基于89C52单片机的温度测量系统设计

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

ABSTRACT (1)

KEY WORDS (1)

1 温度测量系统器件简介 (2)

1．1MCS-52单片机简介 (2)

1．2温度传感器（DS18B20） (2)

1．3三端集成稳压芯片H7805 (3)

1．474HC138芯片 (3)

1．5数码管7SEG-MPX8-CC-BLUE (3)

1．6其他 (4)

２系统的硬件设计 (4)

2．1温度测量系统硬件电路连接图 (4)

2．2各电路模块分析 (5)

2．2．1 电源电路 (5)

2．2．2 单片机电路 (5)

2．2．3 温度传感器DS18B20电路 (6)

2．2．4 数码管显示电路 (7)

2．2．5 译码电路部分 (7)

３系统的软件设计 (7)

3．1温度测量系统软件流程图 (7)

3．2温度测量系统各子模块 (8)

3．2．1 定时器设置部分 (8)

3．2．2 中断部分 (8)

3．2．3 读取DS18B20温度部分 (8)

3．2．4 温度译码输出 (10)

４结论与设计体会 (10)

4．1结论 (10)

4．2展望 (11)

致谢 (12)

参考文献： (12)

附录A 温度测量系统单片机C程序 (12)

基于89C52单片机的温度测量系统设计

湖北师范学院机电与控制工程学院李春波

指导教师

摘要：对温度测量进行讨论，并对温度传感器DS18B20的结构和使用方法进行说明，温度测量系统的设计分为硬件电路设计和软件设计两部分，其中硬件部分使用Proteus进行搭建，在构成单片机最小系统的基础上进行功能扩展，并在其上进行电路的连接和仿真，实现系统的温度测量功能，软件部分则是用Proteus和Keil联调的方式最终完成软硬件的设计过程，在仿真的过程中，可以控制温度传感器DS18B20的温度值，模拟真实条件下，温度的测取工作。系统所显示的结果最终使用数码管进行显示，从而完成整个系统的设计过程。

关键词：温度传感器数码管

The Design Of Temperature Measuring System Based On MCU

89C52

Student majoring in Electrical & Information Engineering

Tutor Li Xiujuan

Abstract：Discuss about the measuring system of the temperature,and explain the structure of the temperature sensor DS18B20 together with its using.The temperature measuring system is divided into two parts,one hardware,the other software.Hardware design is built with Proteus,in the form of the basis MCU system plus extra extensions.The circuit and the temperature simulation are realized on Proteus to accomplish the temperature measurement of the system.Software design can finalize the system with the method of debugging on Proteus and Keil.In the procedure of the virtual system you can control the temperature of DS18B20 to read the result of the true condition.In the end the result of the temperature appears on the numerical code tubes,and you can see the final result on it.

Key words: Temperature ; Sensor ; Numerical code tubes

引言随着社会经济的发展，尤其是工业控制方面，有许多场合要求无人值守并且环境条件恶劣，为此对于环境的监控就要求其能够自动完成并且有一定的抗干扰能力，传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿、多点测量切换误差和放大电路零点漂移误差等技术问题，才能达到较高的测量精度，而以单片机为核心的数字测量系统则能克服这些问题，以简单电路的连接方式，实现温度的高精度测量，并且最终的测量结果可以使用PC机进行处理，下面将进入温度测量系统的设计。

1 温度测量系统器件简介

1．1 MCS-52单片机

按照功能划分，它由微处理器（CPU ）、数据存储器（RAM ）、程序存储器（ROM/EPROM ）、并行I/O 口（P0口、P1口、P2口、P3口）、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR ）组成。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR-Special Function Register ）的集中控制方式。

1．2

温度传感器（DS18B20

）

美国DALLAS 半导体公司数字温度传感器的DS1820是世界上第一片支持“一线总线”的温度传感器，“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力，适合于恶劣条件下温度的测量，其内部使用了on-board 专利技术。 新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活，充分发挥了“一线总线”的优点。其测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范围内，精度为±0.5℃，最差为±2℃，支持3V~5.5V 的电压范围，分辨率（9~12位）可由用户设置。

引脚如图1.2所示。

GND ：接地

DQ ：总线数据传输端 Vcc ：电源输入

图1.3 DS18B20的基本测温原理

低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送计数器1，高温度系数晶振随温度变换其振荡频率明显改变，产生的信号作为计数器2的脉冲输入，计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值，计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值加1计数器1的预置被重新装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度值。

