【毕业设计】余明诚---多路温度监控系统设计 ㊣ 精品文档 值得下载

令，最后发送指令，这样才能对进行预定的操作。

复位要求主将数据线下拉微秒，然后释放，当收到信号后等待微秒左右，后发出微秒的存在低脉冲，主收到此信号表示复位成功。

表指令表指令约定代码功能读读温度传感器中的编码即位地址符合发出此命令之后，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，直接向发温度变换命令。

适用于单片工作。

告警搜索命令执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。

指令约定代码功能温度变换启动进行温度转换，位转换时最长为位为。

结果存入内部字节中。

读暂存器读内部中字节的内容写暂存器发出向内部的字节写上下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。

复制暂存器将中第字节的内容复制到中。

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，外接电源供电发送。

三总体方案介绍工作原理本设计采用单片机作为本系统的控制模块。

单片机可把由从而把数据传输到显示模块，实现温度的显示。

以数码管显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。

在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。

总体设计设计总体框架图如图三系统硬件设计单片机的选择根据系统的控制要求和以后的扩展需求，选择公司的单片机，他的存储器容量为，有个位定时计数器，中断有级，主频可达，有个字节，个线，可编程串行口，位地址总线，位数据总线，完全与产品兼容。

单片机最小系统最小系统包括晶体振荡电路复位开关和电源部分，振荡电路中，采用内部时钟方式，和可在之间选择，电容的大小对振荡频率有微小的影响，可起频率微调的作用，此处选择。

振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率，般晶体可在之间任选，此处采用晶振。

复位开关中，在端持续给出个机器周期的高电平就能完成复位操作，暂稳态的脉冲宽度，即电容充电的时间现选为，为故，远大于个机器周期，且大于般复位正脉冲宽度。

故符合图为单片机的最小系统。

图最小系统电路图温度测量模块系统组成由构成的智能温度测量装置由三部分组成温度传感器显示模块。

产品的主要技术指标测量范围，测量精度，反应时间。

工作原理基于的温度测量装置电图如图所示温度传感器将被测环境温度转化成带符号的数字信号以十六位补码形式，占两个字节，传感器可置于离装置米以内的任何地方，输出脚直接与单片机的相连，为上拉电阻，传感器采用外部电源供电。

内带字节的，用户程序存放在这里。

由于为单总线器件，为了避免单片机的驱动能力不够，采用上拉电阻增加驱动能力。

每个在温度转换期间工作电流要大于，所以上拉电阻产生的电流不应少于，故在的情况下，采用的电阻。

图测量电路显示模块显示模块采用型号，具有很低的功耗，正常工作时电流仅。

通过编程实现自动关闭屏幕能够更有效的降低功耗。

分两行显示，每行可显示多达个字符。

液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了个不同的点阵字符图形，通过内部指令可实现对其显示多样的控制，并且还能利用空余的空间自定义字符。

其接线如图所示，显示器有两种连接方法，分别是共阳极接线法与共阴极接线法。

我们选用共阴极接线法，当阳极端输入高电平时，端发光二极管就导通点亮，反之不亮。

考虑到软件设计时以高电平作有效输出，所以在位控制端接上非门。

考虑到显示器的段电流为左右，为避免驱动不足，接上拉电阻，在的下电阻选用。

图显示电路整体电路系统整体电路如图所示图系统总体电路图四系统软件程序设计略详见附录五心得体会时光飞逝，转眼，个学期又进尾声了，本学期的传感器综合课程设计也在两周内完成了这次课设是对我的学习态度的次检验。

