基于單片機(jī)的溫度遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-07 20:27本頁(yè)面
【正文】 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第五章：整個(gè)系統(tǒng)的仿真調(diào)試。第二章：總體設(shè)計(jì)方案一：如果使用的熱敏電阻在理論上能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的需求。重復(fù)性和可靠性較差。并且還存在連接電路復(fù)雜算法繁瑣的問(wèn)題。還有數(shù)字化溫度傳感器：DS18B20。DS18B20是DALLAS公司的最新單線數(shù)字溫度傳感器。一線獨(dú)特經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。其主要測(cè)范圍零下55度至125度?！?。增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性。如：環(huán)境控制；設(shè)備或過(guò)程控制；測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。綜上所述，本設(shè)計(jì)使用DS18B20當(dāng)作設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量傳感器核心器件。其功能包括對(duì)室內(nèi)溫度的實(shí)時(shí)同步采樣、顯示及預(yù)警。擁有很好的便攜性。溫度經(jīng)過(guò)的監(jiān)測(cè)傳感器發(fā)出對(duì)應(yīng)不同溫度的強(qiáng)弱電平。溫濕傳感器同AT89S52相連。如發(fā)現(xiàn)某一點(diǎn)溫度超過(guò)預(yù)警值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。P0口：擴(kuò)展。P2口：控制LCD1602顯示。PB口：接收AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 8255A與AT89S52的硬件連接圖本次設(shè)計(jì)我所使用地溫度采集模塊是DS18B20。具有耐磨耐碰；體積??；使用方便；封裝形式多樣；可以靈活的應(yīng)用于多種類型的小型空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫與控制領(lǐng)域。僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊；(2) 簡(jiǎn)單的多點(diǎn)分布應(yīng)用；(3) 無(wú)需外部器件；(4) 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電。 DS18B20的結(jié)構(gòu)： DS18B20的結(jié)構(gòu)圖。 元件能夠在通信線中獲得需要的電壓和電流。斷開(kāi)此電源。元件也用外部5V電源。在單線接口情況下。主機(jī)提供五種ROM命令：(1) Read ROM(讀ROM)；(2) Match ROM(符合ROM)；(3) Search ROM(搜索ROM)；(4) Skip ROM(跳過(guò)ROM)；(5) Alarm Search(告警搜索)；這些命令對(duì)每一器件的64位激光ROM部分進(jìn)行操作，如果在單線上有許多器件，那么可以挑選出一個(gè)特定的器件，并給總線上的主機(jī)指示存在多少器件及其類型，在成功地執(zhí)行了 ROM 操作序列之后，可使用存貯器和控制操作，然后主機(jī)可以提供六種存貯器和控制操作命令之一。通過(guò)便箋存儲(chǔ)器，所有數(shù)據(jù)均以最低有效位在前的方式被讀寫(xiě)[4]。準(zhǔn)確的布置電極電位能夠有效的降低交叉反應(yīng)的程度。通常會(huì)根據(jù)傳感器種類安置不同過(guò)濾器。最有效的方式還是通過(guò)傳感器矩陣和軟件程序來(lái)降低和修正交叉反應(yīng)。傳感器使用壽命是有限的。這是很多因素共同導(dǎo)致的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)只是一種大概的預(yù)估指標(biāo)。由于傳感器輸出的信號(hào)非常弱。其輸出信號(hào)范圍：0~5μA。所以能夠采用單端供電放大器：AD623。方便用戶使用。%(G=1)。輸入失調(diào)電壓最大100μV。C(AD623B)。AD623具有優(yōu)良的CMRR。誤差小。AD623共模抑制比相對(duì)于其他同類型元件范圍比較廣。AD623僅僅用單電源供電就可以讓元件處于最佳功能運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。具有優(yōu)良的線性度；溫度穩(wěn)定性；小體積可靠性。即DIP；SOIC；小型SOIC三種形式。構(gòu)成前置放大濾波電路。電阻可以選擇個(gè)一千歐姆的電阻，這樣可以放大約一百倍左右。氣體傳感器出來(lái)的信號(hào)是模擬信號(hào)，而微處理器AT89S52只能處理數(shù)字信號(hào)，故需要對(duì)模擬信號(hào)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為處理器能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，由于經(jīng)過(guò)放大電路出來(lái)的模擬電壓變化范圍在0~5V，故選擇性價(jià)比比較合適的ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。RST是復(fù)位操作管腳，能夠在上電和AT89S52工作的任何時(shí)間點(diǎn)對(duì)芯片控制復(fù)位。本設(shè)計(jì)運(yùn)用的是RC復(fù)位設(shè)計(jì)。此外還可額外增加一處復(fù)位按鈕，在某些情況下可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)為的復(fù)位。按照一定的掃描周期讀取并且顯示DS18b20的監(jiān)測(cè)溫度情況。其程序流程圖如下圖： 主程序流程圖先讓DS18B20復(fù)位。