ds18b20的温度采集系统设计(附件)
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文主要内容 2
1.4 毕业设计的研究方法与步骤 3
第二章 硬件开发平台 4
2.1 PIC TX5A性能介绍 4
2.2 MPLAB IDE软件介绍 7
2.3 DS18B20温度传感器介绍 11
第三章 温度下位机设计 13
3.1 DS18B20的工作原理 13
3.2 DS18B20测温程序代码 16
3.3 串口通信模块程序设计 19
第四章 温度上位机设计 21
4.1 串行通信控件MSComm 21
4.2 PC端窗口程序设计 22
4.3 温度报警程序设计 25
4.4 程序调试和运行 26
4.5 采集程序现场采集温度显示 27
结语 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的意义
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串行通信控件MSComm 21
4.2 PC端窗口程序设计 22
4.3 温度报警程序设计 25
4.4 程序调试和运行 26
4.5 采集程序现场采集温度显示 27
结语 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的意义
温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量,但仅凭感觉只能感觉到大概的温度值,传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,使用不够方便,显示不够直观,数字温度计的出现让人们直观的了解温度。
随着科技的发展,温度的实时显示系统应用越来越广泛,比如说空调控制器上的当前室内温度的显示,热水器上的温度的显示等等。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件的测量方法也不相同,产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法具有重要的意义。测温系统更是朝着测量精度高、范围大、稳定性好、低功耗等方向发展。温度无时无刻不在影响着人们生活的方方面面。因此测温系统的改进和研发不仅在工业方面有重要的作用,在日常生活中更是有着不可小视的作用。
在人们的日常生活中,有许许多多的地方需要采集温度。采集温度是控制的基础。在日常生活中,可以在房间的不同地方,分别放置DS18B20温度传感器,再把这些不同地点采集到的温度传给电脑,这些温度就可以作为温度调控的基础。在农业方面,大棚种植已经非常普及了,在大棚中安装多个DS18B20温度传感器,就可以让种植者清晰的知道大棚中不同位置的温度,就可以根据需要分别种植相适应的农作物。在工业中,钢铁厂中应用最为广泛。既可以最为生产指示,也可以联入报警系统中,在发生事故时,即时警示工作人员。
1.2 国内外研究现状
测量温度的关键性装置就是温度传感器,温度传感器的发展经历了个阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向发展。在测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,因此感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以接在一根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。总上所述,采用智能集成温度传感器DS18B20设计数字温度计比较容易,而且电路比较简单,软件设计也比较简单。所以,本设计中用的传感器就是DS18B20温度传感器,研究基于DS18B20温度传感器的温度采集系统的设计,该设计可以应用于人们的日常生活和工农业生产中温度的采集和记录分析。
1.3 论文主要内容
随着社会经济的发展,新技术的不断开发与应用,以往采用的采集温度的方法虽然在精度和速度方面能够满足温度采集的要求,但是缺点也非明显:采集的温度波动范围较大,有很大的局限性,使用寿命也较短等。我们本次所做的毕业设计就是针对多点采集温度这一问题,力图解决传统温度采集其精确度,速度,温度波动范围等问题。使温度采集装置能够更加充分的运用到生产实践当中。
本设计是以PIC单片机为核心,利用数字温度传感器DS18B20(次传感器可读取被测温度值),来实现多点采集显示温度。其主要包含硬件,软件两部分。硬件方面,只要是有DS18B20温度传感器的单片机一个和可以安装VB的32位Windows XP系统的计算机一台,还有链接单片机和PC的串口线,数据线,串口转USB线等,只有这样,当编程完成后,才能将计算机和单片机链接起来,调试,运行,查补。软件方面要学会,MPLAB IDE软件,PICC编译器,串口助手,等等。软件方面,要想实现毕业任务书中的任务,我们需要做的就是编写一个温度上位机,再编写一个温度下位机,还要编写一个串口通信程序,将温度上位机和下位机联系起来,下位机将温度数值的二进制数据传给上位机,上位机根据需求对温度数据进行处理,可以求得平均值,最大值。也可以绘制曲线,让温度的变化显得更加直观。
1.4 毕业设计的研究方法与步骤
研究方法:
1)对各种实现方案进行比较论证,确定设计思路;
2)多点采集显示温度装置的硬件设计;
3)程序的编写与修改;
4)使用仿真软件KEIL对程序进行编译、执行;
5)将生成的HEX文件烧入芯片内,运用单片机仿真软件,观察功能实现情况寻找可能出现的问题,进一步修改完善程序。
技术途径:
1)硬件设计应尽可能选择典型的电路。
2)硬件结构要把应用软件的功能一起考
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