单片机课程设计方案
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3 软件设计..................................................................................................................................13 3.1 系统分析 ......................................................................................................................14 3.1.1 整体的思路图........................................................................................................14 3.1.2 计算温度的子程序................................................................................................14 3.1.3 串口发送与接收数据 ..........................................................................................15 3.2 参数计算 ......................................................................................................................16
题目: 多机温度检测系统
摘要
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各 领域，早已经成为一种比较成熟的技术，这学期我们也学习了这一门课程，相继 完成了这次的课程设计。本设计说明了以 STC10F08XE 单片机为主控制单元， 以 DS18B20 为温度传感器的温度控制系统的工作原理和设计方法。文中详细描 述了利用数字温度传感器 DS18B20 开发测温系统的过程， 重点对传感器在单片 机下的硬件连接，特别是数字温度传感器 DS18B20 的数据采集过程。系统硬件 电路包括传感器数据采集、温度显示、模式选择、上、下限报警主电路等。电路 支持模式选择功能，可以选择设定报警极限值或显示当前温度值。当被测温度越 限时，报警主电路产生声报警报警，随着温度的升高，LED 闪烁频率不断增高。 系统测温基本范围 10℃~100℃；精度误差小于 0.5℃；可以任意设定温度的上下 限报警功能。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模 块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器 控制程序、超温报警程序以及数据存储程序。
该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛应用于基于单片机的测温报 警场合。系统抗干扰性强、设计灵活方便，适合在恶劣的环境下进行温度测量。
通过我们两人小组的努力学习，顺利的完成了本次课程设计的任务要求。
关键字：STC10F08XE；DS18B20 温度传感器
目录
1 概述.............................................................................................................................................4 1.1 课程设计的意义及目的 ............................................................................................4 1.2 课程设计的任务和要求 ............................................................................................4
（1）采用 2 个单片机系统，组成双机温度检测系统； （2）下位单片机采集温度，在数码管上显示实时温度，通过串行通信传送至 上位单片机； （3）上位单片机用数码管显示实时温度，可以任意设定温度的上下限报警功 能； （4）当温度超限时上下位机同时报警； （5）除了用数码管显示实时温度外，用 LED 闪烁频率显示温度的高低，温度 越高，闪烁频率越快。 （6）发挥部分：
5 课程设计体会..........................................................................................................................20 参考文献 ......................................................................................................................................21 附 1:源程序代码 .......................................................................................................................22 附 2:系统原理图 .......................................................................................................................35
电源模块
2.2 系统概述 多机温度检测系统的设计的关键在于两部分：温度传感器的选择和主控单元
的设计。本设计运用主从分布式思想，由上位机，下位机多点温度数据采集，组 成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统
主控单元采用 STC10F08XE 八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大， 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单， 安装方便。既可以单独对多 DS18B20 控制工作，还可以与 PC 机通信.运用主从 分布式思想，由一台上位机，下位机多点温度数据采集，组成两级分布式多点温 度测量的巡回检测系统,实现远程控制。另外 STC10F08XE 在工业控制上也有着 广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
4 Proteus 软件仿真 ................................................................................................................18 4.1 主机的仿真的图........................................................................................................18 4.2 从机的仿真图 ............................................................................................................19
设计一个主单片机，两个从单片机，组成多机检测系统，主单片机分时切换 显示从单片机的温度数据。
2.1 系统设计的框架
2 系统总体方案及硬件设计
电源模块
LED 显示模块
主机 STC10F08XE
按键处理模块
从机
数码管显示模块
STC10F08XE
LED 显示模块
温度采集模块
蜂鸣器报警模块
图 1 系统设计框架
ຫໍສະໝຸດ Baidu 概述
1.1 课程设计的意义及目的 这次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，通过该课程的学习使我们
对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单 微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼我在微型计算机应用方面的实 际工作能力。也可增加我的动手能力。特别是对单片机的程序设计有了更多的练 习。 本课程设计由两个人共同完成， 在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队 意识和团队合作精神。本次课设的题目也有一定的实际意义，本实物适合于我们 日常生活和工、 农业生产中的温度测量， 也可以当作温度处理模块嵌入其它系 统中，作为其他主系统的辅助扩展。 1.2 课程设计的任务和要求
2 系统总体方案及硬件设计....................................................................................................5 2.1 系统设计的框架..........................................................................................................5 2.2 系统概述 .....................................................................................................................6 2.3 总体方案说明 ..............................................................................................................6 2.4 系统各部分硬件电路设计.........................................................................................6 2.4.1 单片机的最小系统原理图 ....................................................................................6 2.4.2 温度传感器电路 ......................................................................................................7 2.4.3 蜂鸣器接口电路 ......................................................................................................9 2.4.4 按键接口电路........................................................................................................10 2.4.5 LED 与数码管显示模块.......................................................................................10 2.4.6 时钟晶振电路....................................................................................................... 11
