毕业论文（设计）_基于单片机的实验室智能温度控制系统.doc文档31页推荐下载 ㊣ 精品文档 值得下载

了套温度智能控制系统。

本文主要介绍基于单片机和数字温度传感器的温度测量系统。

该系统利用单片机分别采集各个温度点的温度，实现温度显示报警等功能。

它以单片机为主控制芯片，采用数字温度传感器实现温度的检测，测量精度可以达到。

该系统采用了显示模块，形象直观的显示测出的温度值。

基于单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单读数方便精度高测温范围广等特点，在实际工程中得到广泛应用。

关键词数字温度传感器单片机温度测量，摘要绪论二系统方案设计方案设计方案论证三系统设计单片机的选择温度传感器的工作原理与单片机的连接单片机与报警电路电源电路显示电路四系统软件设计软件设计五元器件调试调试产品参考文献致谢附录附录绪论在信息高速发展的世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。

我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。

温度是个永恒的话题和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是种在生产科研生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之。

温度的变化会给我们的生活工作生产等带来重大影响，因此对温度的测量至关重要。

其测量控制般使用各式各样形态的温度传感器。

随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知采集转换传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已成为自动检测自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其用途已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。

二系统方案设计方案设计该方案使用了单片机作为控制核心，以智能温度传感器为温度测量元件，对各点温度进行检测，设置温度上下限，超过其温度值就报警。

显示电路采用液晶模块显示，使用二极管，电阻和蜂鸣器组成的报警电路。

图温度测量系统方案框方案论证基于的温度测量系统是种分布式的温度测量系统，它可以远程对温度实现测量和监控，广泛应用于电力工业煤矿森林火灾高层建筑等场合，按照的通信协议，由主机向发送命令，读取转换的温度，从而实现对环境的温度的测量，当温度超过定的值时，报警器开始报警。

采用智能温度传感器，它直接输出数字量，精度高，电路简单，只需要模拟的读写时序，根据的协议读取转换的温度。

此方案硬件电路非常简单，但程序设计复杂些，但是在课外对字符型液晶显示有所了解，而且曾经在网上看到过此类程序程序设计，并且我已经使用过开发工具用语言对系统进行了程序设计，用单片机开发板对系统进行了测试，达到了预期的结果。

由此可见，该方案完成具有可行性，体现了技术的先进性，经济上也没有任何问题。

温度传感器数据采集单片机液晶显示电路报警电路键盘转换器三系统设计单片机的选择作为温度测试系统设计的核心器件。

该器件是公司生产的系列单片机中的基础产品，采用了可靠的工艺制造技术，具有高性能的位单片机，属于标准的的产品。

不仅结合了的高速和高密度技术及的低功耗特征，而且继承和扩展了单片机的体系结构和指令系统。

中央处理器简介的特点具有以下几个特点与系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容片内有字节在线可重复编程快擦写程序存储器全静态工作，工作范围三级程序存储器加密位内部位双向输入输出线两个十六位定时器计数器五个中断源，两级中断优先级个全双工的异步串行口间歇和掉电两种工作方式。

的功能描述是种低损耗高性能八位微处理器，片内有字节的在线可重复编程快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入擦除次，数据保存时间为十年。

它与系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替系列单片机，而且能使系统具有许多系列产品没有的功能。

可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。

只要程序长度小于，四个口全部提供给用户。

可用电压编程，而且擦写时间仅需毫秒，仅为的擦除时间的百分之，与的电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。

工作电压范围宽，全静态工作，工作频率宽在之间，比等系列的更具有灵活性，系统能快能慢。

芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。

口是三态双向口，通称数据总线口，因为只有该口能直接用于对外部存储器的读写操作。

引脚功能单片机口第二功能如表所示。

表口的第二功能温度传感器的工作原理与单片机的连接温度传感器的单总线与单片机的连接，是单片机的高位地址线。

端口是个带内部上拉电阻的位双向，其输出缓冲级可驱动吸收或输出电流个逻辑门电路。

对该端口写，可通过内部上拉电阻将其端口拉至高电平，此时可作为输入口使用，这是因为内部存在上拉电阻，引脚被外部信号拉低时会输出个电流。

如图所示与单片机的接口电路非常简单。

只有三个引脚，个接地，个接电源，个数字输入输出引脚接单片机口，电源与数字输入输出脚间需要接个的电阻。

端口引脚各个功能串行口输入端串行口输出端外部中断请求输入端，低电平有效外部中断请求输入端，低电平有效定时器计数器计数脉冲输入端定时器计数器计数脉冲输入端外部数据存储器写选择通信输出端，低电平有效外部数据存储器读选择通信输出端，低电平有效图温度传感器与单片机的连接图的工作原理数字温度传感器概述数字温度传感器是公司生产的，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。

