Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина

Вершило А.С.

Реализация функции программатора для датчика температуры на РІС контроллере

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Специальность 5В070400 – «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Астана 2016

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан

Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина

«Допущена к защите»

Заведующий кафедрой

___________ Ж.Х. Жантлесов

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: «Реализация функции программатора для датчика температуры на PIC контроллере»

по специальности 5В070400 – «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Выполнил А.С. Вершило

Научный руководитель

Ст. преподаватель Ж.С. Иксымбаева

Астана 2016

АО «Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина»

Факультет компьютерных систем и профессионального образования

Кафедра вычислительной техники и программного обеспечения

Специальность 5В070400 – Вычислительная техника и программное обеспечение

Утверждаю

Зав. кафедрой___________Жантлесов Ж. Х.

«03» ноября 2015 г.

Задание

по выполнению дипломной работы

студент Вершило Артем Сергеевич

Тема работы «Реализация функции программатора для датчика температуры на PIC контроллере» утверждена приказом № 1820 от «03» ноября 2015 г.

Срок сдачи студентом законченной работы «16» мая 2016 г.

Исходные данные к работе:

• среда разработки MPLAB IDE;

• термодатчик DS18B20 и микроконтроллер PIC16F628A.

Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

• анализ популярных микроконтроллеров;

• обоснование выбора датчика;

• обоснование выбора микроконтроллера;

• комплект MPLAB IDE;

• обоснование выбора языка программирования;

• структура приложения;

• описание компонентов приложения;

• программная реализация;

• тестирование и отладка приложения.

Рекомендуемая основная литература

1 "PIC - микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать" Катцен С. 2008 г.

2 "Полное руководство по PIC-микроконтроллерам" Кениг А. и М. 2007 г.

3 "Справочник по PIC - микроконтроллерам" Предко М. 2006 г.

4 "PIC-микроконтроллеры. Практика применения" Тавернье К. 2009г.

Консультанты по работе (с указанием относящихся к ним разделов работы)

Раздел	Консультант	Контроль
		сроки	подпись
Основная часть	Ст. преподаватель Ж.С. Иксымбаева.	01.02.16-15.05.16
Экономическая часть	ст. преподаватель Кузьменко С.С.	25.04.16-15.05.16
Охрана труда	доцент Федоров А. К.	25.04.16-15.05.16
Охрана окружающей среды	доцент Федоров А. К.	25.04.16-15.05.16
Нормоконтроль	доцент Федоров А. К.	25.04.16-15.05.16

Дата выдачи задания «03» ноября 2015 г.
Руководитель работы		Ж.С. Иксымбаева
Задание принял к исполнению студент		Вершило А.С.

Аннотация

Устройство «Термометр» на платформе микроконтроллера PIC. Предназначено для предоставления измерения температуры на расстояние в пределах от – 55 до + 125 градусов Цельсия.

Пояснительная записка данного приложения состоит из 66 страниц, 36 рисунков, 2 таблиц, 10 источников и 1 приложения.

Целью данного дипломного проекта было создание термометра на микроконтроллере PIC, для дистанционного измерения температуры.

Аңдатпа

PIC микроконтроллері платформасындағы «Термометр» құрылғысы. -55-тен +125 Цельсий градусы шамасында арақашықтықтағы температураны өлшеуді көрсетуге арналған.

Берілген қосымшаның түсініктеме жазбасы 66 беттен, 36 суреттен, 2 кестеден, 10 дереккөздерінен және 1 қосымшадан тұрады.

Берілген дипломдық жобаның мақсаты PIC микроконтроллерінде температураның дистанционды түрде өлшеуіне арналған термометр құру.

Annotation

The device "thermometer" on the PIC microcontroller platform. Designed to provide temperature measurement distance within the range of - 55 to + 125 ° C.

The explanatory note of this application consists of 66 pages, 36 figures, 2 tables, 10 sources, and 1 app.

The aim of this diploma project was to create a thermometer on a microcontroller PIC. For remote measurement of temperature.

Содержание

Приложение А 70

Введение

Все мы часто в своей жизни пользуемся таким прибором как термометр, но мало кто знает историю его изобретения и совершенствования. Изобретение термометра приписывают сразу многим учёным — Галилею, Санторио, лорду Бэкону, Роберту Фладду, Скарпи, Корнелию Дреббелю, Порте и Саломону де Каус. Это обусловлено тем, что многие учёные одновременно работали над созданием аппарата, который бы помог измерить температуру воздуха, почвы, воды, человека.

Конструкция термоскопа (именно так тогда назывался термометр) была примитивной: к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость. Позже учёные пытались усовершенствовать прибор, но все термометры были воздушные, и их показания зависели не только от изменения температуры тела, но и от атмосферного давления.

Первые термометры с жидкостью были описаны в 1667 году, но они лопались, если вода замерзала, поэтому для их создания начали использовать винный спирт. Изобретение термометра, данные которого не обусловливались бы перепадами атмосферного давления, произошло благодаря экспериментам физика Эванджелиста Торричелли, ученика Галилея. В результате термометр наполнили ртутью, перевернули, добавили в шар подкрашенный спирт и запаяли верхний конец трубки.

Термометр современной формы, наиболее пригодной для бытового применения, с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт. Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом физик принял решение применить в термометре ртуть. Шкала Фаренгейта базировалась на трёх установленных точках:

• первая точка равнялась нулю градусов — это температура состава воды, льда и нашатыря;

• вторая, обозначенная как 32 градуса, — это температура смеси воды и льда;

• третья — температура кипения воды, равнялась 212 градусам.

Но окончательно установил обе постоянные точки — тающего льда и кипящей воды — шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 году. Он поделил расстояние между точками на 100 интервалов, цифрой 100 была отмечена точка таяния льда, а 0 — точка кипения воды.

Сегодня шкала Цельсия используется в перевёрнутом виде, то есть за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды.

Контроль над температурой и на сегодняшний день является одной из основных задач. Задача контроля стоит в сельском хозяйстве, в производстве, в жизни обычных граждан и даже в науке. Контроль температуры во всех этих областях имеет свои уникальные задачи и пути для решения.

Давать следить человеку за температурой в научном сегменте глупо, и бессмысленная растрата бюджета проекта.

И здесь мы можем воспользоваться помощью микроконтроллеров для создания новых датчиков и систем контроля.

Главным плюсом использования таких устройств является их способность работать дистанционно. Например, если нам нужно проконтролировать температуру в соседнем здании, на крыше дома или в теплице, простые термометры нам не подходят, т.к. на надо перемещаться к ним чтобы узнать температуру на них. В комнате, здании, помещении установим термочувствительный датчик, а в комнате наблюдения LED дисплей, отображающий информацию с места измерения температуры. Такие датчики можно использовать для проверки температуры других электронных устройств.

В дипломном проекте рассматривается разработка и создание электронного устройства с датчиком температуры DS18B20 на базе PIC16F628A и их трансляцией на семи-сегментный индикатор.