对于这次单片机综合课程实习，我的第大心得体会就是，要作为名工程技术人员，首要素质绝对应该是实践练习。

只有多做实物才能体会到理论知识，才能了解更多细节，而对细节的掌握能体现技术人员的技术水平在做课设前，很多知识纸上谈兵很简单，开始想的是用热敏电阻。

温度信号，产生电阻信号，通过电阻信号得到电压信号，在转换送给单片机，再显示。

后来经李鹏老师指点选用，精度有保证，且可以省掉不少工作，但还是未完整的做好。

第次要做实物碰到不少棘手的问题，如发光极管的正常工作。

做这次课设后确实收获不少，找到了很多不足，清楚了自己进步的方向。

对传感器也有了更清楚的认识，觉得传感器是人类五官的延号初始化程序置标志位，表示存在清标志位，表示不存在延时号重设数据发写暂存存储器命令报警上限中写入报警下限中写入选择位温度分辨率号读出转换后的温度值若不存在则返回发出温度转换命令发出读温度命令号写的程序，号读的程序，从中读出两个字节的温度数据，号初始化程序置标志位，表示存在清标志位，表示不存在延时号重设数据发写暂存存储器命令报警上限中写入报警下限中写入选择位温度分辨率号读出转换后的温度值若不存在则返回发出温度转换命令发出读温度命令号写的程序，号读的程序，从中读出两个字节的温度数据，将从中读出的温度数据进行转换补码求原码小数部分乘以，调整小数部分调整整数部分调整温度显示前的提示符提示符，显示处理，温度显示程序，传感器课程设计姓名余明诚学号班级测控班题目多路温度监控系统设计指导老师周建民李鹏目录设计任务书前言二总体方案方案论证显示部分温度采集二传感器介绍三总体方案介绍工作原理总体设计三系统硬件设计单片机的选择单片机最小系统温度测量模块系统组成工作原理显示模块整体电路四系统软件程序设计略详见附录五心得体会参考文献附录传感器课程设计任务书总要求能够进行小型检测模块系统方案的设计及论证，选择合理的传感器设计必要的接口电路等，以及合理选择有关元器件及正确使用相关工具与仪器设备等，并且能结合实际调试与实验进行有关精度分析与讨论。

总任务针对总要求进行原理及方案论证模块设计接口电路设计焊接或插接与调试精度分析以及撰写报告等工作。

设计题目多路温度监控系统设计四设计内容选用集成温度传感器设计两路室温检测系统设计检测电路，及其与单片机的接口电路，采集程序设计有电路图绘制，选型与有关计算，精度分析等五设计进度或计划准备及查阅资料天方案设计及论证总体方案二天硬件电路设计画图三天实验室调试及结果分析二天整理报告及准备答辩二天六设计说明书包括的主要内容封面目录设计任务书正文可按下列内容撰写仅供参考序言可包括系统工作原理的介绍等。

方案设计及论证可按模块进行方案设计与论证各模块设计中应包括适当的精度分析及选型等。

实验或系统调试可包括实验调试工具仪器实验结果及适当的分析等。

心得体会主要参考文献另说明书的撰写格式应符合定的要求，可参照华东交通大学本科生毕业论文撰写规范进行。

七考核方法考核可根据学生平时学习态度含出勤率设计完成情况样机图纸及说明书质量含答辩确定。

前言随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了次新的革命。

在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。

随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯工业生产中的现场控制仪表数控机床等。

尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高高设备的使用寿命提高设备的自动化程度的特点二总体方案方案论证显示部分显示部分是本次设计的重要部分，般有以下两种方案方案采用显示，分静态显示和动态显示。

对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。

而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题。

方案二采用显示。

液晶显示具有丰富多样性灵活性电路简单易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。

鉴于该系统信息量少，我们采用方案。

温度采集由于现在用品追求多样化，多功能化，给系统加上温度测量显示模块，能够方便人们的生活，使该设计具有人性化。

方案采用热敏电阻，可满足摄氏度至摄氏度测量范围，但热敏电阻精度重复性可靠性较差，对于检测小于摄氏度的信号是不适用的。

方案二采用温度传感器。

可以满足从摄氏度到摄氏度测量范围，且测量精度高，增值量为摄氏度，在秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。

基于的以上优点，我们决定选取来测量温度。

二传感器介绍内部结构主要由四部分组成位光刻温度传感器非挥发的温度报警触发器和配置寄存器。

的外形及管脚排列如下图图引脚定义为数字信号输入输出端为电源地为外接供电电源输入端在寄生电源接线方式时接地。

图内部结构图工作原理的读写时序和测温原理与相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由减为。

测温原理如图所示。

图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器。

高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器的脉冲输入。

计数器和温度寄存器被预置在所对应的个基数值。

计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器的预置值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计数到时，停减到时，温度寄存器的值将加，计数器的预置将重新被装入，计数器重新开始止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。

图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器的预置值。

图测温原理框图有个主要的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。

中的温度传感器可完成对温度的测量，以位转化为例用位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以形式表达，其中为符号位。

这是位转化后得到的位数据，存储在的两个比特的中，二进制中的前面位是符号位，如果测得的温度大于，这位为，只要将测到的数值乘于即可得到实际温度如果温度小于，这位为，