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基于ds18b20的温度补偿和测量【字数:8907】

2024-01-18 17:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本设计是关于DS18B20的温度补偿和测量,它以ATMEGA16单片机为主控芯片,在CVAVR平台里通过基础C语编写程序,用JTAG验证电路系统的正确性。该系统包括了测温电路、主控电路、程序设计、LED显示电路和程序设计。通过DS18B20温度传感器进行温度测量,用LED屏显示测量结果,从而实现了对温度的测量和实时监控。本设计线路简单、价格低廉、精准度较高,通过实验表明该设计可以广泛应用于各种温度监控方面。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2国内外发展状况 1
1.3课题研究的目的及意义 2
1.3.1对于社会的目的及意义 2
1.3.2对于学生的目的及意义 2
第二章 课件研究的系统方案设计 3
2.1系统的总体方案 3
2.2单片机器件选取 3
2.3 数字式温度传感器选取 4
第三章 硬件系统的设计 5
3.1温度采集电路设计 5
3.2串口通讯电路图设计 6
3.3单片机硬件设计 7
3.3.1 复位线路的设计 7
3.3.2 晶振电路的设计 8
3.3.3 AD转换滤波线路的设计 8
3.3.4 ISP下载接口设计 9
3.3.5 JTAG仿真接口设计 9
3.4主电路设计图 11
第四章 软件程序的设计 12
4.1温度采集程序设计 12
4.2串口通讯程序设计 13
4.3单片机程序设计 13
4.4主控制程序设计 14
第五章 调试 18
5.1硬件调试 18
5.2软件调试 18
5.3 仿真调试 19
结束语 21
参考文献 22
致 谢 23
附录A 原理图 23
附录B 仿真图 24
附录C 程序代码 25
第一章 绪论
1.1选题的背景
随着科学技术的发展,人们 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
对温度的了解也日益增多,温度问题更是老生常谈,在过去人们想要清楚了解温度,就要通过身体来感触,但是身体对温度感触并不能确切的描述温度情况。为了能更好的了解温度,这个时候我们就需要数字温度传感器。温度传感器可以用来检测环境的温度,并将温度记录下来。它的体积很小但却能为我们的生活带来巨大的便利。农业蔬菜大棚需要测温、工业自动化过程所需要温度实时监控、商业领域也一样需要测温;工厂里的机器设备运行时温度会增高,这时的工作人员也多了一分危险,此时就要对工厂温度进行实时监控,确保工作人员的健康工作环境。新闻里经常会出现某某工厂发生爆炸、森林失火、汽车爆炸等事件,这正是因为没有监控好温度造成的。如果能对温度实时监控,这些爆炸事件都是可以避免的,可以让人不用每天提心吊胆。单片机配合温度传感器能有效地对温度进行实时监控。数字温度传感器属于信息技术前沿的顶端产品,被广泛应用在农业领域、科学领域和生活领域。随着我国的经济的发展,我国在测温控温的领域获得了绝无仅有的发展和进步,然而和其他大国的产品相比依然存在着差距。国内目前大多数的温度传感芯片质量差、应用范围小、运行效率低的特点,无法满足研究的需要。为了能更好的改善和提高我们的生活水平,发展温度传感器为媒介的温度测量技术对我们具有至关重要的意义。
1.2国内外发展状况
经调查发现,传感器销售市场最大是美国和日本,这两个国家科研技术也属于世界尖端。目前应用最多的是51单片机,因为它最先一批问世,指令齐全而且仍在持续不停地更新升级着。所以51单片机便受到了大多电子制造商的青睐。51推动也是单片机在国内外的疯狂销售。至今国内相关的温度传感器设计目前还处于中等阶段,专利也比较少。虽然国内一些高校和科技院可以研究出很好的温度测量产品,但是国内产品需求量大。目前国内温度测量方面存在的问题:传统的温度传感器应用领域比较窄、种类产量少、成本高、抗干扰能力差、精确度低。在数字温度传感器这个方面,我国还有很大的发展前景。为了满足科研的需要,我国仍要不断地研发出新的产品。
目前新型的温度传感器集测量、监控和预警于一体,同时具有高质量、防干扰、分辨力高、低功耗的CMOS技术、性价比高等优点。ATmega16[1]单片机拥有32位快速寄存器,能迅速存取和寄存;系统更加稳定可靠;AVR单片机基本上都有ISP和IAP功能,该功能可以用来升级应用程序。使用ATmega16系列单片机的意义不仅在于它应用广泛、工作效率高,更重要的意义是它能改善人们的生活更舒适,更安心,让人们能从容地应对温度带来的问题。
1.3课题研究的目的及意义
1.3.1对于社会的目的及意义
国内目前大多数的温度传感芯片性能不够优良,应用不够广泛。而单片机的温度传输处理设计从根本上改变了人们对温度控制的传统设计方法。老式传感器通常通过硬件电路来控制,这种方法效率太低。目前新式数字温度传感器结合单片机用编程的方法去控制。自从智能监控温度系统问世,现在好多工厂安装并使用了。工厂专门有温度监控室,通过大屏幕显示了解到设备的温度情况,一旦设备出现温度故障,便能快速有效的处理,节约了大量的人力物力,同时也让人们安心的工作。单片机测温系统的应用也越来越广泛,智能控温技术也不断地完善。该设计实现了人们对温度信息的存储、传输、显示、报警和控制,当人们发现温度问题时,以便于人们对温度问题提前做出预防。该设计在工农业、医疗事业、科研工作、国防和环境保护领域起着至关重要的作用。并且DS18B20[3]线路简单、价格低廉、精准度较高,在实际生活中的各种温度监控方面,该设计可以被广泛应用。
1.3.2对于学生的目的及意义
对本设计的研究不仅能让我们完成学校对本科生素质培养的计划,同时也让我们充分了解到新型技术的现状和亲自动手能力。本毕设增强了本科生多方面看待问题的能力和有效便捷处理问题的基本思想。强化了学生独立思考的思维方式和向老师求教的语言表达能力。本设计的学习是我们迈向社会的一颗磨练石,给我们以后工作打下基础,让我们遇到困难时冷静处理和多方面思考。在毕设期间我们需要亲自查找相关资料,如单片机的结构、软件开发平台的使用、定时器的设计等。学习资料不仅能够拓宽我们的知识海洋,而且更能增强我们在学校所学的专业技能的掌握。让我们把书本上知识与实际结合,一边让我们亲自动手操作,一边让我们掌握基本电路知识和编程基础。本设计的目的是让学生能更好适应以后工作的环境,起到过渡的作用;本毕设要求学生自主学习去了解课题、研究课题、完成课题。提高学生的创新能力。严格的毕设规范能让我们更加了解以后公司的规章制度,只有按照规则完成任务才算是合格,毕设也同样如此。该设计通过理论与实践相结合,让我们步入工作时更加自信。

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