免费毕业论文--基于单片机的温度监测系统(一)(3)
2013-05-10 18:04
导读：便。如果主机能够自动为所有挂载在总线上的传感器排序。并且编上方便识别的号码，就可以很好的解决这个问题。但这也要求主机对传感器的排序结果应
便。如果主机能够自动为所有挂载在总线上的传感器排序。并且编上方便识别的号码，就可以很好的解决这个问题。但这也要求主机对传感器的排序结果应该具有唯一性，否则可能出现系统因某种原因重启后，双地址排序错误的问题。
DS1820本身具有报警功能，当测量的温度值超出主机所设定的上限值或者下限值时，DS 1820就会向总线发送报警信号，此时正在监听总线的主机将得知报警信息。该功能的设置使我们在系统设计时增加了手段和实现方法。
然而，经过仔细研究，最终认为，使用轮询的方法更为妥当。作为一个报警系统，漏报的问题是要努力克服避免的。当总线上的一个DS 1820出现故障时，即使温度值超标，DS 1820也不会提供报警。而该传感器的故障情况，管理者也是无从得知的。尽管使用轮询的访问方式同样无法克服从机意外故障的问题，但由于轮询定期的访问每个DS 1820传感器，作为管理人员就可以及时知道总线上某个从机出现故障，可以及时处理。这样可以提高系统本身的可靠性，降低了漏报故障发生的机会。
由于我国普遍采用的是摄氏温度计量方法。因此最后的测量结果，也应当直观明确地以人们更为习惯的十进制摄氏温度显示。
3主要元器件介绍
3.1 AT89C51
3.1.1单片机的选择
用微型计算机渗透到测试领域并得到充分发挥，是现代测试技术发展的必然趋势，也是目前作为智能仪表的设计的一般方法，目前市场上的单片机从数据总线宽度上来分主要有8位机、16位机、32位机，其中的32位单片机近年来在信号分析与处理、语音处理、数字图象处理等数字信号处理运用领域得到广泛的运用，但在工业测控现场，占主导地位的还是8位机和16位机，对本课题涉及的多路温度的监测，运用单片机的主要目的是构成一个具有一定判断、运算能力以及具有存储、显示、通信等功能的智能测量仪表，它所处理的信息量和复杂程度由于是温度因而用8位机已经足够了。目前，生产单片机的厂商有很多，尤其是近年来微电子技术、
计算机技术的飞速发展，比较著名的有Intel，Philips，Microchip， Motorola，Zilog， Atmel等半导体企业。
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由于采用智能化的数字温度传感器省去了A/D转换电路和信号放大电路等外围电路，只需要从一个I/O口引脚引出一条总线就可以连接数个传感器，构成一个多点检测系统。
考虑到一般单片机I/O口的驱动能力，一条总线上能够搭载的传感器数量是有限的，传感器数量过多会导致丢失数据和误码的问题。原则上，一条总线上搭载的传感器数量，应以测试结果为依据。
当检测点很多，超过一条总线的负载能力时，根据需要，还可以考虑从软件和硬件方面进行改进，以期总线上可以搭载更多的传感器。
另外，单片机内必须分配足够的存储器以存储DS 1820的ROM码。由于DS 1820的ROM码非常长(64位)，因此将会占据很大的寄存器空间。如果占据的空间太大，就有必要为单片机设计外扩寄存器。
在这里，出于方便开发的考虑，选用了经典的单片机AT89C51。
3.1.2 主要特性
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器
·寿命：1000写/擦循环
·数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
3.1.3 管脚说明
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
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P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示：
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
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RST：复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