因此用它来组成个测温系统，具有线路简单，在根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

产品的特点只要求个端口即可实现通信。

在中的每个器件上都有独无二的序列号。

实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

测量温度范围在到之间。

数字温度计的分辨率用户可以从位到位选择。

内部有温度上下限告警设置。

引脚功能描述见表表详细引脚功能描述序号名称引脚功能描述地信号数字输入输出引脚，开漏单总线接口引脚，当使用寄生电源时，可向电源提供电源可选择的引脚，当工作于寄生电源时，该引脚必须接地的内部结构的内部框图如图所示。

位存储器件独无二的序列号。

暂存器包含两字节和字节的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。

暂存器还提供字节的上线警报触发和下线警报触发寄存器和字节，和字节的配置寄存器字节，使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。

暂存器的和字节器件内部保留使用。

第八字节含有循环冗余码。

使用寄生电源时，不需额外的供电电源当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过引脚提供高电平总线信号同时也向内部电容充电，在总线低电平时为器件供电。

注内部位和单线端存储器控制逻辑暂存器温度传感器上限温度触发下限温度触发位产生器电源探测寄生电源电路图的内部结构图的个主要数据部件光刻中的位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该的地址序列码。

位光刻的排列是开始位是产品类型标号，接着的位是该自身的序列号，最后位是前面位的循环冗余校验码。

光刻的作用是使每个都各不相同，这样就可以实现根总线上挂接多个的目的。

在该系统中温度范围设定在，但经转换后的采样值为对应于该温度的电压值，因此本系统的标变换公式为这样计算后该系统中温度范围在温度传感器的存储器温度传感器的内部存储器包括个高速暂存和个非易失性的可电擦除的，后者存放高温度和低温度触发器和结构寄存器。

④配置寄存器表配置寄存器低五位直都是，是测试模式位，用于设置在工作模式还是在测试模式。

在出厂时该位被设置为，用户不要去改动。

和用来设置分辨率，如表所示出厂时被设置为位表与确定传感器分辨率设置表的工作过程初始化命令跟随着需要交换的数据功能命令跟随着需要交换的数据。

访问必须严格遵守这命令序列，如果丢失任何步或序列混乱，都不会响应主机。

初始化所有的数据交换都由个初始化序列开始。

由主机发出的复位脉冲和跟在其后的由发出的应答脉冲构成。

当发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它已处在总线上并且准备工作。

命令命令通过每个器件的码，使主机指定特定器件如果有多个器件挂在总线上与之进行通信。

的如表所示，每个命令都是长。

功能命令主机通过功能命令对进行读写存储器，或者启动温度转换。

的功能命令如表所示。

表的功能命令图传感器精度转换时间指令代码功能读读中的编码即位地址符合发出此命令后，接着发出位编码，访问单总线上与该编码相对应的，使之作出响应，为下步对该的读写作准备搜索用于确定挂接在同总线上的个数和识别位地址，为操作各器件作好准备跳过忽略位地址，直接向温度转换命令，适用于单个的信号方式采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。

该协议定义了几种信号类型复位脉冲应答脉冲写写读和读。

除了应答脉冲所有这些信号都由主机发出同步信号。

总线上传输的所有数据和命令都是以字节的低位在前。

初始化序列复位脉冲和应答脉冲在初始化过程中，主机通过拉低单总线至少，以产生复位脉冲。

然后主机释放总线并进入接收模式。

当总线被释放后，的上拉电阻将单总线拉高。

检测到这个上升沿后，延时，通过拉低总线产生应答脉冲。

初始化波形如图所示。

图初始化脉冲读和写时序工作报警搜索命令执行后，只有温度超过庙宇值上限或下限的片子才做出响应温度转换启动进行温度转换，转换时间最长为典型为，结果丰入内部字节中读暂存器读内部中字节的内容写暂存器发出向内部的第字节写上下温度数据命令，紧该温度命令之后，传达两字节的数据复制暂存器将中第字内容复制到中重调将中内容恢复到中的第字节读供电方式读的供电模式，寄生供电时发送，外部供电时发送在写时序期间，主机向写入指令而在读时序期间，主机读入来自的指令。