结 语 23

参考文献 24

致  谢 25

1 绪论

1.1选题背景

    人们的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等科学都离不开温度。像太阳能热水器、电力、石油、农业大棚经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对温度进行控制。例如，许多太阳能热水器中，需要通过温度检测来控制其水泵运作；在农业大棚中，通过温度检测来判断是否合适农作物种植与生长；许多电子设备都有额定温度单位，没有合适的温度会使电子产品造成故障等等。传统的测量不仅费时费力，因此本文设计的基于ARM的多通道温度控制系统，使得测温更加精确，并且方式更多。对温度检测的方法也不同。传统的检测温度方式不仅单一，而且达不到很多的精度要求，但是现在加入了ARM芯片,可以进行数据检测、保存、控制、运算。

1.2系统框架图

本文用STM32F103VET6芯片作为处理器，以八个DSl8B20芯片作为温度采集并实现测量，液晶显示屏或者8个8位数码管以便完成显示，矩阵键盘实现不同的测量点之间的切换，而JLINK可以实现软件的仿真调试，而当温度超过最高温度等于或低于最低的系统会报警。系统总体框架图如图1-1所示：

 系统总体框架

2 硬件设计

2.1 ARM芯片选择

根据以往都使用的51单片机，ARM7或ARM9芯片，我们选择的芯片拥有更强大的性能和更高的代码密度，并且带有位运算的Cortex-M3内核的STM32系列，它最大优势是低功耗且可以嵌套终端。 Cortex-M3最中央的内核使用哈佛结构，数据和指令各用一条总线。但和Cortex-M不同，ARM7系列处理器是冯·诺依曼结构，指令和数据共用信号总线和内存。由于指令和数据可以同时从存储器读取，所以Cortex-M3处理器可以并行执行多个操作，增加了应用程序执行的速度。

Cortex-M3的内核流水线分3个不同的阶段：取指，译码和执行。如果遇到分支指令，译码阶段也会和预测的指令取指，这因此增加了执行速度。而处理器在译码阶段会自行对分支目的地指令进行取指。以后在执行的过程中，处理完分支指令后便会知道下一个要执行的指令。如果分支不跳，那么下一条指令可以使用在任何时候，如果分支跳，那就会在跳转同时分支指令可被使用，空闲时间周期限定为一个周期。

Cortex-M3内核包含了支持硬件乘法和除法先进的AUL，控制逻辑器和用于连接其它部件处理器接口，且拥有一个新的Thumb-2和一个传统的Thumb指令译码器可供试用。 

    Cortex-M3处理器是32位超宽数据通道的32位处理器，寄存器组和存储器接口。其中13个通用寄存器，一个链接寄存器和两个堆栈指针，以及一系列包含编程状态寄存器的特殊功能寄存器。

    STM32的主要优势体现在如下方面：

价格低廉:以8机的平均价格获得32位机，这是STM32最大的优势 。

拥有许多外围设备：STM32已包括：TIMER，DMA，I2C，CAN，ADC，USB,                         DACRTC ,SPI ,SDIO等功能，并且 具有很高的集成度 。

优越的实时性能：84个中断，16编辑优先级和每个引脚可以作为中断输出 。

出色的功耗控制： STM32每个外设都有自己独立的时钟切换，并在相应的外设时钟可以被关闭，以降低功耗。

开发成本低：STM32开发人员并不需要昂贵的仿真器，你只需要拥有一个串行端口下载端，并支持两种SWD和JTAG调试端口。 STM32基于ARM的多通道温度控制系统设计(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_55874.html