八路温度数据采集系统设计(LED显示).doc

八路温度数据采集系统设计(LED显示)
摘要
八路温度数据采集系统采用LED显示,选用8只DS18B20温度传感器总线的方式。温度采集器以89C51单片机为控制核心,由控制、显示、采集等模块组成。详细分析了该采集器各模块的功能和接口电路原理、给出了软件系统的框架和各个函数的结构。附件:源程序代码、proteus的仿真图。
关键词:温度采集;单片机应用;Proteus仿真;LED显示;89C51
目录
摘要 1
绪论 3
3
2 总体方案设计 3
总体方案框图 4
各模块的功能 4
整体电路图 5
4 软件系统设计 8
编程语言及开发工具 8
软件系统的流程结构 8
程序模块设计 9
5 仿真及实验调试 18
仿真原件 18
仿真 19
参考文献 19
致谢 20
附件1 21
附件2 21
附件3 21
绪论
随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。阐述了以89C5单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。主要组成部分:89C51单片机、温度传感器、显示电路。仿真表明,本设计对温度的显示方便、简单的特点,元器件利用率高。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测与温度显示。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度在LED上显示的目的。

1主要内容
能采集8路温度,并每一秒钟显示一个通道的温度。
2具体要求
用MCS-51系列单片机作为控制器;
温度可采用DS18B20,误差±1℃;
用LED显示;
用1个键可以暂停一个通道的显示;
用Proteus完成所有功能的仿真;
设计或选用5V直流稳压电源模块。
2 总体方案设计
本课题将设计一个8路温度采集&显示器,但它上面装有LED液晶屏幕显示,可以根据时间显示不同通道的环境温度,切换时间位1s,也可以根据需求通过功能按键将一个通道的显示暂停。首先采用89C51单片机为控制核心,选用DS18B20温度传感器作为8路采集模块的采集器,由于每一片DS18B20芯片有自身的系列好,可以利用DS18B20单总线技术将8个传感器用一根总线连接一起。
(单总线不同于I2C、SPI、SCI总线技术,单总线减低了IO口的开支,硬件开销少,成本低廉,便于总线的扩展和维护等有点。)由于采用单总线方式,对不同DS18B20的温度传感器有不同的序列号,因此特别设置了一个附加电路测DS18B20的序列号。
根据设计方案的分析:由于DS18B20温度传感器在启动的时候需要内部初始化,大概需要1S的时间,之后才会正确的显示各个通道的温度。
总体方案框图
八路温度采集器系统的硬件框图如图所示。
51
单
片
机
8路温度传感器
Led显示
按键输入
各模块的功能
温度采集器:电源模块、温度采集模块、键盘模块、信号选择模块、显示模块5个模块组成。
电源模块:选择市场上常用的5v充电电源;
温度采集模块:由单总线连8路DS18B20而成,8路DS18B20采用非寄生电源,由外部5v供电。
键盘控制模块:由一个独立按钮形成独立的按键,实现“暂停”功能。
液晶显示模块:由4位LED、1位LED、限流电阻、三极管构成,实现对温度值的显示。
主要器件功能介绍
89C51
简介:
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要特性:
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器  
寿命:1000写/擦循环
数据保留时间:10年
·全静态工作:0Hz-24MHz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线  
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片