只要将温度寄存器的值写入EEPROM ，读取EEPROM 的数值即完成温度测量。 1．3 三端集成稳压芯片H7805

H7805为三端正稳压芯片，能提供固定5V 电压输出，内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，输出电流可达1A ，虽然是固定稳压芯片，但使用外接元件，可以获得不同的电压和电流。

外观图和引脚如图1.4所示 1脚：电压输入端 2脚：接地端

3脚：稳定电压输出端

1．4 74HC138芯片 74HC138为一款高速CMOS 其真值表可以看出其逻辑为反相输出，可以将BCD 码转换成单引脚的低电平输出。

74HC138引脚如图1.5， A 、B 、C ：BCD 码输入端 E1：使能端，高电平有效

E2、E3：使能端，低电平有效 Y0~Y7：输出端

1．5 数码管7SEG-MPX8-CC-BLUE

从电路上，数码管又分为共阴和共阳两种，8个发光二极管的阳极都连接在一起的，称之为共阳极LED 数码管，8个发光二极管的阴极都连接在一起的，称之为共阴极LED

数码管。

图 1.5 数码管7SEG-MPX8-CC-BLUE

A、B、C、D、E、F、G、DP分别接数码管的八段，1、2、3、4、5、6、7、8分别控制八个数码管的点亮。

1．6 其他

电路中的电容，分陶片电容和电解电容，其中陶片电容不分极性，电解电容有正负极之分。

电阻、二极管根据具体要求选择相应的型号和大小。

变压线圈可以选定相应的匝数比。

晶振根据工程上的应用，较多选用12M和11.0592M，不妨选12M。

２系统的硬件设计

2．1 温度测量系统硬件电路连接图

图2.1为电源电路的设计和各个器件的连接图，图2.2为系统电路设计连接图，由电源电路和系统电路搭建起温度测量系统的硬件部分。

图 2.1 电源电路的硬件设计

图2.2 温度测量系统硬件连接图

2．2 各电路模块分析

2．2．1 电源电路

单片机、温度传感器、数码管都支持5V电源工作，因此电源只需要单一5V供电即可，然后用芯片7805将直流电压降到稳定到5V，特别的芯片7805的输入电压应比输出电压高4-7V，所以最好选用输出电压9~12V的变压器。

如图1，220V的交流电通过变压器变压，在通过整流桥和滤波电容，可以变为特定数值的直流电（大于5V），通过7805芯片、C2（低频滤波电容）和C2（高频滤波电容），得到稳定的5V直流电，满足单片机、温度传感器和数码管的使用。

2．2．2 单片机电路

要使单片机工作起来，需要给单片机接入复位电路和外接晶振。

图 2.3 上电复位电路

当AT89C52上电时，需要对其进行一次复位操作。复位操作可以将AT89C52置成初始一个瞬时高电平来完成的，电路如图2.3所示。

上电瞬间，电流产生一个突发的向上尖峰脉冲，电流通过C1电容到达AT89C52的复

位端口RST对其进行复位。尖峰过后，电流平稳，电容C1阻止电流通过，避免反复复位。电阻R1用于给C1放电，将9脚的电位拉低，防止RST端口上持续高电平。

图 2.4 晶振电路

给AT89C52提供一定的时钟频率，它才能正常工作，如图2.4。

2．2．3 温度传感器DS18B20电路

DS18B20数字传感器是一个3脚的芯片，1脚接地，2脚为数据输入输出，3脚为可选的VCC电源。通过一个单线接口发送或接收数据，因此单片机与DS18B20仅需一条数据连接线（除了地线）。

DS18B20应用电路有下面几种：

（1）寄生电源工作方式。

优点：1）进行远距离测温时，无需本地电源

2）可以在没有常规电源的条件下读取ROM

3）电路简洁，仅用一个I/O口

缺点：多个温度传感器挂在一个I/O口上进行多点测温时，4.7K上拉电阻无法提供足够的能量，造成无法转换温度或误差较大。

因此这种电路只适合于单一温度传感器测温下使用，不适用采用电池供电的系统中，且电源VCC必须保证在5V，电源电压下降时，寄生电源汲取的能量降低，使误差变大。

（2）寄生电源强上拉供电方式。

改进的寄生电源工作方式，为使DS18B20在动态转换周期中获得足够的电流供应，进行温度转换或拷贝到E2存储器时，用MOSFET把I/O线直接拉到VCC就可满足电流的供应，在发出任何涉及到拷贝到E2存储器或启动温度转换的指令后，必须在最多10us内把I/O线转换到强上拉状态，强上拉方式可以解决电流供应不足的问题，因此适用于多点测温，缺点是多占用一个I/O口进行强上拉切换。

