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1、 南京铁道职业技术学院 毕业设计（论文）开题报告设计(论文)题目： 基于AT89S51和DS18B20的数字温度计 系 部： 电子信息系 专 业： 应用电子技术 班 级： 08应用电子301班 姓 名： 胡川 学 号: 移动电话: QQ号码: 电子邮箱: huchuan2003 指导教师: 陈虹 专业负责人： 张飞 2010年 11 月 18 日开题报告填写说明1.开题报告是毕业设计（论文）答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后执行。2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按标准格式（可从教务网上下载）打
2、印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴。凡签名处均应本人签名，不得打印或盖章。3.任务书内有关“系部”、“专业”、“班级”等名称的填写，应写规范的中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（与学生证书上的相同），不能只写最后2位或1位数字。4.“文献摘要”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在相应的栏目内。文献摘要所涉及的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文后“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 77142005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性。5.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时
3、间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月2日”或“2004-04-02”。8.表格内文字输入格式为：5号宋体，单倍行距，首行缩进2字符。A4页面，双面打印，并请注意保持表格的整体美观。9.本开题报告一式两份，一份交学生，一份指导教师留存，毕业设计（论文）工作结束后交所在系部存档。 苏州校区教务部一、本选题研究的意义和背景（理论与现实意义）：本文设计的内容是温度计测试显示系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制。而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，
4、本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。数字式温度计的设计在现实生活中具有一定的深远的意义。二、本选题研究的基本内容(内容、结构框架、创新之处以及要突破的难点)：论文要实现温度的准确采集和显示。论文以Atmel公司的AT89S51为控制芯片，控制智能温度传感器DS18B20，通过采集与数据处理，把数据显示在四位数码管上。文中介绍了温度检测现状和温度计的发展现状；提出了几种单片机数字温度计的设计方案并作出比较，并对关键器件选型；文中讲述了单片机系统硬件电路的设计过程，包括对智能温度传感器DS18B20详细的
5、介绍以及单片机系统的设计；并讲述了基于DS18B20数字温度计的软件设计，给出了软件流程图，整套仪器是由单片机系统控制的，包括LED显示电路、DS18B20电路等。最后一个章节对软件设计并进行系统调试分析，这将有助于今后对系统的改进，以进一步提高系统的测量精度，并讲述了通过本设计所得的结论和心得体会。而本次设计考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。温度检测部分利用了一款新型的温度检测芯片DS18B20，这个芯片大大简化了温度检测模块的设计，它无需A/D转换，可直接将测得的温度值以二进制形式输出。这种传感器，
6、与微控制器相连，直接对传感器读写和设置，这种传感器精度较高，能达到12位。 本文的结构框架包括：课题研究意义论文研究方案以及器型选择数字温度计硬件电路设计系统运行流程温度处理三、本选题研究的路径和基本方法：先通过向老师和同学请教，查阅资料，再通过电路仿真，实验得出数据，最后再撰写论文。四、本选题研究的预期成果：介绍温度检测现状和温度计的发展现状；提出了几种单片机数字温度计的设计方案并作出比较，并对关键器件选型；详尽讲述单片机系统硬件电路的设计过程，包括对智能温度传感器DS18B20详细的介绍以及单片机系统的设计；并讲述了基于DS18B20数字温度计的软件设计，给出了软件流程图，整套仪器是由单片
7、机系统控制的，包括LED显示电路、DS18B20电路等。最后一个章节对软件设计并进行系统调试分析，这将有助于今后对系统的改进，以进一步提高系统的测量精度。并讲述了通过本设计所得的结论和心得体会，给出了实验模拟仿真和不低于6000字左右的论文。五、本选题研究工作的进度计划：起讫日期主要工作内容 工作地点完成标志2010年11月-2010年12月查找和收集资料学校完成论文所需要的资料2010年12月-2011年2月整理材料实习地点论文材料大纲充实完毕2011年2月-2011年3月撰写论文初稿实习地点毕业论文初稿完成2011年3月-2011年4月相关问题请教老师学校论文相关答疑结束2011年4月-2
8、011年5月修改论文初稿并完成定稿学校参加完毕业答辩六、文献摘要（结合课题内容，根据所查阅的文献资料撰写正文为2000字左右的摘要）： 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数
9、码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。能精确测量温度 单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到
10、以上要求。单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。AT89C2051是一带有2KB FLASH可编程、可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压、高性能8位CMOS微型计算机。89S51相对于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了较大提升;- ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。- 工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率只有24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快
11、的计算速度。- 具有双工UART串行通道。- 内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。- 双数据指示器。- 电源关闭标识。- 全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。在89c51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编
12、程实现位的数字值读数方式。64位ROM的结构开始位是产品类型的编号 ，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器和，可通过软件写入户报警上下限。DS18B201: 技术性能描述 1.1 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 1.2 测温范围 55+125，固有测温分辨率0.5。 1.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，
13、实现多点测温 1.4 工作电源: 35V/DC 1.5 在使用中不需要任何外围元件 1.6 测量结果以912位数字量方式串行传送 2：应用范围 2.1 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域 2.2 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。 2.3 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。 2.5 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制 3：产品型号与规格 型 号 测温范围 安装螺纹 电缆长度 适用管道 TS-18B20 -55125 无 1.5 m TS-18B20A -55125 M10X1 1.5m DN15
14、25 TS-18B20B -55125 1/2”G 接线盒 DN40 60 4：接线说明 特点 独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 C至+125 。华氏相当于是-67 F到257华氏度 -10 C至+85 C范围内精度为0.5 C 温度传感器可编程的分辨率为912位 温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费电子产品温度计，或任何热敏感系统 描述该DS18B20的数字温度计提供9至12位
15、（可编程设备温度读数。信息被发送到/从DS18B20 通过1线接口，所以中央微处理器与 DS18B20只有一个一条口线连接。为读写以及温度转换可以从数据线本身获得能量，不需要外接电源。 因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号，多个ds18b20s可以同时存在于一条总线。这使得温度传感器放置在许多不同的地方。它的用途很多，包 括空调环境控制，感测建筑物内温设备或机器，并进行过程监测和控制。 DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 ）读ROM， 2 ）ROM匹配， 3 ）搜索ROM， 4 ）跳过ROM， 5 ）报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有有多 少，什么样的设备。 若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能 指挥指示DS18B20的演出测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。七、指导教师意见和建议（1）对文献研究和课题准备的评价：（2）对课题设计或研究的建议： 指导教师： （签名） 年 月 日八、专业负责人审核意见： 专业负责人： （签名） 年 月 日