胡川 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)(論文)題目： 基于AT89S51和DS18B20的數(shù)字溫度計(jì) 系 部： 電子信息系 專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí)： 08應(yīng)用電子301班 姓 名： 胡川 學(xué) 號(hào): 441208102 移動(dòng)電話:QQ號(hào)碼: 520200601 電子郵箱: 指導(dǎo)教師: 陳虹 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人： 張飛 2010年 11 月 18 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)說(shuō)明1.開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后執(zhí)行。2.開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)網(wǎng)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼。凡簽名處均應(yīng)本人簽名，不得打印或蓋章。3.任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系部”、“專(zhuān)業(yè)”、“班級(jí)”等名稱(chēng)的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)規(guī)范的中文全稱(chēng)，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)（與學(xué)生證書(shū)上的相同），不能只寫(xiě)最后2位或1位數(shù)字。4.“文獻(xiàn)摘要”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰谙鄳?yīng)的欄目?jī)?nèi)。文獻(xiàn)摘要所涉及的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）。文后“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 77142005文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性。5.有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 74082005數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2004年4月2日”或“2004-04-02”。8.表格內(nèi)文字輸入格式為：5號(hào)宋體，單倍行距，首行縮進(jìn)2字符。A4頁(yè)面，雙面打印，并請(qǐng)注意保持表格的整體美觀。9.本開(kāi)題報(bào)告一式兩份，一份交學(xué)生，一份指導(dǎo)教師留存，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作結(jié)束后交所在系部存檔。 蘇州校區(qū)教務(wù)部一、本選題研究的意義和背景（理論與現(xiàn)實(shí)意義）：本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫度計(jì)測(cè)試顯示系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。數(shù)字式溫度計(jì)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中具有一定的深遠(yuǎn)的意義。二、本選題研究的基本內(nèi)容(內(nèi)容、結(jié)構(gòu)框架、創(chuàng)新之處以及要突破的難點(diǎn))：論文要實(shí)現(xiàn)溫度的準(zhǔn)確采集和顯示。論文以Atmel公司的AT89S51為控制芯片，控制智能溫度傳感器DS18B20，通過(guò)采集與數(shù)據(jù)處理，把數(shù)據(jù)顯示在四位數(shù)碼管上。文中介紹了溫度檢測(cè)現(xiàn)狀和溫度計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀；提出了幾種單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)方案并作出比較，并對(duì)關(guān)鍵器件選型；文中講述了單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括對(duì)智能溫度傳感器DS18B20詳細(xì)的介紹以及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；并講述了基于DS18B20數(shù)字溫度計(jì)的軟件設(shè)計(jì)，給出了軟件流程圖，整套儀器是由單片機(jī)系統(tǒng)控制的，包括LED顯示電路、DS18B20電路等。最后一個(gè)章節(jié)對(duì)軟件設(shè)計(jì)并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試分析，這將有助于今后對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的測(cè)量精度，并講述了通過(guò)本設(shè)計(jì)所得的結(jié)論和心得體會(huì)。而本次設(shè)計(jì)考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。溫度檢測(cè)部分利用了一款新型的溫度檢測(cè)芯片DS18B20，這個(gè)芯片大大簡(jiǎn)化了溫度檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)，它無(wú)需A/D轉(zhuǎn)換，可直接將測(cè)得的溫度值以二進(jìn)制形式輸出。這種傳感器，與微控制器相連，直接對(duì)傳感器讀寫(xiě)和設(shè)置，這種傳感器精度較高，能達(dá)到12位。 本文的結(jié)構(gòu)框架包括：課題研究意義論文研究方案以及器型選擇數(shù)字溫度計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行流程溫度處理三、本選題研究的路徑和基本方法：先通過(guò)向老師和同學(xué)請(qǐng)教，查閱資料，再通過(guò)電路仿真，實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，最后再撰寫(xiě)論文。四、本選題研究的預(yù)期成果：介紹溫度檢測(cè)現(xiàn)狀和溫度計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀；提出了幾種單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)方案并作出比較，并對(duì)關(guān)鍵器件選型；詳盡講述單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括對(duì)智能溫度傳感器DS18B20詳細(xì)的介紹以及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；并講述了基于DS18B20數(shù)字溫度計(jì)的軟件設(shè)計(jì)，給出了軟件流程圖，整套儀器是由單片機(jī)系統(tǒng)控制的，包括LED顯示電路、DS18B20電路等。最后一個(gè)章節(jié)對(duì)軟件設(shè)計(jì)并進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試分析，這將有助于今后對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的測(cè)量精度。并講述了通過(guò)本設(shè)計(jì)所得的結(jié)論和心得體會(huì)，給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)M仿真和不低于6000字左右的論文。