基于51单片机的温度检测及数据存储系统设计综述.doc
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1、. .本 科 生 毕 业 设 计题目:水温检测与存储系统设计姓 名:XXXXXX学 号:XXXXXXXXXXXX所在学院:信息工程学院专业班级:XXXXXXXXXXXXXXXXX班 指导教师:XXXXXX20XX年 X月 XX日. .word.zl. .声 明本人X重声明:所呈交的毕业论文设计,是本人在指导教师指导下,独立进展研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业论文设计的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文设计所涉及的研究工作做出奉献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人签名: 日 期: 年 月 日目 录摘 要- 3 -Abstract- 4
2、 -前 言- 5 -第一章 系统整体设计方案- 6 -1.1硬件总体设计- 6 -1.1.1 硬件系统子模块- 6 -1.2软件总体设计- 6 -第二章 硬件系统设计- 7 -2.1硬件电路分析和设计报告- 7 -2.1.1 单片机最小系统电路- 7 -2.1.2 键盘电路- 12 -2.1.3 LCD12864显示电路- 13 -2.1.4 温度采集电路- 20 -2.1.5数据存储电路- 25 -2.1.6加热控制电路- 28 -第三章 软件系统设计- 29 -3.1 系统软件设计整体思路- 29 -3.1.1 主程序- 29 -3.1.2 LCD12864液晶显示- 32 -3.1.3
3、AT24C02数据存储模块- 38 -3.1.4 18B20温度模块软件设计- 41 -3.1.5 键盘扫描处理流程- 48 -第四章 系统调试- 53 -4.1硬件电路调试- 53 -4.2软件调试- 53 -4.3 系统操作说明- 54 -总结- 55 -参考文献:- 56 -致 谢- 57 -附录A:水温检测与存储系统设计原理图- 58 -附录B:软件程序- 59 -摘 要随着现代工业的飞速开展,生产流程的技术提高和加工工艺的不断完善。温度这一在工业生产中不可或缺的因素,一次又一次影响着、甚至很大程度上决定着生产产品质量的优劣。随之而来的,温度的检测与控制-这一延续多年的课题依旧在日益扩
4、X的工业化进程中起着举足轻重的作用。同样作为温度监测监控分支的水温监测监控系统,也在居民生活和工农业生产中发挥着它不可或缺的作用。本系统已STC89C52RC单片机为控制核心,由显示电路、存储电路、按键电路、测温电路、晶闸管温控电路等组成。通过LCD12864显示温度和按键组成人机交互页面,使用单总线温度传感器DS18B20采集温度,使用晶闸管电路控制加热功率从而来实现调节温度。本文详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。并且充分考虑了系统的可靠性,采取了相应的措施予以保证。关键词:LCD12864 DS18B20 晶闸管 测温The water tempe
5、rature detection and data storageAbstract With the rapid development of modern industry, production processes and technology to improve the process of continuous improvement. Temperature - The industrial production indispensable factor, once again affecting, even to a large extent determine the prod
6、uction quality of the pros and cons. Followed, temperature measurement and control - continue for many years to this subject still plays an important role in the expanding industrialization process. The same as the temperature monitoring and control system for monitoring the temperature of the water
7、 branch, but also residents and industrial and agricultural production, it plays an indispensable role. The system has been STC89C52RC microcontroller core, the show circuit, memory circuit, key circuit, temperature measurement circuit, thyristor temperature control circuit. By LCD12864 display the
8、temperature and position of interactive buttons page, single-bus temperature sensor DS18B20 collecting temperature, using a thyristor circuit controls the heating power so as to achieve temperature control. This paper describes the position of the microcontroller-based temperature control system har
9、dware, software, design and related interface circuit design. And fully consider the reliability of the system, take the appropriate measures to guarantee.Keywords:LCD12864 ;DS18B20; temperature ;Thyristor前 言随着社会的开展、科技的进步、以及测温仪器在各个领域的应用,自动化已是现代温度控制系统开展的主流方向。特别是近年来,温度控制系统已广泛应用于人们生活的各个方面。及时准确地得到温度信息并对
10、其进展适时的控制,在许多工业场合中都是重要的环节.水温的变化影响各种系统的自动运作,例如冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反响炉等,对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系统,其适宜的水质温度总是在一个X围。超过这个X围,系统或许会停顿运行或遭受破坏,所以我们必须能实时获取水温变化。对于,超过适宜X围的温度能够报警。同时,我们也希望在适宜温度X围内可以由检测人员根据实际情况加以改变。单片机对对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法.自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,80年代单片机技术进入快速开展时期,近年来,随着大规模集成电路的开展,单片
11、机继续朝快速、高性能方向开展。单片机主要用于控制,它的应用领域普及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路,本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据构造、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表构造设计和制造工艺等的结合,使得单片机的应用非常广泛。同时,单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个
12、测量电路进展管理和控制,使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、本钱低,制造、安装、调试及维修方便。传统的温度采集电路相当复杂,需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD转换等一系列工作才能得到温度的数字量,并且这种方式不仅电路复杂,元器件个数多,而且线性度和准确度都不理想,抗干扰能力弱。现在常用的温度传感器芯片不但功率消耗低、准确率高,而且比传统的温度传感器有更好的线性表现,最重要的一点是使用起来方便。第一章 系统整体设计方案1.1硬件总体设计设计并制作一个基于单片机的水温检测和数据存储的电路其构造框图如图1-1所示电源单片机stc89c52LCD12864显示可控硅驱动温度传
13、感器DS18B20存储键盘指示灯图1-1 硬件构造框图1.1.1硬件系统子模块(1) 单片机最小系统电路局部(2) 键盘扫描电路局部(3) 液晶LCD12864温度显示(4) 温度采集电路局部(5) 晶闸管控制局部(6) 存储局部1.2软件总体设计良好的设计方案可以减少软件设计的工作量,提高软件的通用性,扩展性和可读性。本系统的设计方案和步骤如下:(1) 根据需求按照系统的功能要求,逐级划分模块。(2) 明确各模块之间的数据流传递关系,力求数据传递少,以增强各模块的独立性,便于软件编制和调试。(3) 确定软件开发环境,选择设计语言,完成模块功能设计,并分别调试通过。(4) 按照开发式软件设计构
14、造,将各模块有机的结合起来,即成一个较完善的系统。首先接通电源系统开场工作,系统开场工作后,通过按键设定温度值的上限值功率的上限值,确定按键将设定的温度值存储到指定的地址空间,温度传感器开场实时检测,调用显示子程序显示检测结果,调用比拟当前显示温度值与开场设定的温度值比拟,如果当前显示值低于设定值就通过晶闸管起动加热装置,直到到达设定值停顿加热,之后进展保温。第二章 硬件系统设计2.1硬件电路分析和设计报告本次设计主要思路是通过对单片机编程将由温度传感器DS18B20采集的温度外加驱动电路显示出来,包括对继电器的控制,进展升温。P2.0和P2.1是设定功率增加和减小的,P2.2和P2.3是设定
15、温度上升和下降的,P2.4是用来存储数据的,P2.5是用来调用存储数据的。整个电路都是通过软件控制实现设计要求。2.1.1单片机最小系统电路本系统采用的单片机为STC89C52RC。STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。主要特性如下:增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051.工作电压:5.5V3.3V5V单片机/3.8V2.0V3V单片机工作频率X围:040MHz,相当于普通8051的080MHz,实际工作
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