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ds1820蓄电池测温

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包括框架,和用到的软件是iar,单片机是MSP430f5438,传感器是ds1820

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 西安交通大学城市学院 本科毕业设计(论文)开题报告 题 目 基于DS1820的温度测试 所在系 电气与信息工程 学生姓名 刘 伟 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控102 学号 11010056 指导教师 申 淼 教学服务中心制表 年 本科毕业设计(论文)开题报告 对题目的陈述 1. 研究目的及文献综述 在工业控制仪表,民用,地铁,电动汽车和军事机动设备等的供电离不开蓄电池。然而蓄电池是否可以有效供电,也是不可避免的问题。本次设计就是为了能够保证蓄电池的有效供电中的一个模块—蓄电池运行的温度是否在正常范围内和显示工作温度,以及出现不正常温度的位置。 如何有效的避免蓄电池长时间工作在超高温和超低温的不正常状态下。通过应用DS1820数字型的温度传感器将蓄电池的不同点的温度测量和处理,使得蓄电池在不正常温度条件下工作可以提示操作人员采取措施,如果长时间工作人员没有处理,可以通过自动切断电源使得电路,芯片和其他设备得到有效的保护。 要实现这些功能和技术要求,就必须有硬件和软件。然而硬件的搭建要有一个完整的设计体系,良好的接口协调和严谨的调试步骤和调试过程。软件得有功能实现设计,逻辑分析,和软件编程能力。在本次设计中最难克服的应该是软件与硬件完美的搭配,选材的可靠性和技术要求。只有综合考虑设计,搭建,编程和调试才可以完成此次设计。 2. 课题研究的方案设计 2.1.设计方案图 图1 2.2.原理及功能介绍 2.2.1.DS1820原理功能及框架图 I/O VDD GND 图2 DS1820的主要部件:64位激光ROM,温度传感器,非易失性温度触发报警器TH和TL,暂存器,8位CRC产生器,存储器,寄生电源。 DS1820依靠一个单线端口通讯,所以必须先建立ROM操作协议,才能进行存储和控制操作,通过操作命令对ROM进行操作,ROM有五条必须的操作命令(读ROM,匹配ROM,搜索ROM,跳过ROM,报警搜索),只有当执行了这五条命令(也叫:ROM操作序列)时,在单线总线上挂有多个器件时,可以区分出单个器件,同时可以向总线控制器指明有多少器件或是型号,只有完成以上操作,方可进行其他操作。一条控制操作命令指示DS1820完成一次温度,测量结果放在DS1820的暂存器里,用一条操作读暂存器内容的操作命令将暂存器里的数据读出。温度报警触发器TH和TL由各个EEPROM字节构成,TH和TL可以用存储操作命令进行写入。如果对DS1820没有搜索命令,这些寄存器可以作为一般用途的用户储存使用,对这些寄存器的读出需要通过暂存器,所以所有数据的低位有效位在前的方式进行读写。 64位ROM 每只DS1820都有一个唯一的长达64位的编码。最前面8位是单线系列编码。中间48位是一个唯一的序列。最后面8位是以上56位的CRC码。64位ROM和ROM操作控制区允许DS1820作为单线制器件。 测温操作 DS1820是用一个温度系数的振荡器确定一个门周期,内部计数器在这个门周期内对一个温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于-55℃。同时,计数器被复位到一个值,这个值由斜坡累加器电路确定,斜坡式累加器电路用来补偿温度振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数知道0,如果门周期仍未结束,将重复此过程。 DS1820内部对计算的结果可以提供0.5℃的分辨力。温度以16bit带符号位扩展的二进制补码形式读出,测量范围-55℃~+125℃,以0.5℃递增。 存储器 DS1820的存储器由一个暂存器和一个存储高低位温度报警触发值TH和TL的非易失电可擦除RAM组成。暂存器是为了帮助单总线上通讯时确保数据的完整性,数据先写入暂存器经过校验之后,用一个拷贝暂存器命令把数据传到非易失性RAM中,这一过程确保数据更改存储器时数据的完整性。 CRC发生器 DS1820中有8位CRC存储器在64位ROM的最高字节中,总线控制器用64位中的56位计算出一个CRC值,再用这个值和存储器在DS1820中的值进行比较,以确定ROM数据是否被总线控制器接收。 寄生电源 当进行温度转换或者拷贝到存储器操作时,给I/O提供一个强上拉,用MOSFET把I/O线的电压直接拉到一定电压给电容充电,在信号处于低电平时就消耗电容上的电工作。 2.2.2.AT89C52的结构及功能 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输出/输入I/O端口,同时含有2个外部中断口3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。 32个引脚以8个为一组分为P0,P1,P2,P3口。P0口为地址/数据总线复用口;P1口为准双向I/O通用口;P2口为高8位口地址总线;P3口为按定义的第二功能口。 2.2.3.方案总体论述 本设计主要以AT89C52为核心,以DS1820为测试温度原件的数字型温度传感器。因为AT89C52的P1.0~P1.7可作为数据传输口,且在外加电阻和电容的情况下可以满足寄生电源的要求,外接按键控制器可以控制此系统的运行,加入74LS164可以驱动多个8位的LED。DS1820是一根数据线传输数据,因为本次测温的范围是0℃~80℃,而DS1820的测温范围是-55℃~+125℃,而测温精度要求为0.5℃,S1820最高的测温精度为0.25℃,DS1820测温的数字转换的时间为200ms,所以可以满足本次设计。 2.3.工作重点 2.3.1.硬件电路图设计 2.3.2 软件程序设计 2.3.3.程序调试过程 2.4.关于器材的选择 2.4.1.AT89C52芯片的选择 单片机AT89C52是片内有EEPROM的单片机,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用AT89C52单片机构成最小应用系统时,只需给单片机接上时钟电路和复位电路即可,AT89C52单片机最小系统所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。 2.4.2.DS1820数字温度传感器 DS1820是64位激光ROM,温度传感器,非易失性温度触发报警器TH和TL,暂存器,8位CRC产生器,存储器,寄生电源。 3. 主要进度安排 2015.1.20—2015.3.8收集材料并熟悉设计 2015.3.10—2015.3.18 完成开题报告 2015.3.19—2015..4.20 初步设计和调试 2015.4.21—2015.5.15论文并订装成册 2015.5.16—2015.5.25 准备毕业答辩 4. 参考文献目录 [1]胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,1996.7 [2]薛钧义,张彦斌.MCS-51/96系列单片微型计算机及其应用.西安交通大学出版社.1997.8 [3]张鑫,华臻.陈书谦.单片机及应用.北京电子工业出版社.2005.8 [4]申忠如,申淼,谭亚丽.MCS-51单片机原理及其系统设计.西安交通大学出版社.2008.3 [5]申淼,谭亚丽.MCS-51单片机实验指导.西安交通大学城市学院.2007-3 [6]张克农.数字电子技术基础.高等教育出版社.2005 [7]MCS-51单片微型计算机及其应用.南京:东南大学出版社.2004 [8]新型AT89C52系列单片机及其应用.北京:清华大学出版社.2005.1 [9]何立民.单片机应用系统设计.北京:航天航空大学出版社.1989.4 [10]余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术.西安电子科技大学出版社.2005.12 [11]郁有文,常健,程继红.传感器原理及工程应用.西安电子科技大学出版社.2008.7 [12]曾翔君.智能仪器PPT.2014.3 学生(签名): 年 月 日 对开题报告的审查意见 指导老师意见: 指导老师(签名): 年 月 日 专业审查意见: 负责人(签名): 年 月 日 系评审意见: 负责人(签名): 年 月 日

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