五、本選題研究工作的進(jìn)度計(jì)劃：起訖日期主要工作內(nèi)容 工作地點(diǎn)完成標(biāo)志2010年11月-2010年12月查找和收集資料學(xué)校完成論文所需要的資料2010年12月-2011年2月整理材料實(shí)習(xí)地點(diǎn)論文材料大綱充實(shí)完畢2011年2月-2011年3月撰寫(xiě)論文初稿實(shí)習(xí)地點(diǎn)畢業(yè)論文初稿完成2011年3月-2011年4月相關(guān)問(wèn)題請(qǐng)教老師學(xué)校論文相關(guān)答疑結(jié)束2011年4月-2011年5月修改論文初稿并完成定稿學(xué)校參加完畢業(yè)答辯六、文獻(xiàn)摘要（結(jié)合課題內(nèi)容，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料撰寫(xiě)正文為2000字左右的摘要）： 隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù),本文將介紹一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)，本溫度計(jì)屬于多功能溫度計(jì)，可以設(shè)置上下報(bào)警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，可以報(bào)警。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89S51，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用3位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。能精確測(cè)量溫度 單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89S51，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用3位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。單片機(jī)AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。AT89C2051是一帶有2KB FLASH可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）的低電壓、高性能8位CMOS微型計(jì)算機(jī)。89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了較大提升;- ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。- 工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。- 具有雙工UART串行通道。- 內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。- 雙數(shù)據(jù)指示器。- 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。- 全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。在89c51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)位的數(shù)字值讀數(shù)方式。64位ROM的結(jié)構(gòu)開(kāi)始位是產(chǎn)品類(lèi)型的編號(hào) ，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后位是前面56位的CRC檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器和，可通過(guò)軟件寫(xiě)入戶報(bào)警上下限。DS18B201: 技術(shù)性能描述 1.1 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 1.2 測(cè)溫范圍 55+125，固有測(cè)溫分辨率0.5。 1.3 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，如果數(shù)量過(guò)多，會(huì)使供電電源電壓過(guò)低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫 1.4 工作電源: 35V/DC 1.5 在使用中不需要任何外圍元件 1.6 測(cè)量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送 2：應(yīng)用范圍 2.1 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域 2.2 軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制。 2.3 汽車(chē)空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。 2.5 供熱/制冷管道熱量計(jì)量，中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制 3：產(chǎn)品型號(hào)與規(guī)格 型 號(hào) 測(cè)溫范圍 安裝螺紋 電纜長(zhǎng)度 適用管道 TS-18B20 -55125 無(wú) 1.5 m TS-18B20A -55125 M10X1 1.5m DN1525 TS-18B20B -55125 1/2”G 接線盒 DN40 60 4：接線說(shuō)明 特點(diǎn) 獨(dú)特的一線接口，只需要一條口線通信 多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無(wú)需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無(wú)需備用電源 測(cè)量溫度范圍為-55 C至+125 。華氏相當(dāng)于是-67 F到257華氏度 -10 C至+85 C范圍內(nèi)精度為0.5 C 溫度傳感器可編程的分辨率為912位 溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì)，或任何熱敏感系統(tǒng) 描述該DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)提供9至12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù)。信息被發(fā)送到/從DS18B20 通過(guò)1線接口，所以中央微處理器與 DS18B20只有一個(gè)一條口線連接。為讀寫(xiě)以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。 因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20的包含一個(gè)獨(dú)特的序號(hào)，多個(gè)ds18b20s可以同時(shí)存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多，包 括空調(diào)環(huán)境控制，感測(cè)建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制。 DS18B20采用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無(wú)法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 ）讀ROM， 2 ）ROM匹配， 3 ）搜索ROM， 4 ）跳過(guò)ROM， 5 ）報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒(méi)有一個(gè)器件的64位光刻ROM序列號(hào)，可以在掛在一線