药品库温度监控器设计.pdf

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1、 本科生课程设计（论文）I 摘 要 本文针对药品库温度监控器的设计是以 AT89C51 单片机为主控器，通过扩展数据存储器 6116，最后将温度数据通过单片机 LED 进行显示以及系统报警等。相关设备实现通过 DB18B20 多路数据采集和监测的原理与结构，将模拟量直接转换为数字量传送给单片机进行分析处理。该设计设有温度监测点4 个，并配有 4 个晶闸管输出控制点，从而可控制加热设备，其中温度范围为-1060，精度 0.5。本次设计意义在于能更好的保存药品的质量，提高人民的生活质量。关键词：AT89C51；DB18B20；药品库监控器 本科生课程设计（论文）II 目 录 第 1 章 绪论.3

2、1.1 药品库温度监控器设计概况.3 1.2 本文研究内容.3 第 2 章 CPU 最小系统设计.4 2.1 药品库温度监控器总体设计方案.4 2.2 CPU 的选择.5 2.3 数据存储器扩展.7 2.4 复位电路设计.8 2.5 时钟电路设计.9 2.6 CPU 最小系统图.10 第 3 章 药品库温度监控器输入输出接口电路设计.11 3.1 DSL8B20 数字温度传感器的选择.11 3.2 晶闸管输出接口控制电路设计.12 3.3 人机对话接口电路设计.13 第 4 章 药品库温度监控器软件设计.14 4.1 软件实现功能综述.14 4.2 流程图设计.14 4.2.1 主程序流程图设

3、计.错误!未定义书签。4.3 程序清单.15 第 5 章 系统设计与分析.19 5.1 系统原理图.19 5.2 系统原理综述.19 第 6 章 课程设计总结.21 参考文献.22 本科生课程设计（论文）3 第1章 绪论 1.1 药品库温度监控器设计概况 按照省局规定，药品储存阴凉库、冷库应配有自动监测、显示和记录温湿度状况及自动报警的设备，要求自动记录间隔应在半小时以内，同时还要求所安装的温湿度探头能真实反映该仓库的温度分布情况。而我国在“开办药品批发企业验收实施标准(试行)”里的规定-企业有适宜药品分类保管和符合药品储存要求的常温库、阴凉库、冷库。其中常温库温度为 030，阴凉库温度 02

4、0，冷库温度为 210；这就需要企业要有相关的在线监测控制系统来保证达到药品储存规定的温湿度要求。药品库温度监控器的使用便于企业质量管理负责人随时检查药品库各区域温度情况，及时发现问题并自动采取升降温等措施。本文设计了以 AT89C51 单片机为控制器的智能测控系统,通过该系统可以对环境温度进行观测，并能进行自动控制和适时监测,并利用声音和灯光进行越限报警及相应的处理。药品库的建立对于建立国家的节约型战略计划具有积极意义，有效的降低了储存药品过程中的成本，同时还保证了药品的安全，提高了人民群众的生活质量。1.2 本文研究内容 系统以 AT89C52 单片机为主控器，通过扩展 A/D 模数转换器

5、以及数据存储器，最后将温度数据通过单片机 LED 进行显示以及系统报警等。相关设备实现多路数据采集和监测的原理与结构。本次设计设有温度监测点 4 个，并配有 4 个晶闸管输出控制点，从而可控制加热设备，其中温度范围为-1060，精度 0.5。单片机最小系统由复位电路、晶振电路组成。本设计为药品库房提供了精确的温度控制，更有利于药品的长期存储。本科生课程设计（论文）4 第2章 CPU 最小系统设计 2.1 药品库温度监控器总体设计方案 设计时，考虑温度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数

6、据送入单片机进行处理。此外，还需接人LED显示，报警电路，电源电路、晶振电路、复位电路、接口电路。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。设计的药品库温度监控器应具有如下特点：（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及晶闸管控制电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。（2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。（3）从便携式的角度出发，系统成功使用了LED数码管显示器，

