单片机课程设计方案

题目:多机温度检测系统摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各领域，早已经成为一种比较成熟的技术，这学期我们也学习了这一门课程，相继完成了这次的课程设计。本设计说明了以STC10F08XE单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统的工作原理和设计方法。文中详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。系统硬件电路包括传感器数据采集、温度显示、模式选择、上、下限报警主电路等。电路支持模式选择功能，可以选择设定报警极限值或显示当前温度值。当被测温度越限时，报警主电路产生声报警报警，随着温度的升高，LED闪烁频率不断增高。系统测温基本范围10℃~100℃；精度误差小于0.5℃；可以任意设定温度的上下限报警功能。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序以及数据存储程序。该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛应用于基于单片机的测温报警场合。系统抗干扰性强、设计灵活方便，适合在恶劣的环境下进行温度测量。通过我们两人小组的努力学习，顺利的完成了本次课程设计的任务要求。关键字：STC10F08XE；DS18B20温度传感器目录1概述.............................................................................................................................................41.1课程设计的意义及目的............................................................................................41.2课程设计的任务和要求............................................................................................42系统总体方案及硬件设计....................................................................................................52.1系统设计的框架..........................................................................................................52.2系统概述.....................................................................................................................62.3总体方案说明..............................................................................................................62.4系统各部分硬件电路设计.........................................................................................62.4.1单片机的最小系统原理图....................................................................................62.4.2温度传感器电路......................................................................................................72.4.3蜂鸣器接口电路......................................................................................................92.4.4按键接口电路........................................................................................................102.4.5LED与数码管显示模块.......................................................................................102.4.6时钟晶振电路.......................................................................................................113软件设计..................................................................................................................................133.1系统分析......................................................................................................................143.1.1整体的思路图........................................................................................................143.1.2计算温度的子程序................................................................................................143.1.3串口发送与接收数据..........................................................................................153.2参数计算......................................................................................................................164Proteus软件仿真................................................................................................................184.1主机的仿真的图........................................................................................................184.2从机的仿真图............................................................................................................195课程设计体会..........................................................................................................................20参考文献......................................................................................................................................21附1:源程序代码.......................................................................................................................22附2:系统原理图.......................................................................................................................351概述1.1课程设计的意义及目的这次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼我在微型计算机应用方面的实际工作能力。也可增加我的动手能力。特别是对单片机的程序设计有了更多的练习。本课程设计由两个人共同完成，在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队意识和团队合作精神。本次课设的题目也有一定的实际意义，本实物适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。1.2课程设计的任务和要求（1）采用2个单片机系统，组成双机温度检测系统；（2）下位单片机采集温度，在数码管上显示实时温度，通过串行通信传送至上位单片机；（3）上位单片机用数码管显示实时温度，可以任意设定温度的上下限报警功能；（4）当温度超限时上下位机同时报警；（5）除了用数码管显示实时温度外，用LED闪烁频率显示温度的高低，温度越高，闪烁频率越快。（6）发挥部分：设计一个主单片机，两个从单片机，组成多机检测系统，主单片机分时切换显示从单片机的温度数据。2系统总体方案及硬件设计2.1系统设计的框架图1系统设计框架LED显示模块电源模块主机STC10F08XELED显示模块温度采集模块STC10F08XE从机按键处理模块数码管显示模块蜂鸣器报警模块电源模块2.2系统概述多机温度检测系统的设计的关键在于两部分：温度传感器的选择和主控单元的设计。本设计运用主从分布式思想，由上位机，下位机多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统主控单元采用STC10F08XE八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，由一台上位机，下位机多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实现远程控制。另外STC10F08XE在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。2.3总体方案说明该数字温度计由电源电路、晶振电路、复位电路、下载电路、单片机、数字显示电路、温度测量电路、报警电路和控制电路组成。可以实现基本范围0℃-100℃的测量和