基于USB接口的温度控制器的设计(附PCB图,protel原理图,程序)

基于USB接口的温度控制器的设计(附PCB图,protel原理图,程序)(开题报告,中期报告,外文翻译,论文20000字)
系统的特性
由于该系统利用USB接口，所以具有USB的实时传送数据，与上位机进行信息交流，而上位机又可以连接在互联网上，所以远程的PC机也可以利用互联网对温度检测系统进行查看等各种操作。该系统利用先进的温度传感器，可以对温度快速的进行反应，把温度数据传到下位机进行初步处理数据，进而与上位机通信。总的来说，该系统有以下几点特点：
•工作人员可以远离生产环境通过计算机对其进行查看处理；
•多点温度测量；
•全天候检测温度，并可以在没有工作人员的参与下对生产环境进行简单处理；
•对生产环境的温度进行设计极限温度，一旦超过极限温度，系统将对起进行报警，并停止生产环境的工作；
•测量温度误差比较精确，在0.5℃内；
2.2 系统的功能
    该系统主要有以下功能：
（1）对温度进行检测。利用该系统可以远离恶劣生产环境的情况下，对其进行温度测量；
（2）对现场温度进行实时采集；并在PC机上显示出来；
（3）在PC机上实时做出温度图像；工作人员在电脑上便可以直观的得到系统温度图像；
（4）简单的系统控制；通过计算机上的应用软件可以对温度设置，一旦超过极限温度，发出报警，进而通知工作人员快速的对生产现场进行各种相应操作，这样可以防止温度超出极限温度；
（5）在上位机端的应用软件上提供系统使用帮助。用户可以利用该功能帮助对系统进行操作。
2.3 系统开发平台
   本次系统需要用到的开发工具为：keil C、 C++ builder、Protel、计算机、烧写器。
Keil C是目前世界上最好的MC-51单片机的汇编和C语言的开发工具。支持汇编、c语言以及混合编程。同时具备功能强大的软件仿真和硬件仿真。C++ builder 是计算机高级语言C++比较好用的编程工具，它是属于一种可视化的计算机语言。 Protel是世界上最好的硬件电路图制作的工具。

本文首先介绍了本系统相关的背景知识以及USB的通信协议，进而介绍温度控制的基本意义，提出利用USB设备芯片CH372、一线式数字温度传感器DS18B20和单片机AT89C51来开发基于USB温度控制系统。采集的温度数据通过USB接口上传到上位PC机上，并利用应用软件对其进行处理。上位机应用软件用C ++ builder 编写，其运用CH372接口芯片的动态链接库建立起上位机和下位机之间的通信机制。上位机将采集到的温度数据在PC机上显示出来，并且显示实时温度采集图像。
此外，应用软件可以对下位机进行温度极限设置等简单控制功能，当采集到的温度超过某一设定极限温度，则对系统进行报警。另外下位机还为今后的扩展保留一定的资源。
 

目    录             
引言    1
1  背景知识    1
2  系统概述    2
2.1 系统的特性    2
2.2 系统的功能    2
2.3 系统开发平台    2
3  系统总体设计    3
3.1 系统整体方框图    3
3.2 系统方案比较    3
3.2.1系统两种可行方案    3
3.2.2方案最终选择    4
4  系统硬件设计    5
4.1 中央处理器----AT89C51    5
4.2 温度传感器DS18B20    8
4.3 温度采集模块电路设计    13
4.4 系统接口模块电路设计    15
4.4.1 USB简介    15
4.4.2 USB芯片选择    16
4.4.3 USB设备端接口设计    18
4.5 系统硬件整体实现    20
5  系统软件设计    20
5.1 软件设计工具    20
5.2 系统软件设计    21
5.2.1下位机的软件设计    21
5.2.2上位机的软件设计    24
6  系统调试    25
6.1 硬件调试    25
6.2 软件调试    26
6.2.1 下位机的软件调试    26
6.2.2 上位机的软件调试    27
6.2.3 上位机和下位机联机调试    28
6.3 系统性能指标    29
7  系统的简单操作说明    29
8  总结    29
谢辞    31
参考文献    32
附录    33