7、需要简单易携带。（4）软件设计简单易懂，可读性强。其系统组成框图如图2.1所示。图2-1 基本工作原理图 被测环境 温度传感器 A/D转换电路 单片机 声光报警电路 LED 显示 晶闸管控制电路 本科生课程设计（论文）5 2.2 CPU 的选择 单片机自从问世以来，它一直是工业检测、控制应用的主角。市场上常用的单片机有Intel公司的MCS-51系列，日本松下公司的MN6800系列等。其中，MCS-51由于单片机应用系统具有体积小，可靠性高，功能强，价格低等特点，很容易形成产品而更受青睐。89C51 单片机为 EPROM 型，在实际电路中可以直接互换 8051 单片机或 8751单片机，不但和

8、 8051 单片机指令，管脚完全兼容，而且其片内的 4K 程序存储器是 FLASH 工艺的，它是一种低功耗高性能的具有 8K 字节可电气烧录及可擦除的程序 ROM 的八位 CMOS 单片机，从使用方便与简化电路以及其性价比等角度来考虑，89C51 比较合适的。89C51 管脚图如图 2.2 所示。下面介绍 89C52 的主要管脚功能如下：40条引脚的功能：1 电源引脚VSS和VCC VSS（20脚）：接地；VCC（40脚）：正常操作及对EPROM编程和验证时接5伏电源。2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1（19脚）：接外部晶体的一端。在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端，这个

9、放大器构成了片内振荡器。XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部，接至上述反向放大器的输出端。3 控制或与其它电源复用引脚RST/VPD，ALE/PROG，PSEN和EA/VPP RST/VPD（9脚）：当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期以上的高电平，将使单片机复位；VCC掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部RAM的数据不丢失；当VCC掉到低于规定水平，而VPD在其规定的电压范(50.5V）内，VPD向内部RAM提供备用电源。ALE/PSEN（30脚）：当访问外部存储器时，MCS-51系列单片机即用P0口作为低8位地址输出口，又作为数据输入/输出口。为了使地址与数据不

10、致于混淆，通常先送地址再传送数据。ALE（允许地址锁存）将P0口输出的低8位地址锁存，从而实现低位地址与数据的分离。在ALE端会周期性地出现正脉冲信号，此信号频率为振荡器频率的1/6。因此，它可以用作对外输出的时钟。要注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LSTTL输入。在对8751片内EPROM编程（固化）时，此引脚用于输入编程脉冲。本科生课程设计（论文）6 PSEN（29脚）：是外部程序存储器的读选通信号。在外部程序存储器取指令（或常数）期间，每一个机器周期两次有效。每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。同样可以驱动8

11、个LSTTL输入。EA/VPP（31脚）：当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部存储器。当EA端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，只访问外部程序存储器。在对8751片内EPROM编程时，此引脚用于施加21V的编程电源（VPP）。.P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039INT113INT012T115T014EA/VPP31P

12、2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728XTAL119XTAL018RXD10TXD11ALE12PSEN13RESET9RD17WR16UAT89C51.图 2.2 89c52 管脚图 4.输入/输出引脚P0口、P1口、P2口、P3口 P0口（P0.0P0.7共8条引脚，即3932脚）：是双向8位三态I/O口。在访问外部存储器时，可分时用作低8位地址线和8位数据线；在EPROM编程时，它输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。P0口能驱动8个LSTTL输入。P1口（P1.0P1.7共8条引脚，即18脚）：P1口是一个带有内部上拉电阻

13、的8位双向I/O口。在EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。它能驱动4个LSTTL输入。本科生课程设计（论文）7 P2口（P2.0P2.7共8条引脚，即2128脚）：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时，它接收高8位地址。它能驱动4个LSTTL输入。P3口（P3.0P3.7共8条引脚，即1017脚）：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在MCS-51单片机中，这8个引脚都有各自的第二功能，在实际工作中，大多数情况下都使用P3口的第二功能。2.3 数据存储器扩展 在药品库监控器应用中仅靠这 128

14、 字节的数据存储器是远远不够的。这种情况下可利用 MCS-51 单片机所具有的扩展功能，扩展外部数据存储器。MCS-51 系列单片机最大可扩展 64K 字节。常用的数据存储器有静态数据存储器 RAM 和动态数据存储器，由于在实际应用中，需要扩展的容量不大，所以一般采用静态 RAM，如 SRAM 61166264 等。6116 是 2K*8 位静态随机存储器，采用 CMOS 工艺制造，单一+5V 电源供电，额定功耗 160mW，典型存取时间 200ms，为 24 线双列直插式封装。图 2.3 AT89C51 与存储器芯片 6116 的扩展图 当单片机控制系统采用多片存储器芯片时，比较简单的一种方

