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摘 要

本课题设计了一个以PSoC CY8C38 作为核心的多路温度监控系统.整个系统由三个基本部分构成：温度采集模块，温度处理模块和PC机通讯模块。该系统以PSoC CY8C38作为主要的控制器，以PSoC Creator编程开发环境，选用模拟量温度传感器DS18B20来测量温度，设计并研发了基于PSoC多路温度监控系统。该系统能对多点温度进行监测记录，将数据直接传输到控制中心进行处理，有自动记录数据、自动报警等功能。

关 键 词：PSoC CY8C38，PSoC Creator，温度监控

Abstract：This topic is designed as the core of a PSoC CY8C38 multi-channel temperature monitoring system throughout the system consists of three basic modules:. Temperature acquisition unit, temperature processing unit and PC communication unit. The system PSoC CY8C38 as the main controller for programming PSoC Creator development environment, use the analog temperature sensor DS18B20 to measure temperature, design and development of a multi-channel temperature monitoring system based on PSoC technology. The system is able to multi-point temperature monitoring and recording the data directly transmitted to the control center for processing, automatic data recording, automatic alarm functions

Keywords：PSoC CY8C38, PSoC Creator，Temperature monitor

目 录

1 前言 3

1.1 背景 3

1.2 意义 3

1.3 系统概述 3

1.3.1 传统温度监控系统的分析 3

1.3.2 现代温度监控系统的分析 3

1.4 温度监控系统 4

2 温度监控系统总体设计 4

2.1 温度传感器的选择 4

2.2 温度传感器的参数设计 5

2.3 温度传感器的软件设计 5

3 基于PSoC的多路温度监控系统的硬件设计 5

3.1 PSoC设计流程 5

3.2 主控芯片的选择 6

3.3 PSoC与传统8051的区别 7

3.4 PSoC模块电路图 7

3.5 开发环境 9

3.6 系统的硬件电路 9

3.6.1 温度采集测量电路 12

3.6.2 串行通信电路 12

3.6.3 LED显示电路 13

3.6.4 报警处理装置 13

3.6.5 PC机通信部分 13

3.6.6 功率控制模块 13

3.6.7 其他部分与功能 13

4 基于PSoC温控系统软件设计 14

4.1 基于PSoC温控系统软件设计 14

4.2 原理图设计 17

4.3 程序设计 21

4.4 编写软件程序 24

4.5 编程及调试 24

5 运行结果 24

6 结论 25

参考文献 26

致谢： 27

1 前言

1.1 背景

温度与人类息息相关 ，温度也是大多数控制系统中需要检测的环境参量，而且与工业生产联系密切。对温度进行实时有效地监控一直是一个耐人寻味的问题，因此对温度进行时效性监控是值得人们深入思考与研究的。

现在人们通常使用数字温度传感器跟模拟温度传感器。模拟方式一般利用热敏元件或热电阻来实现；数字方式通常采用智能型温度传感器。之前人们在针对温度的监测与控制中，设计的温度测量环节主要是由模拟式温度传感器(如热敏电阻、热电偶)搭配高性能的运放和A/D转换器构成，因此，这样的硬件开销比较庞大。所以，人们设计出基于PSoC的温控系统。

1.2 意义

PSoC是一种8位可配置的嵌人式单片机，与传统老式单片机相比，它的优势显而易见。它最突出的优势在于它的芯片内集成了较多的数字模块和模拟模块。温度采集，信号放大，转换到显示这一系列的控制任务的实施与完成绝大部分都可以在芯片的内部操作与完成。因此利用开发软件PSoC Creator就能在芯片的内部配置相对应的模块来完成设计，这样即降低了系统的成本及复杂度，又极大地提高了开发效率。

1.3 系统概述

1.3.1 传统温度监控系统的分析

如今数字跟模拟两种温度传感器是人们经常使用的。模拟方式一般采用热电阻或热敏元件；数字方式则采用高性能芯片DS18B20。之前人们在针对温度的监控中，设计的温度测量环节大部分是由模拟温度传感器搭配性能强大的A/D转换器和运算放大器构成，因此，这样的硬件开销比较庞大。

1.3.2 现代温度监控系统的分析

现在采用位可配置型单片机，相比传统而言，它的优点丰富。它最突出的优点在于她的芯片内集成了较多的数字模块和模拟模块。温度采集，信号放大，转换到显示这一系列的控制任务的实施与完成绝大部分都可以在芯片的内部操作与完成。因此利用开发软件PSoC Creator就能在芯片的内部配置相对应的模块来完成设计，这样即降低了系统的成本及复杂度，又极大地提高了开发效率。

1.4 温度监控系统

图1-1为温度监控系统组成框图。

MC U

采

样

保持器

显示器

A

/

D转化器

多

路

开

关

PT100

程控放大

定时逻辑控制

PWM

PSoC

DS18B20

接

口

PC 机

通信接口

图1-1 温度监控系统框图

2 温度监控系统总体设计

2.1 温度传感器的选择

DALLAS(达拉斯)公司生产出的DS18B20温度传感器性价比极高.它不仅硬件开销极低，体积超小,搞干扰能力也极强,精度也当仁不让,附加功能更加显而易见,这些特点使得DS18B20更加受欢迎.得到我们普通电子爱好者的青睐, DS18B20的优点更加是我们钻研单片机技术跟研发温度相关产品的首选.

2.2 温度传感器的参数设计

2.2.1 全局参数的设置

如下表2-1所示, 时钟VC1与VC2的频率可由下列步骤得出： fVC1 = 24 MHz/4 = 6 MHz, fVC2 = 6MHz/10 = 600。

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