沈阳理工大学学士学位论文
5 proteus仿真结果及分析
5.1 proteus仿真结果
本设计中把AT89C52单片机作为内核,选用DS18B20作为温度传感器,将实时温度送到显示器显示测得的四路温度数值,如图5.1所示。
图5-1仿真结果图
5.2 结果分析
用制作的测温系统和已有的成品温度计(如水银温度计)来同时测量环境温度,并对测量的结果进行比较分析。
由比较分析及DS18B20的特点可得,用本系统进行测温时,精度很高,误差指标可以限制在0.1℃以内;另外在-55~+125℃的测温范围内使得该系统完全适合一般的应用场合。
使用DS18B20数字化温度传感器;实现多路测温;简化了硬件系统,减少了使用模拟传感器要进行放大A/D转换等工作。由于它的级联功能,可以在单总线上挂靠多个
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器件,而不必占用多个I/O口,因此使系统更简捷。如果长距离测温,还可以使用它的寄生电源功能,省去一根电源线。
进行设计和测试后,用模拟值检测按键功能,接着实现了DS18B20对多路温度信号通道的采集,同时也完成了四路通道的循环采集和单通道采集,再根据采集到的实际信号进行运算处理转换成温度值送入显示器显示。在本次设计过程中,对于如何实现软件和硬件的结合有着很大的考验,所要考虑很多因素的影响。如按键去抖动,高低电平的变化等。在毕业设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰的要求,避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。
综上所述,用简单的硬件以及编程方法自动建立关系表,在单总线多点温度测量系统中实现了数字温度传感器的自动识别,大大有利于系统的调试、维护,减少维护工作量,并解决了过去维护工作必须由专业人员来完成,而不是由运行人员来完成的不便。本设计创新点在于将单片机技术和一线总线技术相结合,改进现有的用放大和集成电路采集系统。同时充分利用有限端口,在保证无线传输可靠性的基础上简化电路、降低成本。
本课题构成的多路温度系统具有结构简单、价格低廉、测量精度高、量程宽的特点,在很多场合具有一定的适用性。本设计主要设计一种多路温度采集检测系统,采用目前低价位但技术十分成熟的AT89C52单片机作为内核,选用DS18B20作为温度传感器,送到显示器循环显示所测的四路温度数值。可用查看某一路的温度值,查看时数据采集不中断。软件算法上采用了直接拟合的方法(通过电压-温度关系来计算温度值)。本课题构成的多路温度系统具有结构简单、价格低廉、测量精度高、量程宽的特点,在很多场合具有一定的适用性。
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结 论
单片机课程设计为其将近一个月,我受益匪浅。单片机课是上学期的内容,有很多知识点都遗忘了,所以在做此次课程设计的时候,又去翻阅以前的课本。通过此次课程设计,我对单片机有了更深刻的认识和理解。光有课本上的知识是不够的,一定要理论结合实践,在实践中把理论知识具体化,这样才能更好的掌握好知识。本次设计的目的在于学习基于单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示,我们所采用的控制芯片为AT89C52,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一温度的控制和调节功能。
刚开始以为这次课程设计的电路会比较简单,可是入手后还是感到无从下手。后来在每个阶段我都有不小的收获,熟练了在Proteus软件上设计仿真电路,掌握了书本以外的电子技术知识,培养了专心致志的工作学习习惯,可谓获益匪浅。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,培养了我的设计思维,增强了动手能力。在改进电路的过程中,我们共同探讨,最后的电路已经比初期设计有了很大提高。在让我们体会到了设计电路的艰辛的同时,也让我体会到成功的喜悦和快乐。
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致 谢
这次用单片机设计的温度数据采集系统终于完成了,在本次设计中,从采集元件,软件设计,硬件焊结,外观到论文的编写都是先查阅了大量资料,后确定,再经老师指导,最后经过多天的不断努力才完成的。在这次培训中,我切身感受到了动手实践的重要性,这对我以后的学习工作将产生深远影响。
在本次设计研究和撰写论文的过程中,我查阅了许多文献资料,从中学到了很多有关系统开发和程序调试方面等的知识。在软件开发过程中掌握了一些技术难题的解决方法和技巧,巩固和加深了所学知识的理解,能够把所学的知识与实践相结合,培养了认真严谨的学习态度,为以后开发软件积累了大量的经验,提高了分析问题和解决问题的能力。但是由于认识上的片面和不足,各方面的条件影响也很多,本设计还有待进一步的完善和优化,这些在以后的学习中要注重积累。
通过这次毕业设计也使我对单片机技术有了更进一步的了解,实际操作和课本上的知识有很大的联系,一个看似很简单的电路,要动手做出来就比较困难了,因为是设计让我们在以后的学习中要注意这点,要把课本上所学的知识跟实际联系起来。有好多的东西,只有我们去试着做了,才能真正的掌握,只学习理论有些东西是很难理解的,更谈不上掌握,同时本次电路的设计巩固了所学知识,增强了学习的兴趣,考验了我们借助图书馆、互联网搜索、查阅相关资料,以及综合能力。从这次的毕业设计中,我真真正正的意识到,在以后的学习中,要理论联系实际,把我们所学的理论知识用到实际当中,学习更是如此,这就是我在这次毕业设计中的最大收获,为以后从事电子电路设计、研制电子产品方面的工作奠定了一定的基础。
在设计过程中,得到了相关老师的大力帮助,尤其得到了马东老师的精心指导,给予了我无微不至的帮助。学院各位老师的那种诲人不倦,治学严谨的作风给我留下了深刻的印象,在此,对全体老师表示衷心的感谢!向各位老师致以最崇高的敬意!
由于经验的缺乏,设计进程缓慢,我非常感谢马老师的鼓励和引导,也感谢同学们的帮助,我会铭记马老师的指导与教诲。
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参考文献
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