安徽财贸职业学院毕业设计
图2-2 电路方框原理图
DS18B20芯片是单片结构，无需外加A/D即可输出数字量，通讯采用单线制，同时该通讯线还可兼做电源线，即具有寄生电源模式，它体积小、精度高，无需标定。适用于单片机合用构成智能温度检测及控制系统。
2.3基于FPGA和热敏电阻pt100的温度测温仪
方案三：该方案主要由输入输出、智能控制、显示、报警、通信5大模块组成。输入输出模块主要是根据温度传感器(采用热敏电阻Pt100)获得的电压信号，然后进行A/D转换，所得信号作为FPGA的输入；智能控制模块主要是根据设定值对被控对象进行控制，由FPGA来实现；显示模块是通过LCD显示屏显示出被测温度；报警模块，当温度达到报警条件时蜂鸣器产生蜂鸣，同时采用不同的LED灯显示高报状态或者低报状态；通信模块，采用串口方式与上位机监控程序进行实时通信（RS232）,采用LABVIEW软件进行编程实现上位机的监控。其电路原理方框图如图2-3所示。
图2-3 电路原理方框图
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安徽财贸职业学院毕业设计 第三章 方案的分析与比较
3.1温度传感器的比较
三种方案进行比较，方案一中热敏电阻的性能决定了整个设计产品所能检测的温度
范围。方案二的温度检测范围取决于DS18B20芯片，其范围较小，但足够满足般测量需要，大约为-50℃到150℃。由于方案二更为简洁，有效的利用了智能芯片DS18B20可以直接读出被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。方案三中，由于采用热敏电阻作为温度传感器，中间会经过一些滤波、信号放大、A/D转换等环节，造成系统的抗干扰能力不理想，温线性度的非误差较大。因而最终采用方案二来完成本次设计。
3.2控制器的比较
方案二、三都采用了单片机作为控制，作为一种新型的微处理器，可以通过智能编程方式，可以进行扩展，而且能够具有超温报警和自动控制功能。而方案一没有采用控制，直接把温度显示出来，这样就只能完成对温度的显示。所以，此方案不可取。
第四章 方案的实现
4.1方案实现的原理
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路。原理图如图4-1所示。
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安徽财贸职业学院毕业设计 U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161718XTAL29RSTVCC293031PSENALEEAMMBTA63Q1MMBTA63Q2MMBTA63Q3Q4MMBTA6312345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51VCCR210kR310kR410kR510kVCCRP1RESPACK-8VCCC34.7UFC122pFC222pF1VCCX123456789U2321VCCDQGNDDS18B2027.0R110k11.0592MHzGND 图4-1 单片机最小系统
4.1.1单片机系统
实现方案中采用STC89C52单片机作为系统的微处理器，完成对温度传感器、数码管显示处理。
1．芯片引脚介绍
STC89C52芯片引脚图如图4-2所示。
图4-2 STC89C52芯片引脚图
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安徽财贸职业学院毕业设计 2．几个典型管脚电路说明
关于/EA（/EA管脚已内部上拉到VCC）
① 如果外部不加上拉，或外部上拉到VCC，上电复位后单片机从内部开始执行程序；
② 如果外部下拉到地，上电复位后单片机从外部开始执行程序。
关于RST：复位电路图如图5所示。阻容复位时，电容为10uF，电阻为10K。STC的RC/RD+系列单片机RESET引脚内部没有上拉电阻，必须使用10K电阻。其复位电路图如图4-3所示。
RST
图4-3 复位电路图
关于晶振电路推荐采用11.0592MHz-22.1184MHz的晶振；为了方便起振，最好不在XTAL1晶振引脚上接入并联电容，XTAL2引脚上的电容可接入47～33pF(<24MHZ)。晶振电路如图4-4所示。
图4-4 晶振电路图
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? 单片机在线编程电路，如图4-5所示。
图4-5 通过RS232转换芯片实现单片机的在线编程
4.1.2 DS18B20工作原理
1．DS18B20特性简介
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程实现９～１２位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：
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独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；
多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； 无须外部器件；
可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5Ｖ； 零待机功耗；
温度以９或１２位数字； 用户可定义报警设置；
报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；
负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；
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