【正文】 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 ?????????????????????????????? 2 引 論 ?????????????????????????????? 3 目錄 ?????????????????????????????? 5 正文 ?????????????????????????????? 7 、 設(shè)計目的 ?????????????????????????? 7 、系統(tǒng)實現(xiàn)功能 ???????????????????????? 7 、系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ??????????????????????? 8 、系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 ?????????????????????? 8 、系統(tǒng)硬件設(shè)計方案 ?????????????????????? 8 、系統(tǒng)軟件設(shè)計方案 ?????????????????????? 8 、系統(tǒng)各個模塊設(shè)計 ??????????????????????? 9 、單片機(jī)最小系統(tǒng) ??????????????????????? 9 、顯示電路 ?????????????????????????? 11 、串行通信電路 ???????????????????????? 13 、 DS18B20溫度傳感器電路 ??????? ???????????? 13 、電源電路 ?????????????????????????? 15 、單片機(jī)與 PC機(jī)串口連接電路 ????????????????? 15 、系統(tǒng)軟件設(shè)計 ????????????????????????? 17 、 單片機(jī)軟件設(shè)計 ??????????????????????? 17 、上位機(jī)軟件設(shè)計 ??????????????????????? 17 、系統(tǒng)調(diào)試 ??????????????????????????? 19 結(jié)論 ????? ????????????????????????? 20 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 致謝 ?????????????????????????????? 20 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? 21 附錄 ?????????????????????????????? 22 附錄 系統(tǒng)總體電路圖 ??????????????????????? 22 附錄二、單片機(jī)程序 ????????????????????????? 22 附錄三、 PC機(jī)程序 ?????????????????????????? 28 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 正文 ( 設(shè)計目的及 系統(tǒng)實現(xiàn)功能要求 ： （ 1)了解電子系統(tǒng)的設(shè)計方法，鞏固和提高學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識； (2)學(xué)習(xí) DS18B20數(shù)字溫度傳感器的測溫原理， (3) 掌握串口通信協(xié)議及其編程方法， (4)增強(qiáng)對單片機(jī)的認(rèn)識，掌握分析處理問題的方法，進(jìn)行調(diào)試、計算等基本技能的訓(xùn)練，達(dá)到具有一定程度的實際工作能力。 DS18B20 是美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器芯片，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點。 Intel公司推出的 MCS – 96系列單片機(jī)，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納。 ④指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 ② CPU外圍功能單元的集中管理模式。 ①完善的外部總線。 Intel公司在 MCS – 48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列 MCS – 51。這就是 SCM的誕生年代，“單機(jī)片”一詞即由此而來。以 Intel公司 的 MCS – 48為代表。兼于此，特用單片機(jī)設(shè)計此電路。 因此可見，設(shè)計出一款測量溫度并自動記錄下數(shù)據(jù)的溫度記錄儀是多么重要。更為欠缺的是測量時間間隔不夠短，在體溫變化率較高的情況下，容易造成處理不當(dāng)或不足，達(dá)不到最理想的疾病控制與治療效果。還有比如在觀察用藥劑前后病人體溫隨時間的變化情況，臨床一般都采用水銀或電子溫度計，隔一段時間測量一次并手工記錄結(jié)果。 許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過程必須在 適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞： AT89C51單片機(jī) ,PC機(jī) ,串行通信 ，數(shù)據(jù)采集以及處理 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 引論 隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活、工作、科研、各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。本設(shè)計由硬件和軟件二部分組成。 PC 機(jī)與 單片機(jī) 采甪 串 行 通信 ,可實現(xiàn)溫度 檢測 和采集并處理數(shù)據(jù)的人機(jī)友好界面 。 