【正文】 1 前 言 ......................................................................................................... 3 1 系統(tǒng)方案設(shè)計 ............................................................................................ 4 方案設(shè)計 .............................................................................................. 4 方案論證 .............................................................................................. 5 2 系統(tǒng)設(shè)計 .......................................................................................................................................................6 工作原理 ............................................................................................... 6 單元電路設(shè) 計 ...................................................................................... 7 DS18B20 與單片機(jī)接口電路設(shè)計 ...................................................................... 7 鍵盤電路設(shè)計 .................................................................................................... 13 顯示電路設(shè)計 ..................................................................................................... 14 報警 電路設(shè)計 .................................................................................................... 20 3 程序設(shè)計 .................................................................................................................................................... 21 程序流程設(shè)計 .................................................................................... 21 程序設(shè)計 ............................................................................................ 26 4 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................................................... 27 原理圖繪制 ...................................................................................................................................... 27 程序加載 ............................................................................................ 27 系統(tǒng)仿真 ............................................................................................. 27 5 產(chǎn)品制作 .................................................................................................................................................... 28 PCB 板設(shè)計 ................................................................................................................................... 28 PCB 板面規(guī)劃 .................................................................................................. 28 PCB 網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入 .............................................................................................. 28 PCB 元件布局 .................................................................................................. 28 布線 .................................................................................................................... 29 PCB 板制作 ................................................................................................................................... 30 PCB 打印 ............................................................................................................. 30 PCB 轉(zhuǎn)印 ............................................................................................................. 30 PCB 蝕刻 ............................................................................................................. 31 PCB 鉆孔 ............................................................................................................. 31 PCB 板表面處理 ................................................................................................. 32 2 元器件安裝與產(chǎn)品調(diào)試 ......................................................................................................... 32 元器件安裝 ........................................................................................................ 32 產(chǎn) 品調(diào)試 ............................................................................................................ 35 總 結(jié) .................................................... 35 參考資料 .................................................. 36 致 謝 .................................................. 37 附錄 1 .................................................... 38 附錄 2 部分子程序 .......................................... 39 3 前 言 21 世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科技的進(jìn)步帶動了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的 信息時代，測量技術(shù)也成為當(dāng)今科技的一個主流，廣泛地深入到研究和應(yīng)用工程的各個領(lǐng)域。 溫度是一個和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測量和控制的重要物理量，是國際單位制七個基本量之一。 溫度的變化會給我們的生活、工作、生產(chǎn)等帶來重大影響，因此對溫度的測量 至關(guān) 重要。 其測量控制一般 使 用各式各樣形態(tài)的溫度傳感器。 隨著現(xiàn)代計算機(jī)和自動化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸相處理的功能器件，溫度傳感器的作用日顯突出，已成為自動檢測、自動控制系統(tǒng)和計量測試中不可缺少的重要技術(shù)工具 ，其應(yīng)用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。 分布式溫度傳感器在電力工業(yè)、煤礦、森林、火災(zāi)、高層建筑、航空、航天飛行器等有著重要的應(yīng)用前景，引起研究人員的廣泛關(guān)注。近年來，已經(jīng)有不少分布式溫度傳感器的報道，包括基于光纖非線性效應(yīng)的拉曼溫度傳感器等，但由于其昂貴的 成本而無法得到廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計使用了 美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的新一代數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20,它具有獨特的單總線接口方式 ,即允許在一條信號線上掛接數(shù)十甚至上百個數(shù)字式傳感器 ,從而使測溫裝置與各傳感器的接口變得十分簡單 ,克服了模擬 式傳感器與微機(jī)接口時需要的 A/D轉(zhuǎn)換器及其它復(fù)雜外圍電路的缺點 。 本設(shè)計 是心 AT89C51為單片機(jī)作為控制核心 ， 提出了一種基于 DS18B20的分布式溫度傳感 系統(tǒng)，多個溫度傳感節(jié)點通過單總線通過單總線與單片機(jī)相聯(lián)形成分布式系統(tǒng)。單片機(jī)通過實時監(jiān)控溫度的變化， 通過 128 64圖形液晶顯示各節(jié)點溫度的數(shù)值，當(dāng)溫度值超出允許范圍時，報警器開始報警， 從而 遠(yuǎn)程 實現(xiàn)對整個溫度系統(tǒng)的管理和控制。這種分布式溫度 測量 系統(tǒng)具有成本低廉 、 傳感精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、易于管理等優(yōu)點。 4 1 系統(tǒng)方案設(shè)計 方案設(shè)計 方案一 ：該方案由單片機(jī)、 模擬溫度傳感器 AD590、運算放大器、 AD 轉(zhuǎn)換器、4 4 鍵盤 、 LCD 顯示電路 、集成功 率 放 大器 、報警器組成。 本方案 采用模擬溫度傳感器 AD590 作為測溫元件， 傳感器將測量的溫度變換轉(zhuǎn)換成電流的變化，再通過電路轉(zhuǎn)換成電壓的變化，使用運算放大器交將信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，最后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳給 給單片機(jī)，單片機(jī)將溫度值進(jìn)行處理之后用 LCD 顯示 ，當(dāng)溫度值超過設(shè)置值時，系統(tǒng)開始報警。 圖 方案一溫度測量系統(tǒng)方案框圖 方案二：該方案 使用了 AT89C51 單片 機(jī)作為控制核心 ,以智能溫度傳感器DS18B20 為 溫度測量 元件， 采用多個溫度傳感器對各點溫度進(jìn)行檢測， 通過 4 4鍵盤模塊對正常溫度進(jìn)行設(shè)置 顯示電路采用 128 64 LCD 模塊 ， 使用 LM386 作為報警電路中的功率放大器。 單片機(jī)溫 度 傳 感 器 3溫 度 傳 感 器 4L C D顯 示 模 塊集成功放報警器鍵 盤 模 塊溫 度 傳 感 器D S 1 8 B 2 0溫 度 傳 感 器 1溫 度 傳 感 器 2 圖 方案二溫