基于ds18b20的溫度檢測(cè)系統(tǒng)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-免費(fèi)閱讀
【正文】 這次課程設(shè)計(jì) 過程中也讓我認(rèn)識(shí)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。 系統(tǒng)包括電源模塊、溫度控制模塊、溫度檢測(cè)模塊、復(fù)位模塊、顯示模塊、溫度報(bào)警模塊和按鍵模塊七個(gè)部分。 階躍響應(yīng)不變法的基本思想是：離散近似后的數(shù)字控制器的階躍響應(yīng)序列與模擬控制器的階躍響應(yīng)的采樣值一致。由上式可導(dǎo)出下面的式子： ? ??????? ????????????? e ie ie iTTe iTTe ie iK pu iu iu i DI 21211 ……….. （ 2） 此式稱為增量型 PID 控制式。 考慮各種因素， 在這次的 設(shè)計(jì)中采用了 PID 調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制。 圖 10 顯示電路 報(bào)警電路模塊 報(bào)警電路用于在溫度超出設(shè)定值范圍時(shí)提供聲音報(bào)警，它由單片機(jī)的 引腳控制。由于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率達(dá)到 12M，移位寄存器的移位速度相當(dāng)快，所以根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)?。如主機(jī)控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。表 2 是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是用寄生電源供電，此時(shí) VCC、 GND 接地，I/O 接單片機(jī) I/O 如圖 5 所示；另一種是 VCC 接外部電源， GND 接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相連如圖6 所示。 P3 口的第 2 功能見表 1。第一種情況是 89S51不帶片外存儲(chǔ)器， P0 口可以作為通用 I/O 口使用， 用于傳送 CPU 的輸入 /輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期 PESN 兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。 STC89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 [4]。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。 方案三：?jiǎn)纹瑱C(jī)與高精度溫度傳感器結(jié)合的方式。更能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn) 行范圍的溫度檢測(cè)。 temperature testing。 本文結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，介紹了 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器在單片機(jī)下的硬件連接及軟件編程，并給出了軟件流程圖 。 專 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 基于 DS18B20 的溫度檢測(cè)系統(tǒng)研究 XXX 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí)： 11電氣 2 班 學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXX 職稱（或?qū)W位）： 講師 201X 年 X 月 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文（設(shè)計(jì)），是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。 該系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩大部分組成 。 multichannel test system 2 1 前言 溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，如家電、汽車、材料、電力電子等，常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和所要求的性能指標(biāo)有所不同，在工業(yè)企業(yè)中，如何提高溫度控制對(duì)象的運(yùn)行性能一直以來都是控制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力解決的問題。 2 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案選擇 實(shí)現(xiàn)溫度控制的方法主要有以下幾種。即用單片機(jī)完成人機(jī)界面，系統(tǒng)控制，信號(hào)分析處理，由前端溫度傳感器完成信號(hào)的采集與轉(zhuǎn)換。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會(huì)影響到負(fù)載電路的正常工作。 STC89C52 芯片具有以下 主要功能特性 ： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng)； 8k 可反復(fù)擦寫 (大于 1000 次） Flash ROM； 32 個(gè)雙向 I/O 口； 4 256x8bit 內(nèi)部 RAM； 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷； 時(shí)鐘頻率 024MHz； 2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道； 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源； 2 個(gè)讀寫中斷口線， 3 級(jí)加密位； 低功耗空閑和掉電模式， 軟件 設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有 PDIP、 PQFP、 TQFP 及 PLCC 等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。對(duì)于 CHMOS 芯片，該引腳懸空不接。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，PESN 信號(hào)將不出現(xiàn)。第二種情況是 89S51 帶片外存儲(chǔ)器， 在 CPU 訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)用于傳送片外存儲(chǔ)器的低 8 位地址，然后傳送 CPU 對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。 表 1 單片機(jī) P3 口管腳第 2 功能 引腳 第 2 功能 RXD（串行口輸入端） TXD（串行口輸出端） INT0（外部中斷 0 請(qǐng)求輸入端，低電平有效） INT1（外部中斷 1 請(qǐng)求輸入端，低電平有效） T0（時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖端） T1（時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)脈沖端） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效） 6 DS18B20 溫度控制芯片 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式；溫度測(cè)量范圍為－ 55 ℃ ～＋ 125℃ ,可編程為 9 位～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃ ，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O 口線要接 5KΩ 左右的上拉電阻。 表 2 部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù) 溫度 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H +℃ 0000 0001 1001 0001 0191H +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H +℃ 0000 0000 0000 1000 0008H 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8H ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH ℃ 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與 RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)內(nèi)容作比較。 復(fù)位
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