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基于AT89S52温度测控系统的设计与实现

作　者: 吴碧
导　师: 李会勇；王斌
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 温度传感器 AT89S52 控制系统
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,随着科学技术的发展,特别是通信技术、计算机技术和传感器技术的发展,将数据采集技术应用于温度测试领域,使人们对环境温度进行实时测控成为可能。温度测控系统涉及传感器、计算机、通信等多学科多领域,是国际上的前沿热点研究领域。本课题设计的基于AT89S52温度测控系统具有不受地理环境、气候、时间的影响等优势,而借助通信传输手段的远程数据采集系统,更具有工程造价和人力资源成本低,可靠性高,免维护等优点。本系统主要实现温度的测量以及与上位机的通信,本文系统阐述了温度测控系统的设计思想和实现方法,具体分析了各部分电路的设计原理,详细介绍了各部分的设计过程。基于AT89S52温度测控系统由温度采集部分、数据传输部分以及上位机通信三个部分组成。温度采集部分利用ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机AT89S52为控制中心,采用数字温度传感器DS18B20将采集到的温度值送入单片机中进行数据处理。由于现在市场上的温度感控系统大部分是由温度高低来调节控制,很少有根据时间控制调节控制的。我们在硬件设计中加入了时间控制,也就是可以设置系统在规定时间内工作,这样增加了系统的安全性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究的背景  9-10
  1.2 国内研究现状  10-11
  1.3 研究的意义  11
  1.4 文章结构  11-12
第二章 AT89S52 温度测控系统的误差分析  12-19
  2.1 接触式测温中的导热误差  12-15
    2.1.1 温度传感器插入深度对导热误差的影响  12-14
    2.1.2 导热误差的修正  14-15
  2.2 接触式测温中的辐射误差  15-17
  2.3 温度传感器测量瞬态温度的误差  17-19
第三章 基于AT89S52 温度测控系统硬件设计  19-36
  3.1 数据采集模块  19-24
    3.1.1 方案设计  19-20
    3.1.2 芯片介绍  20-23
    3.1.3 数据采集模块接口电路  23-24
  3.2 数据处理模块方案设计  24-27
    3.2.1 芯片介绍  24
    3.2.2 AT89S52 引脚功能  24-26
    3.2.3 外部储存芯片24C16  26-27
  3.3 数据显示模块  27-33
    3.3.1 方案设计  27-28
    3.3.2 芯片介绍  28-30
    3.3.3 LCD 外形尺寸及接口信号说明  30-31
    3.3.4 数据显示模块接口电路  31-33
  3.4 温度控制模块  33
  3.5 系统软件设计  33-36
    3.5.1 系统主程序  33-34
    3.5.2 DSl8B20 的复位、读数据、写数据子程序  34-36
第四章 基于AT89S52 温度测控系统PCB 的设计  36-49
  4.1 开发软件  36
  4.2 设计流程  36-41
    4.2.1 原理图设计制作  36-40
    4.2.2 制作原理图  40
    4.2.3 产生网络表  40
    4.2.4 制作物理边框（Keepout Layer）  40
    4.2.5 元件和网络的引入  40
    4.2.6 元件的布局  40-41
    4.2.7 布线  41
    4.2.8 调整完善  41
    4.2.9 检查核对  41
  4.3 芯片封装及PCB 图生成过程  41-49
第五章 基于AT89S52 温度测控系统的实现  49-63
  5.1 系统实现功能简介  49
  5.2 系统方案设计  49-53
    5.2.1 数据采集模块方案设计  49-50
    5.2.2 数据处理模块方案设计  50
    5.2.3 数据显示模块方案设计  50-52
    5.2.4 温度控制模块方案设计  52-53
  5.3 端口说明  53
  5.4 系统流程  53-55
    5.4.1 温度测控系统流程  54
    5.4.2 串口通信工作流程  54-55
  5.5 基于AT89S52 温度测控系统的功能实现  55-57
    5.5.1 模式1 界面  56
    5.5.2 模式2 界面  56
    5.5.3 模式3 界面  56
    5.5.4 刷新速率功能  56-57
  5.6 软硬件测试  57-63
    5.6.1 模式1 测试  57-59
    5.6.2 模式2 测试  59-60
    5.6.3 模式3 测试  60-62
    5.6.4 测试结果分析  62-63
第六章 结论  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
附录 部分程序代码  68-93

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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