嵌入式課程設(shè)計(jì)---溫度計(jì)

1、<p><b>　　計(jì)算機(jī)科學(xué)系</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　環(huán)節(jié)名稱： 嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </

2、p><p>　　班 級： </p><p>　　時(shí) 間： 2011-07-9 </p><p>　　地 點(diǎn)： 1408/科技制作中心 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　一

3、、 任務(wù)和要求</b></p><p><b>　　1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　?。?）．分組完成一個課題的制作。</p><p>　?。?）．按要求完成課題的功能。</p><p>　?。?）．繪制電路的原理圖，使用Protues仿真軟件進(jìn)行仿真調(diào)試。</p><p&g

4、t;　?。?）．利用Protel DXP2004 設(shè)計(jì)PCB電路圖，并進(jìn)行PCB板子的制作。</p><p>　　（5）．進(jìn)行元器件的焊接、裝配，并進(jìn)行硬件測試。</p><p>　　（6）．進(jìn)行軟、硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試。</p><p>　?。?）．安裝成產(chǎn)品。</p><p><b>　　2、課程設(shè)計(jì)要求：</b><

5、/p><p>　　本設(shè)計(jì)通過理論學(xué)習(xí)，資料查閱，軟、硬件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試等環(huán)節(jié)，鞏固和提高所學(xué)的知識和應(yīng)用水平，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和領(lǐng)會嵌入式電子產(chǎn)品開發(fā)方法和技巧，提高自己的分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)際動手能力。學(xué)會提出問題，觀察和分析問題，得到最終的科學(xué)方法。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，務(wù)實(shí)的工作態(tài)度。為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)，及從事嵌入式電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p&g

6、t;<b>　　二、內(nèi)容和結(jié)果</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)意義：</b></p><p>　　溫度計(jì)是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常遇到的一個物理量。測量溫度的基本方法是使用溫度計(jì)直接讀取溫度。最常見到的測量溫度的工具是各種各樣的溫度計(jì)，例如，水銀玻璃溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，熱電偶或熱電阻溫度計(jì)等。它們常常以

7、刻度的形式表示溫度的高低，人們必須通過讀取刻度值的多少來測量溫度。但是傳統(tǒng)的溫度計(jì)還不夠準(zhǔn)確，并且不太方便查看，所以數(shù)字的溫度計(jì)開始應(yīng)運(yùn)而生，也開始擴(kuò)大了使用的范圍，所以這種溫度計(jì)不僅有很大的市場，同時(shí)還有很大的使用價(jià)值。利用單片機(jī)和溫度傳感器構(gòu)成的電子式智能溫度計(jì)就可以直接測量溫度，得到溫度的數(shù)字值，既簡單方便，又直觀準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）本人所做工作：</p><p>　　

8、1．首先是計(jì)劃任務(wù)書的編寫，然后進(jìn)行protues 原理圖的繪制。</p><p>　　2.進(jìn)行電源部分的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3．顯示與溫度計(jì)算和主函數(shù)部分的程序編輯。</p><p>　　4．后續(xù)的PCB轉(zhuǎn)印、焊接、調(diào)試修改。</p><p><b>　?。?）主要功能：</b></p><

9、p>　　本次的課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品本來應(yīng)該具有的功能是：首先，具有上下限報(bào)警溫度的調(diào)節(jié)，同時(shí)還具有溫度報(bào)警的功能，但是只有在一定情況下才能夠運(yùn)行報(bào)警的功能，否則只是一個很普通的溫度計(jì)；然后就是具有斷電后記憶上下限溫度的功能，同時(shí)具有在不掉電的情況下對調(diào)節(jié)的溫度進(jìn)行復(fù)位；最后就是對于實(shí)時(shí)溫度的顯示。</p><p>　　但是后期的制作過程中，出現(xiàn)了很多問題，不僅有硬件方面的還有軟件方面的問題，同時(shí)在最后時(shí)，沒有了單

10、片機(jī)，電源線也出現(xiàn)了斷裂。</p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)的功能就只有：</b></p><p>　　1、上下限報(bào)警溫度的調(diào)節(jié)，同時(shí)還具有溫度報(bào)警的功能。</p><p>　　2、在一定情況下才能夠運(yùn)行報(bào)警的功能，否則只是一個很普通的溫度計(jì)。</p><p>　　3、在不掉電的情況下對調(diào)節(jié)的溫度進(jìn)行復(fù)位。</p&

11、gt;<p>　　4、對于實(shí)時(shí)溫度的顯示。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案以及思路：</b></p><p>　　單片機(jī)的性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，當(dāng)前用CMOS工藝制成的各種單片機(jī)，由于功耗低，使用的溫度范圍大，抗干擾能力強(qiáng)、能滿足一些特