（3）外部电源供电方式。

这种方式是DS18B20的最佳工作方式，工作温度可靠，抗干扰能力强，电路也简单，并且可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。

图 2.5 外部电源供电方式

综合比较，采用图2.5所示的外部电源供电方式应用电路进行设计。

2．2．4 数码管显示电路

单片机驱动LED数码管的方法很多，按照显示方法分为静态显示和动态显示。

静态显示是指显示驱动电路具有输出锁存功能，要显示的数据送出后不再控制LED，直到下次直到下次显示时再传送一次新的显示数据。静态显示的数据稳定，占用的CPU时间少。动态显示要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用CPU时间多。

两种方式各有利弊：静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但是每个显示单元都需要单独的锁存驱动电路，使用的电路硬件较多，动态显示虽然有闪烁感，占用CPU 时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。

动态扫描显示接口是单片机中应用最广泛的一种显示方式，其接口电路是把所有的LED数码管的8个笔画段a~g、dp的同名端连在一起，而每一个数码管接收到相同的字型码，但究竟是哪个数码管亮，则取决于COM端，而这一端是由IO控制的，可以自行决定显示哪一位。

所谓动态扫描，就是指我们采用分时的方法，轮流控制各个数码管的COM端，使各个数码管轮流点亮，在轮流点亮的扫描过程中，每位数码管的点亮时间是极为短暂的，约1ms左右，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余晖效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。

从上述论述中可以看出动态显示方案具备较强的实用性，也是目前单片机应用中数码管显示较为常用的一种方式，所以在本设计中采用动态显示方案。

2．2．5译码电路部分

通过控制单片机的I/O口实现数码管部分的数码显示，根据A、B、C、D、E、F、G、DP在数码管上的位置，不妨选用共阴极的数码管来显示，分别将八段数码管编码为hgfedcba，由此可得0~9的编码分别为0x3f、0x06、0x5b、0x4f、0x66、0x6d、0x7d、0x07、0x7f、0x6f，通过74HC138进行译码，从而控制每一个数码管的输出。

３系统的软件设计

3．1 温度测量系统软件流程图

温度测量系统的软件主流程图可以划分成各子模块，分别为定时器设置、中断部分、

读取DS18B20

图3.1 软件主流程图

3．2 温度测量系统各子模块 3．2．1 定时器设置部分

数码管的扫描采用定时器中断的方式，定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0构成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。特殊功能寄存器TMOD 用于选择定时器/计数器T0、T1的工作模式和工作方式。特殊功能寄存器TCON 用于控制T0、T1的启动和停止计数，同时包含了T0、T1的状态。TMOD 、TCON 这两个寄存器的内容由软件设置。单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0。

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

表3.1 工作方式寄存器TMOD 格式

定时器/计数器有4种工作方式，本次设计采用工作方式1，选择T0定时，所以TMOD 中T1方式半段没有用到，高4位全为0，选择工作方式1，所以M1M0为01,选择定时模式，所以C/T 为0。GATE 为0，仅由运行控制位TR0来启动定时器运行，代码部分见附录A 中定时器设置部分。 3．2．2 中断部分

当定时器/计数器T0溢出时产生中断，为此可以设置中断允许寄存器IE ，使ET0置1同时开放CPU 的中断源，使EA 置1。中断允许寄存器IE 对中断的开放和关闭实现两级控制。即有一个总的开关中断控制位EA （IE.7位），当EA=0时，所有中断源请求被屏蔽，CPU 对任何中断请求拒绝，当EA=1时，CPU 开中断，但5个中断源的中断请求是否允许，还要IE 中的低5位所对应的5个中断请求允许控制位的状态决定。

