小區(qū)交換站供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 四路 溫度，每 路 用一個(gè) DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集當(dāng)前溫度值，應(yīng)用單片機(jī)的 ~ DS18B20連接，對(duì)每個(gè) DS18B20溫度傳感器進(jìn)行編號(hào)，并把每個(gè)傳感器測(cè)出來(lái)的溫度信號(hào)送入單片機(jī)，交由單片機(jī)做出數(shù)據(jù)處理。 Y 將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 RAM 指定位置 返回 N 將數(shù)據(jù)存到單片機(jī)寄存器指定地址 判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束？ 主機(jī)發(fā)送指令讀取存儲(chǔ)器數(shù)據(jù) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波 Y 初始化 ADC 啟動(dòng) 6 通道序列轉(zhuǎn)換 配置 ADCPSSI 寄存器 開(kāi)始 使能 ADC 模塊 ADC 轉(zhuǎn)換 圖 A/D 轉(zhuǎn)換通道流程圖圖 顯示 模塊設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要顯示 四路 溫度， 四路壓力，兩路流量， 所以采用了 LCD顯示模塊，這樣 各數(shù)據(jù)參數(shù) 可以實(shí)時(shí)的顯示，方便人員觀測(cè)和記錄。 圖 串行通信 模塊流程圖 圖 LCD顯示模塊流程圖 返回 初始化串口 打開(kāi)串口 上位機(jī)發(fā)送通信指令 開(kāi)始 單片機(jī)應(yīng)答？ 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)發(fā)送完？ 結(jié) 論 通過(guò)對(duì) 小區(qū)交換站供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊 的設(shè)計(jì)，讓我完成了一次完整的設(shè)計(jì)。 通過(guò)大學(xué)四年對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累，發(fā)現(xiàn)自己還是有很多知識(shí)不足和知識(shí)面不夠廣泛，所以在本設(shè)計(jì)中也存在很多不足。 通過(guò) 本次 的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)在工業(yè)控制中所發(fā)揮的巨大效力有了更深的了解，對(duì) 液晶顯示器的 運(yùn)用 ， 通信模塊以及存儲(chǔ)模塊 也有了更進(jìn)一步的了解，對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向有有了更深的了解，更使我對(duì)大學(xué)這四年所學(xué)的知識(shí)融合貫通起來(lái)，為我以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不僅鍛煉自己綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，獨(dú)立思考和解決分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力，這些培養(yǎng)和鍛煉對(duì)于我們這些即將走向工作崗位的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，是很重要的。同時(shí)，導(dǎo)師淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)風(fēng)、勤勤懇懇的鉆研精神和敬業(yè)的奉獻(xiàn)精神，使我受益匪淺，受益終生，他將是我今后學(xué)習(xí)和工作的楷模。謝謝 ! 謝謝參加本論文評(píng)審和答辯的所有老師！ 。在此論文完成之時(shí)，特對(duì)恩師的辛勤培養(yǎng)致以崇高的敬 意和衷心的感謝！ 同時(shí)感謝那些其他那些指點(diǎn)和無(wú)私幫助我的老師們 ，還有 一起學(xué)習(xí)和工作過(guò)的同學(xué)等。大學(xué)四年的讀書(shū)和學(xué)習(xí)生活即將劃上一個(gè)完整的句號(hào)，卻只是我的人生的一個(gè)逗號(hào)，我人生征程的開(kāi)始。通過(guò)對(duì)本課題的深入理解，我進(jìn)一步了解了傳感器的基本理論知識(shí)和應(yīng)用方法以及基本特性，對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和程序編制有了更深入的了解和體會(huì)，也找到了自己日常學(xué)習(xí)的不足。 本設(shè)計(jì)由 數(shù)據(jù) 采集電路、顯示電路、 通信電路 和 存儲(chǔ) 電路組成等組成。 LCD顯示模塊流程圖如圖 。 A/D轉(zhuǎn)換 模塊設(shè)計(jì) 本課題需要采集壓力 、 流量等模擬量，為了降低成本和簡(jiǎn)化電路，最終采用圖 溫度采集模塊設(shè)計(jì)流程圖 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 初始化 DS18B20 開(kāi)始 讀取溫度到緩存區(qū) 送入單片機(jī)處理溫度數(shù)據(jù) 初始化 DS18B20 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 等待轉(zhuǎn)換完成 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 結(jié)束 自帶 A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī) STC12C5A60S2。 