命令DS18B20開(kāi)始測(cè)量溫度之后交換。： 溫度比較報(bào)警子程序這段程序是用來(lái)把溫度跟提前預(yù)制的預(yù)警溫度值進(jìn)行對(duì)比。他們判斷絕對(duì)值的實(shí)際關(guān)系時(shí)是運(yùn)用正負(fù)符號(hào)來(lái)核對(duì)的。有4 種工作方式：方式0移位寄存使用；方式1是波特率可變的8位UART；方式2是波特率固定為兩種的9位UART；方式3波特率9位UART。程序流程圖如圖4.：中斷開(kāi)始接收到數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀有效READY指令接收到數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀有效處理接受到的數(shù)據(jù)信息開(kāi)始結(jié)束 RS485通信流程圖第五章：結(jié)論與展望本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)傳感器技術(shù)；自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)；微控制器技術(shù)的合理應(yīng)用；設(shè)計(jì)了一整套對(duì)溫度間進(jìn)行控制且使用方便的裝置。設(shè)計(jì)的軟件部分靈活的運(yùn)用了模塊化程序設(shè)計(jì)思維及思路。增強(qiáng)了整個(gè)程序地可靠性與各單元的可擴(kuò)展情況。通過(guò)實(shí)際檢測(cè)，本設(shè)計(jì)的反應(yīng)速度很快，并且程序簡(jiǎn)單使用方便。設(shè)計(jì)使用的傳感器與轉(zhuǎn)換器集成，這樣雖然可以方便交換信號(hào)增加傳輸?shù)目煽啃院晚憫?yīng)速度。以后的改進(jìn)方向是采用價(jià)位偏低的傳感器，其他各塊電路單元盡量不用成品，由自己完成。這樣就在精度上有所欠缺。今后的設(shè)計(jì)方向是完成的全面多層次的檢測(cè)和自動(dòng)化。讓我們共同分享完成論文的喜悅。感謝導(dǎo)師在論文的選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與論文撰寫(xiě)過(guò)程中，自始至終以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)和崇高的責(zé)任心給予了全面的指導(dǎo)。謝謝！ 參考文獻(xiàn)[1] [J].煤礦機(jī)械,2005(3):9092.[2] 王來(lái)雄,[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2003(2):7072.[3] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.[4] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[5] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.[6] [M].2003.[7] 孫廷才,王杰,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.[8] 卡技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2006.[9] 單片機(jī)實(shí)用教程—基礎(chǔ)篇[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002.[10][M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.[11]李建忠，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，西安[M]：西安電子科技大學(xué)出版社，2002；[12]何立民主編. MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，1990.[13] ， embedded and Control Bate，Engineering Journal，2002，13（4）：154155.[14]陳在平,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[15]鄔寬明. CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M ]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 1996.[16]CANaerospace interface specification for airborne CAN app licationsV1. 7 [ Z]. Germany: Stock Flight Systems, 2001.[17]鄒潤(rùn)民,彭輝. 一種簡(jiǎn)單高效的現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[ J ]. 測(cè)控技術(shù), 2005, 24 (6) : 43 45.[18]吳軍輝,林開(kāi)顏,徐立鴻. RS2485總線通信避障及其多主發(fā)送的研究[ J ]. 測(cè)控技術(shù), 2002, 21 (8) : 41 43.[19]苗強(qiáng). 基于RS485 總線的變電所監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[ J] . 儀器儀表學(xué)報(bào), 2006, 16, ( 6): 910~ 912[20]郭文加. RS 485 收發(fā)器及組網(wǎng)中的有關(guān)問(wèn)題[ J] . 電子技術(shù)應(yīng)用, 1998, ( 1) : 65~ 67[21]尹紅. 單片機(jī)RS 485多機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)[ J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用, 1999, 19
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