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

表3.2 中断允许寄存器IE 的结构

所以，IE 值设置为82H 。 3．2．3 读取DS18B20温度部分

由于温度测量系统所选用的温度传感器为DS18B20，且查阅DS18B20温度传感器的使用手册，可以将温度传感器的使用分为温度传感器的初始化、温度传感器写一个字节、读一个字节。

图3.2 DS18B20配置寄存器的结构

图 3.3 DS18B20的分辨率设置表

DS18B20加电启动时，默认值R1=1，R2=1，所以默认分辨率为12位，为实验的方便，可以不改动R1、R0的值。

图 3.3 DS18B20的温度值格式表

由上表可见，在DS18B20的12位温度转换过程中，转换后的12位数据，存在两个8位的RAM中，其中前5位为符号位，即如果温度大于0，S全为0，否则S全为1，且负数值以二进制补码的形式存储在RAM中，温度转换时只要取反后加1，即得到所测温度的原码。

图 3.4 DS18B20初始化示意图

初始化时，需要将DQ数据总线拉低至少480us，数据总线就进入接收模式，DS18B20收到信号后等待15~60us，然后DQ发出60~240us的存在低脉冲，CPU收到此信号表明复

表3.3 DS18B20的ROM指令表

表3.4 DS18B20的RAM指令表

因此，可以控制单片机，向DS18B20的ROM写入0CCH，向RAM写入44H，0BEH，让DS18B20进行温度转换。

图3.5 DS18B20暂存寄存器分布

读取温度时，只需读取byte0和byte1中的内容，用数码管显示出来，就得到要测量的温度值。

3．2．4 温度译码输出

因为显示部分最多要用6个数码管，即负号的显示、百位显示、十位显示、个位和小数点显示、一位小数显示。考虑到成本、器件使用的方便和尽量减少连线等因素，温度显示部分可以选用连在一起的8个数码管7SEG-MPX8-CC型号。

温度显示部分采用定时器/计数器T0中断控制数码管进行动态显示，由P2口送出动态扫描信号，且P2口的送出值为BCD码，因此需要74HC138进行译码，送入数码管的1~8口，控制数码管的选通，扫描由左向右依次进行，将所要显示的各位数码管值存入数组str[]中，str[0]存放符号位，str[1]存放百位数据，str[2]存放十位数据，str[3]存放个位数据和小数点，str[4]存放一位小数，str[5]存放温度单位C。扫描到相应数码管时，对应位的值经过查表，所对应的断码值就被送到P0口，从而完成温度的译码显示。

４结论与设计展望

4．1结论

温度测量系统采用Proteus进行仿真，分别将DS18B20放不同的温度条件下，看数码管是否显示正确的温度值，以下为DS18B20正常工作温度下，系统的仿真图。

（1）设置温度为21.2℃时的仿真图

图 4.1仿真图1

（2）设置温度为-21.2℃时的仿真图

图 4.2

4．2展望

随着现代数字电路和可编程器件的发展，使用数字器件代替传统的模拟器件进行测量是很好的发展方向，但这对设计人员提高了软件方面的要求，设计人员进行设计时，必须仔细阅读器件的使用手册，才能在此基础上，完成符合设计要求的一个系统。通过控制温度传感器的读和写，将得到的温度转换成数字，并最终用数码管成功显示，验证了所学的理论，成功完成了温度测量系统设计。

本次设计只是在仿真的水平上，成功完成了设计，但到了具体的硬件平台，或许还有微小的差别，在硬件电路焊接和调试方面的能力，也是一个设计人员所必备的能力，在未来的工作岗位，或科研等有条件的情况下，亲身参与软硬件的调试和设计，尤其是硬件方面就非常有必要了。电子信息领域的变化日新月异，新的技术层出不穷，但扎实的知识理论基础和基本电路分析方法给我们指明了所要努力的方向和实现方式，毕业设计是四年本科学习的知识、理论、方法等综合知识运用的一次检验，是对知识体系的一个回顾，是迈

向未来走向工作岗位的第一步，要学习的还有很多。

致谢

在这四年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。

论文的写作是枯燥艰辛而又富有挑战的。温度测量在生产、生活中很重要，老师的谆谆诱导、同学的出谋划策及家长的支持鼓励，是我坚持完成论文的动力源泉。在此，要感谢我的指导老师李秀娟。从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿，从内容到格式，从标题到标点，给予了精心的指导，才最终顺利完成论文。

