小型多路温控采集系统

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1、小型多路温控采集系统目录第一章设计任务和要求21.1设计任务21.2.技术要求21.2.1基本要求21.2.2发挥要求2第二章设计方案22.1整体方案调研22.1.1方案一22.1.2方案二22.1.3方案三22.2整体方案论证32.2.1方案一32.2.2方案二32.2.3方案三32.3总体设计框图3第三章系统硬件组成43.1DS18B20温度传感器与单片机的接口电路43.27段LED数码管电路及原理53.3系统整体硬件电路图6第四章系统软件设计74.1主程序流程图74.2读出温度子程序74.3温度转换命令子程序74.4计算温度子程序84.5显示数据刷新子程序84.6程序代码8第五章

2、总结与体会15第六章参考文献15第一章设计任务和要求1.1设计任务设计并制作一个至少2路的温度采集系统。1.2.技术要求1.2.1基本要求（1）测温范围0~100℃；（2）测温精度±2℃；（3）LED数码管显示，显示方式为电测与巡测（多点侧）；（4）+5V，±15V外部电源供电。1.2.2发挥要求（1）设计报警电路，当温度高于一定的温度时就报警；（2）测温点与控制显示部分拉长距离，即无线测温。遥测距离100m。第二章设计方案2.1整体方案调研2.1.1方案一采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90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1摄氏度的信号是不适用的。而且使用

3、热敏电阻，需采用A/D转换电路，要用到十分复杂的算法，一定程度上增加了软件实现的难度。2.1.2方案二采用AD590，它的测温范围在-55℃~+150℃之间，而且精度高。M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，借口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测量信号可远传百余米。2.1.3方案三采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此

4、元件线形较好。在0~100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。最大特点之一就是直接采用温度芯片对温度进行测量，使数据传输和处理简单化。2.2整体方案论证2.2.1方案一此方案采用AT89C51八位单片机实现。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。但是，AT89C51单片机需要用仿真器来实现软硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便。而且AT89C51的地位已经渐渐的被AT89S51所取代。逐渐成为历史。事实也证明了AT89S51在工业控制上有着广泛的应用。2.2.2方案二采用温度传感器AD590。AD5

5、90具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。其测量范围在-50℃~+150℃，满刻度范围误差为±0.3℃，当电源电压在5~10V之间，稳定度好，其各方面特性都满足此系统的设计要求。此外AD590是温度-电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。但增加程序的长度，占用大量CPU的时间。2.2.3方案三采用温度传感器DS18B20。它是一种数字式的温度传感器，直接将被测温度转换成串行数字信号，具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰能力强等优点。从微处理器到DS18B20仅需连接一条信号线和地线。它可以实现9~12位的温度读数，测量范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内误

6、差为0.5℃，将12位的温度值转换为数字量所需时间不超过750ms。读写和执行温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。以上三种方案，第三种方案电路比较简单，软件设计也相对简单，所以采用第三种方案。2.3总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图所示，控制器采用单片机STC89S52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。主控制器LED显示温度传感器单片机复位时钟振荡报警点按键调整总体设计方框图第三章系统硬件组成3.1DS18B20温度传感器与单片机的接口电路DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型

7、智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：（1）独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯；（2）简单的多点分布应用；（3）无需外部器件；（4）可通过数据线供电；（5）零待机功耗；（6）测温范围-55~+125℃，以0.5℃递增；（7）温度以9位数字量读出；（8）温度数字量转换时间200ms（典型值）；（9）用户可定义的非易失性