15、法是采用线选 本科生课程设计（论文）8 法寻址。线选法的特点是连接简单，不必专门设计逻辑电路，在简单的场合有实用价值，只是芯片占的空间不紧凑，地址空间利用率低，并且可作片选的高位地址线有限，只能连接几个芯片。译码法是由译码器组成译码电路,译码电路将地址空间划分若干块,其输出端分别选通一片存储器芯片,既充分利用存储空间,又避免空间分散的缺点.常用译码器有 74LS138和 74LS139.本系统只需要拓展一片数据存储器，所以用线选法即可，扩展如图 2.3 所示。2.4 复位电路设计 单片机的复位状态：单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新运行。单片机的复位都是靠外部复位电路来实现的，在时钟

16、电路工作后，只要在单片机的 RESET 引脚上出现 24 个时钟振荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。为了保证但单片机可靠复位，在设计复位电路时，一般使 RESET引脚保持 10ms 以上的高电平，单片机便可以可靠地复位。当 RESET 从高电平变为低电平以后，单片机从 0000H 地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE 和 PSEN引脚输出高电平。8051 外进入复位状态后，21 个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，除 SP 为 07H，P0P3 为 FFH，其余均为 0。简单的复位电路有上电复位和手动复位两种。为了保证复位电路可靠地工作，也可以采用专用的复位电路芯片

17、。MAX813L 是 MAXIN 公司生产的一种体积小、功耗低、性价比高的带看门狗和电源监控功能的复位芯片。本文采用按键式复位电路，电路图如图2.4 所示。R ESETSW-PBVCCR 12 00R 21 KC2 2uF 图 2.4 按键电平复位 本科生课程设计（论文）9 2.5 时钟电路设计 时钟电路是用来产生 AT89C51 单片机工作时所必须的时钟信号，AT89C51 本身就是一个复杂的同步时序电路，为保证工作方式的实现，AT89C51 在唯一的时钟信号的控制下严格的按时执行指令进行工作，时钟的频率影响单片机的速度和稳定性。通常时钟由于两种形式：内部时钟和外部时钟。我们系统采用内部时钟

18、方式来为系统提供时钟信号。AT89C51 内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该放大器的输入输出引脚为 XTAL1 和 XTAL2，他们跨接在晶体振荡器的用于微调的电容，便构成了一个自激励振荡器。电路中的 C1,C2 的选择在 30PF 左右，但电容太小会影响振荡的频率，稳定性和快速性。晶振频率为在 1.2MHZ12MHZ 之间，频率越高单片机的速度就越快，但对存储器要求就高。为了提高稳定性我们采用温度稳定性好的 NPO 电容，采用晶振频率为 12MHZ.本次系统的时钟电路设计如图 2.5 所示。C13 0p FC23 0p FY?CRYSTALC8C9 图 2.5 振荡电路 本科生课

19、程设计（论文）10 2.6 CPU 最小系统图 P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9RXD/P3.010TXD/P3.111INTR0/P3.212INTR1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515WR/P3.616RD/P3.717XTAL218XTAL119EA31ALE30PSEN29P0.0(AD0)39P0.1(AD1)38P0.2(AD2)37P0.3(AD3)36P0.4(AD4)35P0.5(AD5)34P0.6(AD6)33P0.7(AD7)32P2.0(A8)21P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3

20、(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28VCC40VSS2089C51.RESETSW-PBVCCR1200R21KC22uFC130pFC230pFY?CRYSTAL.C8C9 图 2.6 最小系统图 最小系统由时钟电路和振荡电路构成，2.4 与 2.5 分别对二者进行了具体的介绍，图 2.6 为最小系统的整体构造图。本科生课程设计（论文）11 第3章 药品库温度监控器输入输出接口电路设计 3.1 DSl8B20 数字温度传感器的选择 目前，在工业控制的很多领域，温度监控普遍是利用热敏电阻组成的测温电路，经过 AD 与 DA 转换