下位机采用的是单片机基于数字温度传感器 DS18B20 的系统。DS18B20 利 用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统 的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。 本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自 动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统 的温度检测、石化、机械等。 2.3 总体方案说明
题目: 多机温度检测系统
摘要
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各 领域，早已经成为一种比较成熟的技术，这学期我们也学习了这一门课程，相继 完成了这次的课程设计。本设计说明了以 STC10F08XE 单片机为主控制单元， 以 DS18B20 为温度传感器的温度控制系统的工作原理和设计方法。文中详细描 述了利用数字温度传感器 DS18B20 开发测温系统的过程， 重点对传感器在单片 机下的硬件连接，特别是数字温度传感器 DS18B20 的数据采集过程。系统硬件 电路包括传感器数据采集、温度显示、模式选择、上、下限报警主电路等。电路 支持模式选择功能，可以选择设定报警极限值或显示当前温度值。当被测温度越 限时，报警主电路产生声报警报警，随着温度的升高，LED 闪烁频率不断增高。 系统测温基本范围 10℃~100℃；精度误差小于 0.5℃；可以任意设定温度的上下 限报警功能。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模 块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器 控制程序、超温报警程序以及数据存储程序。
该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛应用于基于单片机的测温报 警场合。系统抗干扰性强、设计灵活方便，适合在恶劣的环境下进行温度测量。
通过我们两人小组的努力学习，顺利的完成了本次课程设计的任务要求。
关键字：STC10F08XE；DS18B20 温度传感器
目录
1 概述.............................................................................................................................................4 1.1 课程设计的意义及目的 ............................................................................................4 1.2 课程设计的任务和要求 ............................................................................................4
（1）采用 2 个单片机系统，组成双机温度检测系统； （2）下位单片机采集温度，在数码管上显示实时温度，通过串行通信传送至 上位单片机； （3）上位单片机用数码管显示实时温度，可以任意设定温度的上下限报警功 能； （4）当温度超限时上下位机同时报警； （5）除了用数码管显示实时温度外，用 LED 闪烁频率显示温度的高低，温度 越高，闪烁频率越快。 （6）发挥部分：
5 课程设计体会..........................................................................................................................20 参考文献 ......................................................................................................................................21 附 1:源程序代码 .......................................................................................................................22 附 2:系统原理图 .......................................................................................................................35
电源模块
2.2 系统概述 多机温度检测系统的设计的关键在于两部分：温度传感器的选择和主控单元
的设计。本设计运用主从分布式思想，由上位机，下位机多点温度数据采集，组 成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统
主控单元采用 STC10F08XE 八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大， 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单， 安装方便。既可以单独对多 DS18B20 控制工作，还可以与 PC 机通信.运用主从 分布式思想，由一台上位机，下位机多点温度数据采集，组成两级分布式多点温 度测量的巡回检测系统,实现远程控制。另外 STC10F08XE 在工业控制上也有着 广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
4 Proteus 软件仿真 ................................................................................................................18 4.1 主机的仿真的图........................................................................................................18 4.2 从机的仿真图 ............................................................................................................19
设计一个主单片机，两个从单片机，组成多机检测系统，主单片机分时切换 显示从单片机的温度数据。
2.1 系统设计的框架
2 系统总体方案及硬件设计
电源模块
LED 显示模块
主机 STC10F08XE
按键处理模块
从机
数码管显示模块
STC10F08XE
LED 显示模块
温度采集模块
蜂鸣器报警模块
图 1 系统设计框架
ຫໍສະໝຸດ Baidu 概述
1.1 课程设计的意义及目的 这次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，通过该课程的学习使我们
对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单 微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼我在微型计算机应用方面的实 际工作能力。也可增加我的动手能力。特别是对单片机的程序设计有了更多的练 习。 本课程设计由两个人共同完成， 在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队 意识和团队合作精神。本次课设的题目也有一定的实际意义，本实物适合于我们 日常生活和工、 农业生产中的温度测量， 也可以当作温度处理模块嵌入其它系 统中，作为其他主系统的辅助扩展。 1.2 课程设计的任务和要求
2 系统总体方案及硬件设计....................................................................................................5 2.1 系统设计的框架..........................................................................................................5 2.2 系统概述 .....................................................................................................................6 2.3 总体方案说明 ..............................................................................................................6 2.4 系统各部分硬件电路设计.........................................................................................6 2.4.1 单片机的最小系统原理图 ....................................................................................6 2.4.2 温度传感器电路 ......................................................................................................7 2.4.3 蜂鸣器接口电路 ......................................................................................................9 2.4.4 按键接口电路........................................................................................................10 2.4.5 LED 与数码管显示模块.......................................................................................10 2.4.6 时钟晶振电路....................................................................................................... 11
下位机采用的是单片机基于数字温度传感器 DS18B20 的系统。DS18B20 利 用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统 的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。 本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自 动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统 的温度检测、石化、机械等。 2.3 总体方案说明