12、殊要求的應(yīng)用場合，更加擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步促使單片機(jī)性能的發(fā)展。而現(xiàn)在單片機(jī)在農(nóng)業(yè)上也有了很多的應(yīng)用。所以此次的課程設(shè)計(jì)的東西還可以運(yùn)用在農(nóng)業(yè)上，特別是對于溫度濕度要求較高的大棚當(dāng)中，這樣的一個溫度報(bào)警就是非常實(shí)用的。同時(shí)單片機(jī)控制的方便，快捷。</p><p><b>　?。?）電路原理圖：</b></p><p>　　1．Protues仿真圖：<

13、/p><p>　　2．Protel 原理圖：</p><p><b>　?。?）PCB圖</b></p><p><b>　　4、原器件清單：</b></p><p>　　5、 （1）程序思路：</p><p>　　程序利用單片機(jī)89C52來控制，同時(shí)輔助的還有獨(dú)立按鍵，溫度傳

14、感器DS18B20，共陰極數(shù)碼管顯示。開啟本產(chǎn)品就進(jìn)行溫度的測試并且還進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)運(yùn)行按鍵按下時(shí)，進(jìn)行報(bào)警的查找，當(dāng)達(dá)到報(bào)警的條件就報(bào)警，否則就只是對實(shí)時(shí)溫度的檢測和對實(shí)時(shí)溫度的顯示。</p><p><b>　?。?）功能模塊：</b></p><p>　　電源部分： （220V交流輸入 5V直流輸出）</p><p>　　顯示部

15、分： （共陰極數(shù)碼管）</p><p><b>　　控制部分：</b></p><p>　　報(bào)警部分： （一個LED燈 一個蜂鳴器）</p><p><b>　?。?）流程圖：</b></p><p>　　主程序（DS18B20.C）： D

16、S18B20.H</p><p><b>　　KEYSCAN.H</b></p><p>　　6、 （1）外觀設(shè)計(jì)圖： </p><p>　　這是最開始的外觀設(shè)計(jì)圖，本來是想做一個體溫計(jì)，但是由于某些原因改為了現(xiàn)在的。</p><p><b>　?。?）制作工藝：</b></p>&l

17、t;p>　　外觀利用塑料的板子和螺絲釘制作而成，但是由于具體的情況限制，只是做了一邊，還不算得上是外殼。首先裁剪一塊大小和電路板差不多大小的塑料板子，然后用打磨的方式把邊距弄得平整光滑，最后依次上螺絲釘。</p><p><b>　　7、產(chǎn)品樣圖：</b></p><p><b>　　8、其他：</b></p><p&g

18、t;<b>　　DS18B20：</b></p><p>　　寬電壓范圍3.0——5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。</p><p>　　采用單總線接口，只需要一個I/O口即可。</p><p>　　多點(diǎn)組網(wǎng)，多個DS18B20可以同時(shí)掛接在總線上。</p><p>　　體積小巧，猶如一只三極管。</p&g

19、t;<p>　　測量溫度范圍在—55到+125℃，在—10到+85℃的時(shí)候精度為±0.5℃。</p><p>　　可編程分辨率：9—12位，對應(yīng)的可分辨溫度為0.5℃，0.25℃、0.125℃和0.0625℃。</p><p>　　在9位分辨率時(shí)，最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，在12位分辨率時(shí)，最多在750ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字。</p>&

20、lt;p>　　測量結(jié)果以數(shù)字信號輸出，以單總線進(jìn)行串行傳送。并且可以傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力。</p><p>　　負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但是不能夠正常工作。</p><p>　　三、 課程設(shè)計(jì)體會：</p><p>　　本次的課程設(shè)計(jì)對我的提高很大，可以說是第一次制作這樣的東西，不見你要考慮到產(chǎn)品的功能，同時(shí)還應(yīng)該

21、考慮到產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)，可以說是比較全面的設(shè)計(jì)了。最主要還有就是要合理的布局硬件電路才能夠做到一個好的產(chǎn)品。</p><p>　　當(dāng)然在這次的課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難對得多，首先對于課題的任務(wù)分配和設(shè)計(jì)方案就是一大難題。在后期的制作當(dāng)中，仿真的電路圖倒還是不難，但是就程序而言還是有一定的難度。在制作PCB板的過程當(dāng)中，由于有四位一體的數(shù)碼管存在，很難能夠布好線，不僅是布線，布局就是一個很有技巧的事情。在最后的布線當(dāng)中