1. 研究目的与意义
温度是一个十分重要的物理量,对它的测量有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测温度:如大气及空调房中温度的高低,直接影响着人们的身体健康,测温技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。但是针对恶劣工作环境下温度的测量就成为了一个大难题,为此就需要研究出一种基于无线所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。无线传输安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得被广泛应用,远距离建立被监控点和监控中心之间的连接。所以温度采集控制系统和无线传输的设计与研究十分有意义。
本次设计的目的在于掌握数字温度传感器DS18B20的工作原理,单片机的接口应用和掌握单片机小系统开发所需基本技能。
2. 研究内容和预期目标
1、研究内容
(1)掌握单总线数字温度传感器ds18b20的工作原理;
(2)单片机的接口应用并掌握单片机小系统开发所需基本技能;
3. 研究的方法与步骤
通过设计实物,并进行相应实物的测试以研究本系统的应用。利用protel设计电路原理图和pcb图,通过相应设备及元器件制作出硬件电路实物。利用单片机软件进行编程,利用isp方式擦写程序,软硬件结合调试,并对功能实现不足的地方从中修改、补充和完善。查阅网上相关资料、图书馆中的有关书籍、期刊、文献等获取充分的资料来供参考。
采用智能温度传感器ds18b20。ds18b20是一线温度传感器。所谓“一线”是指ds18b20只用一条线进行输入输出,因而与之接口的微处理器也只需要一条口线与之通信。它不需要任何外围元件即可检测温度,并转换成数字量传给上位机(微处理器)。ds18b20测量温度范围为-55— 125摄氏度。在-10— 85摄氏度范围内,精度为 0.5摄氏度。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性,适合在恶劣环境的现场进行温度测量。ds18b20具有测温系统简单,测温精度高,连续方便,占用口线少等优点。它可以使硬件开销降到最低点,并且内部包含存储器,单片机通过向ds18b20发启动命令使之进行一次温度测量,ds18b20将转换结果存在便笺式存储器中,便于单片机随时读取数据。因此,智能温度传感器ds18b20具备测温误差小,分辨力高,抗干扰能力强,能远程传输数据,用户可设定温度上、下限,具有越限自动报警功能,并且带串行总线接口,适配各种微控制器等优点。
4. 参考文献
[1]李群芳,张士军.单片微型计算机与接口技术北京:电子工业出版社,2008.
[2]孙育才.王荣兴.atmel新型at89s52系列单片机及其应用[m].北京:清华大学出版社,2006年5月.7-183.
5. 计划与进度安排
1、2022年10月下旬—11月中旬:熟悉课题,查阅相关温度采集资料,弄清国内外多点温度检测发展方向及现状,完成约3000字左右的文献综述;
2、2022年11月下旬:根据设计任务和要求,进一步分析测温电路方案的可行性,拟研究本设计的方法与手段,完成开题报告;
3、2022年12月上旬—2022年2月下旬:进行原理图电路的绘制和pcb图的布板,完成硬件电路制作,软件流程设计,开始软件的编写;