感谢电子信息工程专业的各位同学，与他们的交流使我受益颇多。最后要感谢我的家人以及我的朋友们对我的理解、支持、鼓励和帮助，正是因为有了他们，我所做的一切才更有意义；也正是因为有了他们，我才有了追求进步的勇气和信心。

时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误。恳请阅读此篇论文的老师、同学，多予指正，不胜感激！

参考文献：

[1] 李学礼.基于Proteus的8051单片机实例教程[M].1版.北京：电子工业出版社.2008年6月

[2] 那彦.电子及通信专业毕业设计宝典[M].1版.西安：西安电子科技大学出版社.2008年3月

[3] 张毅刚.彭喜元.姜守达.乔立岩.新编MCS-51单片机应用设计[M].3版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出

版社，2008年4月

[4] 罗强.基于单片机的嵌入式工程开发详解[M].1版.北京：电子工业出版社.2009年1月

[5] 赵佩华. DS1820在单片机温度测控中的应用[N].上海电机学院学报，2008年12月

附录A 温度测量系统单片机C程序

#include

#include

#include

sbit seg1=P2^0;

sbit seg2=P2^1;

sbit seg3=P2^2;

sbit DQ=P1^3;

sfr dataled=0x80; //P0口数据送数码管

unsigned int temp;

unsigned char flag,count,num;

unsigned char code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数码管段码表

unsigned char str[6];

unsigned int ReadTemperature(void);

void Init_DS18B20(void);

unsigned char ReadOneChar(void);

void WriteOneChar(unsigned char dat);

void delay(unsigned int i);

main()

{

unsigned char TempH,TempL;

num=0;

TMOD=0x01; //定时器设置

TH0=0xef;

TL0=0x00;

IE=0x82;

TR0=1;

P2=0x00;

while(1)

{

if(flag==1){

temp=ReadTemperature();

if(temp&0xf800){

str[0]=0x40; //负号标志

temp=~temp;

temp+=1;} // 取反加1

else str[0]=0;

TempH=temp>>4;

TempL=temp&0x0F;

TempL=TempL*6/10; //小数近似处理

flag=0;

str[1]=tab[TempH/100]; //百位

str[2]=tab[(TempH%100)/10]; //十位

str[3]=tab[(TempH%100)%10]|0x80;//个位,小数点

str[4]=tab[TempL];

str[5]=0x39;} //C符号*/

}

}

void time(void) interrupt 1 using 1

{

TH0=0xef;//定时器重装值

TL0=0x00;

num++;

if (num==5)

{

num=0;

flag=1;//标志位有效

}

count++;

if(count==1){

P2=0;

dataled=str[0];}

if(count==2){

P2=1;

dataled=str[1];}

if(count==3){

P2=2;

dataled=str[2];}

if(count==4){

P2=3;

dataled=str[3];}

if(count==5){

P2=4;

dataled=str[4];}

if(count==6){

P2=5;

dataled=str[5];

count=0;}

}

void delay(unsigned int i)

{ while(i--);

}

unsigned int ReadTemperature(void)

{

unsigned char a=0;

unsigned int b=0;

unsigned int t=0;

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xcc); // 跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44); // 温度转换

delay(200);

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xcc); //跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度a=ReadOneChar(); //低位

b=ReadOneChar(); //高位

b<<=8;

t=a+b;

return(t);

}

void Init_DS18B20(void)

{

DQ = 0; //单片机将DQ拉低

delay(80); //精确延时大于480us

DQ = 1; //拉高总线

delay(15);

}

void WriteOneChar(unsigned char dat)

{

unsigned char i=0;

for (i=0; i<8; i++)

{

DQ = 0;

DQ = dat&0x01;

delay(5);

DQ = 1;

dat>>=1;

}

delay(5);

}

unsigned char ReadOneChar(void) {

unsigned int i;

unsigned char dat = 0;

for (i=0;i<8;i++)

{

DQ = 0;

dat>>=1;

DQ = 1;

if(DQ)

dat|=0x80;

delay(5);

}

return(dat);

}

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误！未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误！未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误！未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误！未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误！未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误！未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误！未定义书签。 第四章软件设计..................................错误！未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误！未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误！未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误！未定义书签。 4.4软件实现....................................错误！未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误！未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误！未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误！未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误！未定义书签。致谢...............................................错误！未定义书签。参考文献...........................................错误！未定义书签。附录...............................................错误！未定义书签。系统电路图.......................................错误！未定义书签。系统程序.........................................错误！未定义书签。