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 專 業(yè) : 電子信息工程 班級 : 0801 設(shè)計題目 : 低功耗溫度記錄儀 學(xué)生姓名 : 黃鵬 學(xué)號 : 0830010145 起止日期 : （共 13 周） 設(shè)計地點 : 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院 指導(dǎo)教師 : 陳松嶺 講師 2022年 03 月 25 日 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 基于單片機(jī)的低功耗溫度記錄儀設(shè)計 摘要 本文介紹了一種基于 AT89C51 單片機(jī) 與 PC 機(jī) 串口通信的 溫度 控制系統(tǒng)， 用 單片機(jī) 作下位機(jī)完成溫度數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行 PC 機(jī) 發(fā)出的 控制 執(zhí)行命令 。用 PC 機(jī)作上位機(jī)接收 單片機(jī) 發(fā)送的數(shù)據(jù) ,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ,向 單片機(jī) 發(fā)送控 制 命令，四位一體共陰數(shù)碼管實時顯示當(dāng)前溫度。 本設(shè)計充分利用 PC機(jī) ,對溫度進(jìn)行實時曲線顯示 。通過對系統(tǒng)軟件和硬件的合理規(guī)劃，發(fā) 揮單片機(jī)自身集成多系統(tǒng)功能單元的優(yōu)勢，在不減少功能的前提下有效降低了成本，同時實現(xiàn)低功耗運行，系統(tǒng)操作簡便，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場溫度測量，有廣泛的應(yīng)用前景。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中主要的被控參數(shù)之一，有些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作。這 種 傳統(tǒng)方式給病人帶來了很多不便，也加大了護(hù)理工作量。 傳統(tǒng)的溫度記錄儀通常采用的是人工記錄或普通記錄儀用墨水在記錄紙上繪 制曲線，其體積龐大、精度低、墨水易堵塞、費時費力。無紙溫度記錄儀產(chǎn)生，并因為其更準(zhǔn)確地數(shù)據(jù)記錄、更方便的數(shù)據(jù)存儲、更便捷的數(shù)據(jù)分析功能，所占市場份額逐年猛增；近年來推出的帶 usb接口的無紙記錄儀更是極大的方便了數(shù)據(jù)的下載和保存。 用 單片機(jī)做成的產(chǎn)品外圍元件很少，能實現(xiàn)的功能卻很廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)， 農(nóng)業(yè) 等。 單片機(jī)發(fā)展的三個階段： （ 1）第一階段（ 19761978）：單片機(jī)的控索階段。 MCS – 48 的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有 Motorola 、 Zilog 等，都取得了滿意的效果。 （ 2）第二階段（ 19781982）單片機(jī)的完善階段。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。 MCS51 設(shè)置了經(jīng)典的 8 位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括 8 位數(shù)據(jù)總線、 16位地址總線、控制總線及具有很多機(jī)通 信功能的串行通信接口。 ③體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。 （ 3）第三階段（ 19821990）： 8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及 16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。 在實時檢測和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機(jī)方 面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié) 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 合，加以完善。本文設(shè)計的一種溫度控制系統(tǒng)，用 STC89C51單片機(jī)作為溫控器，選用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，單片機(jī)與上位機(jī) 之間通過 MAX232 串口進(jìn)行 通信，對 測試點 溫度采集，實時顯示，數(shù)據(jù)處理。 (5) 學(xué)會用 Protel99se 進(jìn)行電路原理圖和 PCB圖的繪制。 ： 1. 內(nèi)容及要求： 研究基于單片機(jī)的低功耗溫度記錄儀，可以以一定的時間間隔連續(xù)記錄系統(tǒng)溫度，并提供通訊接口將溫度數(shù)據(jù)上傳到 PC機(jī)。 2. 主要技術(shù)指標(biāo)： （ 1）、溫度測量范圍 070℃，系統(tǒng)實現(xiàn)低功耗運行； （ 2）、溫度記錄數(shù)不少于 200條； （ 3）、提供 PC機(jī)通訊接口； （ 4）、 PC機(jī)軟件實現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計和處理； 福建工程學(xué)院國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 框 圖 如下： 系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖 方案 ： AT89C51 自身強(qiáng)大的功能和優(yōu)異的可擴(kuò)展性，配上四位一體數(shù)碼管和按鍵等少量外圍電路，就能搭建合適本次實驗的小系統(tǒng)。 PC 機(jī)提供的 COM Com2 是采用 RS232 借口標(biāo)準(zhǔn)的。因此，為了能夠同計算機(jī)借口或終端的 TTL 器件（如單 片機(jī)）連接，必須在 RS232 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換，變換電路選用有德州儀器公司（ TL）推出的一款兼容 RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片 MAX232.該器件包含 2個驅(qū)動器、 2個接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/C