【正文】 畢業(yè)設(shè) 計 (論文 ) 基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名 Qq:364683548 學(xué)院名稱 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 電氣自動化 指導(dǎo)教師 王艷換 2020 年 1 月 8 日 I 摘要 單片機(jī)已在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，為適應(yīng)更多的應(yīng)用領(lǐng)域，廠家采取了在一塊單片機(jī)芯片上集成多種功能部件和大容量存儲器的方法。因而，整個應(yīng)用系統(tǒng)不需要擴(kuò)展，而體積變小、可靠性增高，使單片機(jī)成為真正意義上的單片機(jī)系統(tǒng) 。 本設(shè)計是基于 STC89C52 單片機(jī)和 DS185B20 實現(xiàn)溫度的測 量 系統(tǒng)，單片機(jī)在本系統(tǒng)中作為溫度輸入和顯示控制器件， DS18B20 被用作溫度數(shù)據(jù)的采集和溫度輸出器件。本系統(tǒng)采用單總線操作，線路簡單，測量值精確，可實現(xiàn)多點測量，并對溫度超過限制值，產(chǎn)生報警 和數(shù)據(jù)采集 。本系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于溫度控制、溫度檢測、溫度采、消防等系統(tǒng)中。 關(guān)鍵詞 單片機(jī) ； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ； 溫度顯示 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 I 目 錄 第一章 緒論 .................................................... 1 本系統(tǒng)功能 ............................................... 1 溫度測量功能 ......................................... 1 溫度采集功能 ......................................... 1 系統(tǒng)工作流程 ......................................... 1 本系統(tǒng)優(yōu)點 .............................................. 2 線路簡單 ............................................. 2 溫度精確 ............................................. 2 第二章 系統(tǒng)硬件介紹 ............................................ 2 本系統(tǒng)硬件和軟件組成 ...................................... 2 硬件組成 ............................................. 2 軟件組成 ............................................. 2 STC 單片機(jī)介紹 ............................................ 3 STC 單片機(jī)功能介紹 ................................... 3 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器介紹 ................................ 6 功能介紹 ............................................. 6 DS18B20 內(nèi)部邏輯圖 .................................. 10 DS18B20 溫度傳感器 讀寫時序 ........................... 10 DS18B20 存儲器操作命令 ............................... 12 DS18B20 溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 ................. 13 系統(tǒng)工作過程 ............................................. 22 溫度的 測量 .......................................... 22 溫度的采集 .......................................... 23 第三章 程序框圖及 C 語言程序 ................................... 24 溫度采集系統(tǒng)原理框圖 ................................... 24 溫度顯示模塊 .......................................... 24 讀溫度子程序 .......................................... 25 溫度轉(zhuǎn)換子程序 ......................................... 25 計算溫度子程序 ......................................... 26 結(jié)論 .......................................................... 35 致謝 .......................................................... 36 參考文獻(xiàn) ...................................................... 37 附錄 .......................................................... 38 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 1 第一章 緒論 系統(tǒng)功能 溫度測量功能 利用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器實現(xiàn)對溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，使溫度值顯示到數(shù)碼管上。 溫度采集功能 利用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集，單片機(jī)作為控制器件，數(shù)據(jù)通過串口（ RS232）傳至計算機(jī)，進(jìn)行溫度的采集。 系統(tǒng)工作流程 ，見圖 11 圖 11系統(tǒng)工作流程 系統(tǒng)上電初始化 DS18B20 進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式傳至單片機(jī) 單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 數(shù)碼管進(jìn)行溫度顯示 通過串口將數(shù)據(jù)傳至計算機(jī) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 2 本系統(tǒng)優(yōu)點 線路簡單 DS18B20 與單片機(jī)之間一根導(dǎo)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接線簡單。 溫度測量準(zhǔn)確 DS18B20 的溫度分 辨率為 ，所以對溫度值可以進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度轉(zhuǎn)換。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 3 第二章 系統(tǒng)硬件介紹 系統(tǒng)硬件及 軟件組成 ． 1 硬件組成 本系統(tǒng)所用的硬件有： 見表 21。 表 21系統(tǒng)硬件清單 器件名稱 數(shù)量 STC89C52單片機(jī) 1個 74HC573鎖存器 2個 LED發(fā)光二級管 8個 蜂鳴器 1個 獨立鍵盤 5個 數(shù)碼管（兩個一組） 2個 三極管 1個 DS18B20 1個 MAX233串口芯片 1個 電容 若干 電阻 若干 導(dǎo)線 若干 軟件組成 軟件有： keil 軟件、 windows 操作系統(tǒng)和串口調(diào)試助手等軟件組成。 STC 單片機(jī)介紹 單片機(jī)作為微型計算機(jī)的一個重要分支，其應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展也很快。 1971 年 Intel公司首次宣布 4004 的 4位微處理器， 1974 年 12月 Fairchild(仙童 )公司即推出了 8位單片機(jī) F8，開創(chuàng)了單片機(jī)的 門戶。 單片機(jī)在我國的應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 70 年代末，那時我國的科研工作者開始對單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了初期探索， 20 世紀(jì) 80 年代，單片機(jī)在我國得以廣泛的應(yīng)用，各理工 科 院校陸續(xù)開設(shè)了有關(guān)應(yīng)用課程。在教學(xué)及應(yīng)用上， Zilog 公司生產(chǎn)的 Z80CPU 成為我國工業(yè)控制的大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 4 主流，以 Z80 為 CPU 組成的 TP801 單板機(jī)在教學(xué)上及應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮過巨大作用。 20 世紀(jì)80 年代末至 90年代初，我國在工業(yè)控制領(lǐng)域開始轉(zhuǎn)向使用 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS51。 單片機(jī)從 1976 年公布 8 位機(jī)至今不到 30 年的時間，它沒有像微處理器那樣從 8 位、16 位，一直發(fā)展到 32 位、 64 位， 8 位機(jī)目前依然是單片機(jī)的主流機(jī)型。但是，它突破了原有的集成結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部繼承了越來越多的外圍電路和外設(shè)接口，從而發(fā)展成為控制器(MicroController)的體系結(jié)構(gòu)，其發(fā) 展歷程大致分為以下幾步： 第一階段：單片機(jī)的控索階段 第二階段：單片機(jī)的完善階段 第三階段： 8 位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及 16位單片機(jī)的推出階段 第四階段：微控制器的全面發(fā)展階段 單片機(jī)已在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，為適應(yīng)更多的應(yīng)用領(lǐng)域，廠家采取了在一塊單片機(jī)芯片上集成多種功能部件和大容量存儲器的方法。因而，整個應(yīng)用系統(tǒng)不需要擴(kuò)展，而體積變小、可靠性增高，使單片機(jī)成為真正意義上的單片機(jī)系統(tǒng) STC