独立模块化单片机实验系统设计
摘要：本课题主要介绍基于STC89C52单片机和DS18B20数字温度传感器的独立模块化多点温度测量系统。该系统利用STC89C52单片机分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、报警等功能。它以STC89C52单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现多路温度的检测,测量精度可以达到0.5℃。该系统采用了 LED数码显示模块，形象直观的显示测出的温度值。
关键词：DS18B20，数字温度传感器，STC89C52单片机，独立模块化多点温度
[Abstract]：This issue mainly introduces, based on the 89C51 microcontroller and the digital temperature sensor DS18B20, multi-point temperature sensor measurement system. The system collects various temperatures of temperature, and realizes temperature display ，alarm and other functions. It uses ATmega16 microcontroller as the CPU and achieves multi-temperature detection by a digital temperature sensor DS18B20 so that the measurement accuracy can be reached 0.5 ℃.The system also uses LED modules as monitors and visually displays the temperature value tested.
[Key words] : DS18B20， temperature sensor, 89C51 microcontroller, multi-point temperature.
目录
摘要 13
前言 14
第一章 绪论 15
1.1 独立模块化多点温度测量系统的发展概述 15
1.2 基于单片机的独立模块化多点温度测量系统的特点 16
1.2.1单片机控制系统的特点 16
1.2.2 独立模块化多点温度测量系统的特点 16
1.3独立模块化多点温度测量系统的目的和意义 16
1.4 本课题的研究内容 17
第二章 独立模块化多点温度测量原理方案设计 18
2.1引言 18
2.2课题方案的设计 18
2.3 方案的分析 19
2.4 系统整体方案的选择 19
2.5 本章小结 20
第三章 独立模块化多点温度测量系统硬件电路设计 21
3.1 引言 21
3.2 系统工作原理 21
3.3 STC89C52功能介绍 21
3.4单片机的典型电路 24
3.5工作原理 24
3.6键盘电路 25
3.7温度检测电路 25
3.7.1 DSl8B20 的简介 25
3.7.2 DS18B20 具体参数及工作方式 28
3.7.3 DSl8820的自动搜索算法 29
3.7.4 DS18B20与单片机接口电路 29
3.7.5 单片机对DS18B20的控制方法 30
3.8 LCD1602液晶显示器和单片机接口技术 32
3.8.1 LM016L显示器简介 32
3.8.2 LCD1602的基本参数及引脚功能 32
3.8.3 LM016L与单片机接口电路 34
3.9 电源电路设计 34
3.10 本章小结 35
第四章 控制软件设计 36
4.1 引言 36
4.2 主程序 36
4.3子程序设计序 37
4.3.1 DS18B20的子程序设计 37
4.4本章小结 38
第五章 系统仿真 39
5.1系统仿真 39
5.1.1 PROTEUS仿真环境介绍 39
5.2 用PROTEUS对多点测温系统的设计 40
5.3 用PROTEUS ISIS进行多点测温的仿真测试 44
5.4 本章小结 47
第六章 总结与展望 48
附录 49
前言
温度测量与控制，在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等，当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存，大量的数据存储器。但随之而来的是巨额的成本。在很多的小型系统中，处理机的成本占系统成本的比例高达20%，而对于这些小型的系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性，所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
温度测量与控制，在工业自动化已经得到了大量的应用，并且在实际生产过程中发挥了巨大的作用，如在钢铁冶炼过程中要对出炉的钢铁进行热处理，才能达到性能指标，塑料的定型过程中也要保持一定的温度，的喷漆和干燥都对环境温度提出了较高的要求。随着科学技术的迅猛发展，各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与自适应能力的要求越来越高，被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以及现场测试手段不完善等，使难以按数学方法建立被控对象的精确模型的情况。
随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测。
本文只是简易设计，本设计是以STC89C52为单片机作为控制核心，提出了一种基于DS18B20的单总线独立模块化多点温度测控系统，达到生产的温度要求，多个温度传感节点通过单总线与单片机相联形成分布式系统。单片机通过实时监控温度的变化，通过LCD1602字符型液晶显示各节点温度的数值，当温度值超出所设定的值时，报警器开始报警，从而远程实现对整个温度系统的管理和控制。这种分布式温度测量系统具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。
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