文档介绍：电子系统课程设计报告成员:教师:日期:~、目的本课程的任务是以微机原理应用、数字电路,自动控制,模拟电路,单片机,测控电路等来组织教学内容,介绍信息输入和转换,信号输出和驱动,数据处理,人机接口和监控程序,系统总线,可靠性技术和电子系统设计实例。并对现阶段技术及今后发展趋向进行展望。为学生从事电子系统整机设计打下扎实的基础。学生通过课程设计学会电子系统设计方面的基本技能。二、任务设计任务:利用学习过的《智能仪表原理与设计》课程的内容和其他相关课程的内容,根据设计要求设计一个比较完整的智能仪器系统。设计内容:基于单片机的数字温度计以AT89系列单片机为核心,设计一个数字式自动温度控制仪。设计要求:1、测量温度范围:室温~130℃,可通过键盘输入温度的上限和下限,超过或低于设定值报警亮灯;2、温度测量的精度为±1℃;3、应用实时显示当前的温度值,、应用绘图软件画出完整电路图;5、画出程序流程图,编写完整的应用程序;三、硬件设计思想方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在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,感温电路比较复杂。方案二采用一只温度传感器DS18B20,此传感器易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89S52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就简单,体积不大。采用52单片机控制,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机通信上传数据,另外AT89S52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。该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强,它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,并可以利用AT24C16芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。以上两种方案,经小组讨论后,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,用LED液晶显示屏以串口传送数据实现温度显示:工作原理:基于DS18B20的温度测量装置电路图如上所示:温度传感器DS18B20将被测环境温度转换成带符号的数字信号,传感器可置于150米以内的任何地方,输出脚I/,传感器采用外部电源供电。89S52是整个装置的控制核心,显示器模块由四位一体的共阳数码管和四个9012组成。系统程序分为传感器控制程序和显示器程序两部分。。-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。1、DS18B20产品的特点(1)、只要求一个端口即可实现通信。(2)、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。(3)、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。(4)、测量温度范围在-55。C到+125。C之间。(5)、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。(6)、内部有温度上、下限告警设置。2、DS18B20的引脚介绍TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图1,其引脚功能描述见表1。(底视图)图1表1DS18B20详细引脚功能描述序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的