主程序模塊設(shè)計(jì) 本課題 主程序的主要任務(wù)是上電后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作和構(gòu)建系統(tǒng)整體的軟件框架，初始化時(shí)候包括對(duì)單片機(jī)的初始化和對(duì)各個(gè)串口的初始化操作 ， 然后調(diào)用各模塊子程序。 （ 2）寄存器分配、不同寄存器的尋址及數(shù)據(jù)類(lèi)型等細(xì)節(jié)完全由編譯器自動(dòng)管理，降低了對(duì)編程人員的要求。單片機(jī)的 C語(yǔ)言是一種編譯型的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，兼顧多種高級(jí)語(yǔ)言特點(diǎn)并具備匯編語(yǔ)言功能， C語(yǔ)言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改或做 簡(jiǎn)單的修改就可將程序從不同的系統(tǒng)移植過(guò)來(lái)直接使用。 在 該數(shù)據(jù)采集模塊 設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用模塊化的設(shè)計(jì)思路和方法，對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，采用此種方法可以使設(shè)計(jì)易理解、易維護(hù)、便于編制和調(diào)試程序， 該課題軟件程序設(shè)計(jì) 分為三個(gè)模塊，主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊 數(shù)據(jù)通信模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候要求了溫度的精度，所以程序的算法的正確性和精確性對(duì)結(jié)果有直接影響。 （ 2）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的控制。本課題設(shè)計(jì)的 U盤(pán)存儲(chǔ)模塊， 用來(lái)存儲(chǔ)本供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)量，其與單片機(jī)連接的電路圖如圖 。 本課題要求預(yù)留 SD卡或 U盤(pán)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，現(xiàn)采用 U盤(pán)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 第三部分是供電。其中 13腳 (R1IN)、 12腳 (R1OUT)、 11腳 (T1IN)、 14腳 (T1OUT)為第一數(shù)據(jù)通道 。由 6腳和 4只電容構(gòu)成。 10V 電壓，尤其適用于沒(méi)有177。由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。當(dāng)按下 K1時(shí)， LCD 液晶顯 示器開(kāi)始依次顯示溫度 、 壓力 、流量等數(shù)據(jù)； 按下 K2鍵， LCD 液晶顯示器停止顯示數(shù)據(jù)；按下 K3鍵，數(shù)據(jù)暫停與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，開(kāi)始進(jìn)行 USB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。由于本設(shè)計(jì)中只有 三個(gè)按鍵，故采用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的獨(dú)立式鍵盤(pán)界面。 鍵盤(pán)輸入與顯示電路的設(shè)計(jì) 1） 顯示電路 LCD1602與單片機(jī)的連接圖如圖 ： 圖 LCD1602液晶界面 2） 鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng) 發(fā)光二極管 ，使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被 光探測(cè)器 接收而產(chǎn)生 光電流 ，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。 3）濕度采集模塊的設(shè)計(jì) 電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍 為 1~10000（ m3/h） ， 輸出信號(hào)為 420mA電流 輸 出，須經(jīng)250Ω電阻轉(zhuǎn)換成 15V的電壓信號(hào)，再經(jīng)電容濾波后送至單片機(jī)的 P1口，其信號(hào)處理電路如圖 。 圖 31 STC12C5A60S2的最小系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì) 1）溫度采集模塊的設(shè)計(jì) DS18B20有 8引腳的 SO封裝、 8引腳μ SOP封裝以及 3引腳 TO— 92封裝 3種形式。 復(fù)位電路 單片機(jī)的初始化操作，可以初始化系統(tǒng)，擺脫由于程序運(yùn)行出 錯(cuò)和操作失誤造成的系統(tǒng)死鎖狀態(tài)。 常用的時(shí)鐘信號(hào)電路設(shè)計(jì)兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式， 本設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)化電路方面考慮，采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。 第 15～ 16腳：空腳或背燈電源。
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