21、后实现测温，但是由于热敏电阻的不稳定性，导致测温易受外界干扰、且精度不高。DSl8B20 数字温度传感器是 Dallas 公司生产的 1一 Wire，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。因此用他组成一个测温系统，具有线路简单，在 1 根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，十分方便。1）DSl8B20 性能特点 11 DSl8820 特性及引脚分布 DSl8820 测温范围在一 55+125；转换精度 912 位进制数，可编程确定转换的位数；测温分辨率为 9 位精度为 05，12 位精度为 0062 5；转换时间：9 位精度为 9375 ms、10 位精度为 1875 ms、12 位精度

22、为 750 ms；内部有温度上、下限告警设置。DSl8820 采用 TO 一 92 封装模式.12 DSl8B20 的内部结构主要包括温度传感器、64 位激光 ROM 单线单口、存放中间数据的高速暂存器、用于存储用户设定的温度上下限值、触发器存储与控制逻辑、8 位循环冗余校验码发生器等。2）单总线技术特性 单总线即只有 1 根数据线，系统的数据交换、控制都由这根线完成。主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连至该数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其他设备使用总线。所有的单总线器件都要遵循严格的通信协议，以保证数据的完整性，基本的通信过程如下：主机通过拉低单总线至少 480 ps产

23、生 Tx 复位脉冲；然后由主机释放总线，并进入 Rx 接收模式。主机释放总线时，会产生一由低电平跳变为高电平的上升沿；单总线器件检测到该上升沿后，延时1560 弘 s；单总线器件通过拉低总线 60240 ps 产生应答脉冲；主机接收到从机的应答脉冲后，说明有单总线器件在线，然后主机就可以开始对从机进行ROM命令和功能命令操作。3）基于 DSl8B20 高精度数字温度传感器 基于 DSl8B20 高精度数字温度传感器可以完成如下的功能：(1)采用采用 AT89S51 单片机和 DSl8B20 温度传感器通信，控制温度的采集过 本科生课程设计（论文）12 程和进行数据通信；(2)提供 DSl8B2

24、0 的使用外围电路、温度显示 LED 电路以及 DSl8B20 和单片机的通信接口电路；(3)利用发光二极管指示系统的工作状态，DSl8B20 温度传感器内置温度上下限；(4)编写 C51 程序，完成单片机对温度数据的采集过程以及与 DSl8820 数据传输过程的控制。其引脚如图 3.1 所示。VCC1I/O2GND2VCCGNDP171 8B 20VC C 图 3.1 DSl8B20 引脚图 3.2 晶闸管输出接口控制电路设计 该控制器实时监控药品库的温度，温度检测点 4 点，并配有 4 个晶闸管输出控制点，可控制加热设备，温度检测范围-1060，精度 0.5。根据设计要求本次设计通过 P2

25、 口的四个口（P2.2P2.5）输出高低电平，从而控制温度加热器加热与否，已达到控制药品库温度的目的，图 3.4 为晶闸管控制电路。KR11.2KR2170R3470C20.33ufC10.1ufBCRGW100K加热电阻220 图 3.4 晶闸管控制电路 线路的核心器件是一个双向可控晶闸管 BCR，当我们调节限位器 W 时，就改 本科生课程设计（论文）13 变了电容器 c2 的充放电速率，c1 两端交流电压经过加热电阻触发双向可控硅 BCR导通,因而改变了 BCR 的导通角，是加热电阻两端电压随之变化，从而可以达到控制室内温度的目的。BCR 可用 1A/400 的双向可控硅，如国产 KS1-

26、4 型和 TLC221B 型等。W 可选用WS-0,5W-1-100，K-16-3 型有机实芯电位器。3.3 人机对话接口电路设计 本设计中采用 LED 共阴极 4 封装型显示器显示。LED 显示器是单片机应用系统常用的输出器件。它是由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画点亮。控制不同的组合的二极管导通就能显示出各种字符。在多位 LED 显示时，为了简化硬件电路，通常将所有位的段码线相应地并联在一起，由一个 8 位 I/O 口控制，而各位的共阴极分别由相应的 I/O 线控制，形成各位的分时选通。本设计采用一个 4 位 8 段 LED 动态显示电路。其中段码线占用一个

