基于SST89E516RD温度检测报警器的设计.rar

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    编号:20181030002152279    类型:共享资源    大小:2.67MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
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    基于 SST89E516RD 温度 检测 报警器 设计
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    贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 科技学院 2011 届本科毕业论文基于 SST89E516RD 温度检测报警器的设计学科专业: 电子信息科学与技术 指导教师: 李良荣 学生姓名: 杨晓林 学生学号: 072004110427 中国﹒贵州﹒贵阳2011 年 5 月贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 目 录摘 要 ..........................................................- 4 -absract.........................................................- 5 -第一章 绪论 ...................................................- 6 -1.1 背景 ...................................................- 6 -1.2 温度检测技术的现状与未来 ...............................- 6 -1.2.1 温度检测技术的现状 ................................- 6 -1.2.2 正在研究的检测技术 ................................- 6 -1.2.3 国内外温度检测技术的动向与趋势 ....................- 7 -1.3 本设计的特色 ...........................................- 7 -第二章 主要开发工具的介绍 ......................................- 9 -2.1 Keil C51 简要介绍 .......................................- 9 -2.2 Proteus 简要介绍 ........................................- 9 -2.3 SoftICE 在线的软件仿真器软件及 BSL 引导下载程序简要介绍 .- 11 -第三章 硬件设计 ...............................................- 12 -3.1 SST89E516RD 型单片机的介绍 .............................- 13 -3.1.1 单片机选型 .......................................- 13 -3.1.2 SST89E/V516 单片机简要介绍 .......................- 13 -3.1.3 SST89E/V516 单片机内部资源简要介绍 ...............- 14 -3.2 DS18B20 温度传感器的介绍 ...............................- 18 -3.2.1 DS18B20 概述 .....................................- 18 -3.2.2 DS18B20 引脚排列与功能描述 .......................- 18 -3.2.3 DS18B20 内部结构 .................................- 19 -3.2.4 DS18B20 的特性以及使用注意事项 ...................- 20 -3.2.5 DS18B20 的操作指令及控制时序3.3 1602 液晶显示模块的介绍 ................................- 23 -3.3.1 各引脚接口说明 ....................................- 23 -3.3.2 1602LCD 的指令说明及时序: ........................- 24 -3.4 硬件的总体设计(需补充章节)3.4.1 最小系统电路贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 333.4.2 系统复位模块的设计3.4.3 温度采集模块的设计3.4.4 液晶显示模块的设计3.4.5 蜂鸣器及键盘模块电路的设计3.5 系统 设计框图第四章 软件设计 ..............................................- 28 -4.1 主程序流程图4.2 温度采集子程序的设计 ..................................- 32 -4.2.1 程序功能 .........................................- 32 -4.2.2 温度采集子程序的流程图 ............................- 32 -4.2.3 DS18B20 的温度读取程序 ...........................- 33 -第五章 系统的仿真与实现 .......................................- 36 -5.1 Proteus 与 Keil 联合软件仿真 ............................- 36 -5.3 调试 ..................................................- 36 -结束语 .........................................................- 37 -参考文献 .......................................................- 40 -贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 44基于 SST89E516RD 温度检测报警器的设计摘 要温度检测设备是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于工业、农业、医疗等领域.本设计由 SST89E516RD 单片机系统,DS18B20 温度采集电路,1602LCD显示电路,声光报警电路和继电器控制电路组成.研究思路是在程序中设定一个报警温度,该温度可以通过两个按健进行调整,采用 DS18B20 数字温度传感器采集温度并送入 SST89E516RD 单片机,处理后在 LCD 上显示,同时比较设定温度,高于设定温度值进行声光报警同时控制继电器通断.论文中对 SST89E516RD 单片机,和 DS18B20 温度传感器及 1602LCD 显示器的应用进行了较为详细的介绍.该系统由系统软件和系统硬件两大部分组成。软件部分使用 C51 语言编程和 proteus 软件来仿真,硬件部分芯片使用了 SST89E516RD 单片机,键盘扫描检测,DALLAS 公司的 DS18B20 数字温度传感器和通用 1602LCD 来显示。该系统可应用于粮仓温度检测报警、油库温度检测报警、锅炉温度检测报警、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。