基于ds1820的室温监测装置的设计大学毕设论文说明书.docVIP

第一章 引言 在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔。 本设计运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）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。该系统采用 RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS1820的系统。DS1820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。 基本功能以及技术要求： 1. 采用单片机进行室温的监测。 2. 对室温进行实时的显示；当室温达到报警设定值时，应能报警。 3. 能设定室温的报警值。 4. 室温的测量范围为0――100℃，测量精度0.1℃。 5. 当某处的实际室温超过设定的上下限时，该处的蜂鸣器报警。 第二章 基于DS1820的室温监测装置系统工作原理 在多点测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。采用数字温度芯片DS1820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，最大线形偏不大于1摄氏度。 采用温度芯片DS1820测量温度，可以体现系统芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。 图1 系统硬件连接框图 图2-2 主单片机系统硬件连接框图 图3 从单片机系统硬件连接框图 第三章 硬件结构 3．1 开关电源及看门狗电路 a、电源电路 因为单片机工作电源为+5V，且底层电路功耗很小。采用7805三端稳压片即可满足要求。 具体电路图如下： 图4 开关电源电路 b、看门狗电路 考虑到底层电路板的工作环境相对恶劣，单片机会受到周围环境的干扰，而出现程序跑飞，死机…等一些不可预知的不正常工作现象。工作人员也不可能到现场对单片机重起，本设计为单片机电路添加一个外部看门狗电路。定时查询单片机的工作状态,一但发现异常即对单片机延时重起。保证系统安全可靠的运行。 NE56604能为多种微处理器和逻辑系统提供复位信号，其门限电平为4.2V 。在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平时。NE56604将产生精确的复位信号。NE56604内置一个看门狗定时器，用于监控微处理器，以确保微处理器的正常运行。看门狗能产生一个系统复位信号用来终止任何由于微处理器故障而引发的不正常的系统操作。NE56604的看门狗的监控周期为100mS（典型值）。 特性： .正负双逻辑输出的有效复位信号。 .精准的门限电平监测。 .上电复位内部延时。 .可利用外部电阻调节的内部看门狗定时器。 .看门狗定时器的监控周期为100mS 典型值。 .VCC=0.8VDC时产生有效的复位信号典型值。 .仅需很少的外围元件。 具体电路图如下: 图4 看门狗电路 3．2 键盘及显示电路 键盘电路: 单片机应用系统中除了复位按键有专门的复位电路,以及专一的复位功能外,其它的按键或键盘都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。键盘有编码和非编码两种。非编码键盘硬件电路极为简单。故本系统采用拨码开关来控制。具体电路如下： 图5 键盘电路电路 A、开关状态的可靠输入 键开关状态的可靠输入有两种解决方法。一种是软件去抖