27、 8 位 I/O 口，而位选线占用一个 4 位 I/O 口。由于各位的段码线并联，8位 I/O 口输出的段码对各个显示位来说都是相同的。因此，在同一时刻，如果各位的位选线都处于选通状态的话，4 位 LED 将显示相同的字符。若要各位 LED 能够同时显示出与本位相应的显示字符，就必须采用动态显示方式，即在某一时刻，只让一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要显示的字符的段码。这样，在同一时刻，4 位 LED 中只有选通的那一位显示出字符，而其他三位则是熄灭的。同样，在下一时刻，只让下一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，在段码线上

28、输出将要显示字符的段码，则同一时刻，只有选同位显示出相应的字符，而其他各位是熄灭的。如此循环下去，就可以使各位显示出将要显示的字符。虽然这些字符是在不同时刻出现的，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，但由于 LED显示器的余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可以造成“多位同时亮”的假象，达到同时显示的效果，图为LED 结构图。.a7b6c4d2e1f9g10dp5U?COMPONENT_2RRRRRRRR+5V.D0D1D2D3D4D5D6D7C0C1C2C3C4C5 图 3.5 人机对话 LED 显示图 本科生课程设计（论文）14 第4章 药品库温度监控器软件设计

29、4.1 软件实现功能综述 该系统软件主要由主程序、中断子程序、显示子程序、晶闸管控制等模块组成,因为 C 语言编写的软件易于实现模块化,生成的机器代码质量高、可读性强、移植好,所以本系统的软件采用 C 语言编写。系统软件实现的功能:1)通过 LED 显示温度值;2)比较监测到的温度值和报警设置值,发现超限则蜂鸣器报警提示;3）系统定期把相关温度数据通过串行通信传给上位机 PC 机。3)根据相应的湿度值控制湿度调节系统运行。4）显示子程序对每次由传感器所采集的数值经量化处理后所得到的标准值进行显示。5）报警子程序是当出现异常情况时输出报警信号。4.2 流程图设计 根据软件所需要实现的功能，依据编

30、程的习惯结构，可以得到主程序的流程设计图，其结构如图4.1所示。本科生课程设计（论文）15 图4.1主程序流程图 4.3 程序清单 由于主程序过长，现将数据采集程序提供如下。#include REG51.H#include INTRINS.H typedef unsigned char BYTE;sbit DQ=P33;/DS18B20 的数据口位 P3.3 开始 采集温度 数据分析 是否越界 灯亮调控 延时 1.4s 返回 N 本科生课程设计（论文）16 BYTE TPH;/存放温度值的高字节 BYTE TPL;/存放温度值的低字节 void DelayXus(BYTE n);void DS

31、18B20_Reset();void DS18B20_WriteByte(BYTE dat);BYTE DS18B20_ReadByte();void main()DS18B20_Reset();/设备复位 DS18B20_WriteByte(0 xCC);/跳过 ROM 命令 DS18B20_WriteByte(0 x44);/开始转换命令 while(!DQ);/等待转换完成 DS18B20_Reset();/设备复位 DS18B20_WriteByte(0 xCC);/跳过 ROM 命令 DS18B20_WriteByte(0 xBE);/读暂存存储器命令 TPL=DS18B20_Rea

32、dByte();/读温度低字节 TPH=DS18B20_ReadByte();/读温度高字节 while(1);/*延时 X*10 微秒(STC90C52RC12M)不同的工作环境,需要调整此函数 当改用 1T 的 MCU 时,请调整此延时函数*/void DelayX0us(BYTE n)while(n-)_nop_();本科生课程设计（论文）17 _nop_();/*复位 DS18B20,并检测设备是否存在*/void DS18B20_Reset()CY=1;while(CY)DQ=0;/送出低电平复位信号 DelayX0us(48);/延时至少 480us DQ=1;/释放数据线 Del

33、ayX0us(6);/等待 60us CY=DQ;/检测存在脉冲 DelayX0us(42);/等待设备释放数据线 /*从 DS18B20 读 1 字节数据*/BYTE DS18B20_ReadByte()BYTE i;BYTE dat=0;for(i=0;i=1;DQ=0;/开始时间片 _nop_();/延时等待 本科生课程设计（论文）18 _nop_();DQ=1;/准备接收 _nop_();/接收延时 _nop_();if(DQ)dat|=0 x80;/读取数据 DelayX0us(6);/等待时间片结束 return dat;/*向 DS18B20 写 1 字节数据*/void DS1

