电阻上的十字电压,与与存于20H 单元的当前温度下热敏电阻上的的数字电压比较,如小于当前温度的数字电压,则在取出下一温度的数字电压与当前温度的数字电压比较;直到大于或等于当前的温度数字电压,比较结束。
如大于则取出前一温度作为当前温度存于21H 单元,如等于则将该温度作为但前温度存于20H 单元。
这种温度计算方法,避免了温度特性曲线的非线性对温度计算精确性的影响,计算出的温度非常精确。
(3)温度控制程序设计在本设计中,晶体振荡器频率为6MHz ,T0 定时时间为100ms,T0 工作于方式1,则T0 的初值为:X= (最大计数值M ― 定时时间t/ 及其周期Tm )=216- 100ms/2us=15536=3CB0H 按以上任务分析设计出的源程序如下:ORG 0000H。
跳转到主程序LJMP MAIN 。
ORG 000BH。
LJMP TOINT。
跳转到TO中断服务程序;主程序ORG 0100H。