关键字:SST89E516RD 单片机;DS18B20温度传感器;键盘; 1602液晶显示;proteus;C51贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 55Based on STC89C52RC temperature detection alarm designabsractAs a kind of high-accuracy digital net temperature sensor,DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with it's special 1-wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor.This system consists of system software and hardware two main components. Software in part using proteus C51 language programming and simulation, hardware part using single-chip microcomputer, SST89E516RD chip keyboard scanning for detecting, DALLAS company DS18B20 digital temperature sensor and general 1602 LCD to display. This system can be used in the barn temperature detection alarm, oil depot temperature detection alarm, boiler temperature detection alarm, building air conditioning control and production process monitoring, etc.Key words: SST89E516RDMCU,DS18B20Temperature detection,keyboard, 1602LCD C51 Proteus贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 66第一章 绪论1.1 背景温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业等部分中,都是最基本的检测参数之一,特别是化学工业自动化系统中,一般温度检测点占全部检测点的 50%以上,可见温度检测的重要性所在。随着科学技术的不断发展,各企业采用了强化生产手段,对温度检测技术提出了更高的要求,希望利用新的检测方法,制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。1.2 温度检测技术的现状与未来1.2.1 温度检测技术的现状目前国内使用的温度计虽然品种繁多,应用范围也较广,但它的检测技术不外乎以下几种方法:1.利用物体热胀冷缩原理制成的温度计,如玻璃温度计、双金属温度计、压力式温度计等等。2. 利用热电效应技术制成的温度检测元件。3. 利用热阻效应技术制成的温度计。4. 利用热辐射原理制成的高温计。1.2.2 正在研究的检测技术近年来,在温度检测技术领域,多种新的检测原理与技术的开发应用,已取得了具有实用性的重大进展。新一代温度检测技术正在不断出现和完善化。1. 晶体管温度检测元件。2.集成电路温度检测技术 [1]。3.核磁共振温度检测技术。4.热噪声温度检测技术。5.石英晶体温度检测技术贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 776.光纤温度检测技术7.激光温度检测技术8.微波温度检测技术1.2.3 国内外温度检测技术的动向与趋势随着工业生产效率不断提高,自动化水平与范围也不断扩大,因而对温度检测技术的要求也愈来愈高,一般可以归纳以下几方面:1.扩展检测范围2.发展新型产品3.扩大测温对象4.适应特殊环境下测温5.显示数字化6.标定自动化根据上述要求,国内外温度仪表制造商将向以下几方面发展。1.继续生产量大面广的传统的温度检测元件,如:热电偶、热电阻、热敏电阻等。2.加强新原理、新材料、新加工工艺的开发。如近年来已开发的碳化硅薄膜热敏电阻温度检测器、厚膜、薄膜铂电阻温度检测器,硅单晶热敏电阻温度检测器等。3.向智能化、集成化、实用化方向发展。新产品不仅要具有检测功能,又要具有判断和指令等多功能,采用微机技术向智能化方向发展 4.向机电一体化方向发展。1.3 本设计的特色本设计采用 STC89C52RC 单片机做为主控芯片,该款单片机可靠性高,价格低廉,软硬件全兼容 8051/52 系列单片机, 原有资源均可使用可反复读写超过十万次。在应用中基本无需再扩展程序储存器。最重要的是该款单片机支持在应用可编程(IAP),和在系统可编程(ISP),可实现远程升级, 而不用编程器。 温度 检测系统模块采用美国 DALLAS 半导体公司推出的数字化温度传感器 DS18B20。该传感器采用单总线协议,无需任何外部原件直接将环境温度转化成数字信号,以数字码方式串行输出,从而大大简化了传感器与微处理器的贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 88借口,是系统结构更加简单。该系统的显示部分采用 1602 的液晶来显示温度。我们可以采用加长一点传感器与 MCU 管脚借口的传输线使液晶的工作环境温度与传感器的工作环境温度拉开来保证显示效果,另一方面该系统不是采用传统的 LED 数码管来进行温度数据的显示,而是采用 1602 液晶动态显示,相对数码管而言经济实用,占用空间小,对于显示数字、字母最为合适,而且与单片机连线简单,占用 IO 口相对较少。使得该系统的设计更加可以规模化生产大批量应用,更具实用价值。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 99第二章 主要开发工具的介绍在本次系统开发的过程中主要使用了 Keil、Proteus、SoftICE (Software In Circuit Emulator )在线的软件仿真器软件和 BSL(Boot-Strap Loader)引导下载程序等仿真与应用软件,下面将逐一介绍设计中所使用的各个软件的基本功能和用途。2.1 Keil C51 简要介绍Keil C51 是德国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言集成开发环境(IDE)。 与汇编相比, C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。用过汇编语言后再使用 C 来开发,体会更加深刻。Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows 界面 [2]。目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。Keil C51 可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用 IDE 本身或其它编辑器编辑 C 或汇编源文件。然后分别由 C51 及 A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由 LIB51 创建生成库文件,也可以与库文件一起经 L51 连接定位生成绝对目标文件 (.ABS)。ABS 文件由 OH51转换成标准的 Hex 文件,以供调试器 dScope51 或 tScope51 使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如 EPROM 中。2.2 Proteus 简要介绍Proteus ISIS 是英国 Labcenter 公司开发的电路分析和实物仿真软件。该软件的特点 [3]是:贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 10101.实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232 动态仿真、I2C 调试器、SPI 调试器、键盘和 LCD 系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。2.支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、 PIC18 系列、Z80 系列、HC11 系列以及各种外围芯片。3.提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如 Keil C51 uVision3 等软件。4.具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和 SPICE 分析于一身的仿真软件,功能极其强大。该系统能够使从事电路系统开发的专业技术人员加快电路系统的开发速度,缩短开发周期,节约开发成本,提高电子产品开发效率。采用 Proteus 仿真软件进行虚拟单片机实验,具有比较明显的优势,如涉及到的实验实习内容全面、硬件投入少、可自行实验、实验过程中损耗小、与工程实践最为接近等。利用 Proteus 绘制电路原理图的步骤 [4]:1.单片机系统原理图的设计利用 Proteus 的 ISIS 模块进行系统原理图设计,将内置元器件库中的元器件通过布线功能连接成所需的电路原理图,保存为*.DSN 原理图文件。2.汇编程序录入、编译和连接利用文本编辑器编写源程序,保存为*.ASM 文件;利用 ISIS 模块内置汇编工具进行源程序编译和连接,查找并排除语法错误,保存为*.HEX 可执行文件。3.仿真调试运行将*.HEX 文件加载到*.DSN 电路原理图中的单片机属性设置里,利用 ISIS模块内置调试工具进行源代码级调试,查找并排除逻辑错误,直至系统仿真调
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