2系统总体设计方案
2.1方案一
监测温度的传感器有很多,使用方法也很多,小到我们日常生活中使用的水银温度计,大到精度更高实验室级别的温度传感器。考虑成本相关方面的问题,不同类型,不同级别的都有相应的应用范围。适合单片机初学者的主要是一些价格低的传感器。根据热阻效应制成的热敏电阻,主要应用在一些要求不高低端设备上,它利用不同材料在不同的温度下阻值的变化,再根据电路电流或电压的变化,绘制出电流与电压的关系图,经过放大电路,然后再通过A/D转换电路转换成数字信号,将数字信号送入单片机,用单片机进行数据的处理,直接将被测温度显示出来。最后还有相应的控制处理电路,如报警、升温、降温、保持不动等。这种方案简单的温度处理上面比较常用。论文网
图2-1方案一
2.2方案二
系统的另一个核心应该就是温度测量模块了,随着科技的发展,很多东西都实现了数字化,传感器也是不断的在发展,DS18b20是一种数字化温度传感器,里面有温度检测和数据输出的模块,只要一根线就可以与控制器连接,可以充当时钟线,也可以作为数据线。一线接法节省了控制器的输入输出口,数字信号传送到单片机以后,由单片机控制温度显示与处理电路,来达到设计要求。
图2-2方案二
综合以上两种方案,两种方案都可以达到系统要求,但是方案二,采用DS18B20温度传感器可以直接测出温度,更易于系统的设计,同时DS18b20应用范围更广,将多个温度传感器的I/O口连接在一起,就可以控制范围相对比较大的对象,而且还有防水的型号,对水体的温度也可以进行监控。综合以上考虑,方案二是最好的。
3主要硬件介绍
3.1 STC89C52单片机
3.1.1 STC89C52组成和特性
一提到单片机这个词,没有接触过的人很难理解单片机是什么,如果把单片微型计算机这个全称说出来,好多不明白的人也都应该明白一大半了,计算机有CPU,存储器,各种输入输出接口,相应地,单片机也有这些部件,所以具备了计算机的相关特性,但是计算机强大功能体现在对数据的处理能力,面向的是计算密集型应用,而单片机功能主要体现在对输入输出的控制,面向的是嵌入式的应用。单片机是一种通过人为来输入程序来进行控制的。所以单片机能实现的功能很多,应用领域也很广泛,只要能根据自己的需求写出相关程序,就能实现相关方面的控制,单片机的类型很多,学生学习单片机最常用的是51系列的,本设计用的就是高性能STC89C52单片机,根据单片机型号就可以大概了解一些基本的知识,STC是前缀,是生产公司的名字,8表示内核芯片为51系列,C代表CMAOS器件,2代表内部存储空间为8KB,STC89C5做了很多的改进,是STC89C51的增强版,52的工作电压是4.5V~5.0V,存储空间上52存储空间比51增加了一倍,此外52还多了一个定时器,有三个16位的定时器/计数器,STC89C52可以使用串口直接下载,不需要专用的编程器,也不需要专用的仿真器,几秒钟就可以下载一个程序,内部还有拓展的4K字节EEPROM存储空间文献综述
表3-1功能特性表
与C51的指令是通用的 8K可反复擦写的Flash ROM
有32个输入输出引脚 内部RAM空间有256个字节
3个16位可编程计数器 工作频率能达到48MHz
2个串行中断 可编程UART串行通道