34、8B20_WriteByte(BYTE dat)char i;for(i=0;i=1;/送出数据 DQ=CY;DelayX0us(6);/等待时间片结束 DQ=1;/恢复数据线 本科生课程设计（论文）19 第5章 系统设计与分析 5.1 系统原理图.P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9RXD/P3.010TXD/P3.111INTR0/P3.212INTR1/P3.313T0/P3.414T1/P3.515WR/P3.616RD/P3.717XTAL218XTAL119EA31ALE30PSEN29P0.0(AD0)39P0.1(AD1)38

35、P0.2(AD2)37P0.3(AD3)36P0.4(AD4)35P0.5(AD5)34P0.6(AD6)33P0.7(AD7)32P2.0(A8)21P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28VCC40VSS2089C51.RESETSW-PBVCCR1200R21KC22uFC130pFC230pFY?CRYSTALa7b6c4d2e1f9g10dp5U?COMPONENT_2RRRRRRRR+5V.D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7C8C8C9C9C

36、0C1C2C3C4C5Q012Q113Q214Q315Q416Q517Q618Q719D01D12D23D34D45D56D67D78STB118282A08A17A26A35A44A53A62A71I/O09I/O110I/O211I/O312I/O413I/O514I/O615I/O716OE20WR21A823A922A1019CE226116D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7A8A9A10A8A9A10A0A1A2A0A1A2.VCC1I/O2GND318B20VCCA3A4A5A6A7KR11.2KR2170R3470C20.33ufC10.1ufBCR

37、GW100K加热电阻220KR11.2KR2170R3470C20.33ufC10.1ufBCRGW100K加热电阻220KR11.2KR2170R3470C20.33ufC10.1ufBCRGW100K加热电阻220KR11.2KR2170R3470C20.33ufC10.1ufBCRGW100K加热电阻220 图 5.1 系统整体硬件图 5.2 系统原理综述 此系统以 AT89C51 单片机为主控器件，以温度传感器 DB18B20，LCD 显示屏外部器件为辅的针对药品库房的温度检测与控制系统。该系统利用 本科生课程设计（论文）20 DB18B20 传感器采集数据，因为该传感器可以直接把模拟

38、量转换成数字量，可以直接传送给单片机 AT89C51 进行数据的处理，因此应用此传感器不需要扩展 A/D 转换器，是系统更加紧凑高效。再通过 LED 将测得的温度显示出来，达到人工或自动控制的需要。本科生课程设计（论文）21 第6章 课程设计总结 本次课程设计是以 AT89C51 单片机为主控器，通过扩展数据存储器6116，最后将温度数据通过单片机 LED 进行显示以及系统报警等。温度传感器实现多路数据采集。本次设计设有温度监测点 4 个，并配有 4 个晶闸管输出控制点，从而可控制加热设备，其中温度范围为-1060，精度 0.5。单片机最小系统由复位电路、晶振电路组成。通过本次设计对 DB18

39、B20 温度传感器的特性有了深刻了解，该传感器不仅能实现温度的采集，还能完成模拟量到数字量的转换，省去扩展模数转换的步骤，另外还对 89C51 单片机的各个引脚有了更进一步的认识，对在课堂上所学的知识有了更进一步的巩固。在设计的过程中遇到很多困难，但在与同学们的相互交流中学会了如何处理问题，例如在画图时对平时所学画图软件掌握不好的地方加深了印象，总体来说，本次课设对培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题，锻炼实践的能力有了很大提高。本科生课程设计（论文）22 参考文献 1 梅丽凤等编著 单片机原理及接口技术 清华大学出版社 2009.7 2 赵晶 主编 Prote199 高级应用 人民邮电出版社，2000 3 于海生 编著 微型计算机控制技术 清华大学出版社 2003.4 4 陈明等 编著 基于 DSl8820 数字温度传感器的设计与实现 文章编号：1004373X(2008)08188 一 02 5 杨振江.A/D,D/A 转换器接口技术及实用线路M.西安:西安电子科技大学出版社,1996 7 蔡美琴等.基于单片机的频率信号的采集.上海:上海标准化,2001,3(1):52-53