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

基于单片机的温度测量系统

基于51单片机的温度测量系统 来源：微计算机信息作者：赵娜赵刚于珍珠郭守清 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一.系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与Intel的MCS-51完全兼容，内藏2K的可程序化Flash存储体，内部有128B字节的数据存储器空间，可直接推动LED，与8051完全相同，有15个可程序化的I/O点，分别是P1端口与P3端口（少了）。 接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图 接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从～口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路

基于单片机测温系统意义

摘要 目前，在自动控制领域用温度作为一种控制量对系统进行自动控制已经越来越普遍。针对这种实际情况本文设计了一种简单实用的温度报警系统。本设计采用了单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S52单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器通过LCD数码管串口传送数据，实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后，系统会自动报警。 关键词：自动控制温度单片机报警

Abstract Now it is very common to use temperature as a control volume to achieve automatic control. This paper designed a simple and practical auto temperature alarm system to meet the actual condition. This design uses a microcontroller AT89S52 and temperature sensor DS18B20 automatic temperature control system formed can be arbitrarily set the temperature according to the actual value and for automatic control. In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LCD digital temperature sensor tube through the serial transmission of data, to achieve temperature display. DS18B20 measured by direct reading temperature values, data conversion, to set the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. Keywords: achieve automatic control temperature AT89S52 alarm

温度检测显示系统设计

毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器件，显示出温度数据。 2.熟练应用protel99，运用protel99设计温度检测显示系统。

3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究，通过A/D转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后，A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机，由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码，Q0～Q3和DS1～DS4 都不是总线式的。因此，MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中，前两个环节的增益是固定的，只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法，由单片机8051输出数码管段选信号，经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1．温度传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃～+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3～40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入

基于AT89C51单片机的测温系统

引言 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程，并介绍了利用C语言编程对DS18B20的访问，该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量。 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用STC89C52单片机作控制器，数字温度传感器DS18B20测量温度，单片机接受传感器输出，经处理用LED数码管实现温度值显示。

一、设计要求 通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，C语言的设计；并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为?摄氏度。温度显示采用3位LED数码管显示，两位整数，一位小数。具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警。 二、基本原理 原理简述：数字温度传感器DS1820把温度信息转换为数字格式；通过“1－线协议”，单片机获取指定传感器的数字温度信息，并显示到显示设备上。通过键盘，单片机可根据程序指令实现更灵活的功能，如单点检测、轮转检测、越限检测等。基于DS1820数字温度传感器的温度检测及显示的系统原理图如图 图基于DS1820的温度检测系统框图 三：主要器件介绍（时序图及各命令序列，温度如何计算等） 系统总体设计框图 由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。 测温电路设计总体设计框图如图所示，控制器采用单片机AT89S52，温度 传感器采用DS18B20，显示采用4位LED数码管，报警采用蜂鸣器、LED灯实 现，键盘用来设定报警上下限温度。

基于51单片机的心率体温测试系统

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法，其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括：传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试，将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形，最后AD采集转换传送给单片机，在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想，软件设计采用模块化的设计方法，并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点，阐述了其他各配合电路的组成与工作特点，并且通过仿真进行电路的可行性验证，最后完成实物电路的设计，使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词：51单片机；传感器；仿真；AD转换 -I

Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors；control circuit；counters；Multisim2001 simulation software control circuit. -II

基于51单片机温湿度检测+电子万年历的毕业设计论文

毕业设计论文 基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计

[摘要]：温湿度检测是生活生产中的重要的参数。本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 [关键字]：STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract：Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words：STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar

基于单片机的温度检测与控制系统的设计(论文)开题报告

河南中医学院 本科生毕业设计（论文）开题报告 题目：基于单片机温度检测与控制系统设计 院系：信息技术学院 专业：计算机科学与技术 班级：2010级计科班 学号：2010180042 学生姓名：郭文珠 指导教师：谢志豪 2013年11月13日 一、立题依据（包括研究的目的与意义及国内外现状）： 研究的目的与意义 这次毕业设计选题的目的主要是让我们将所学的知识应用与生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制系统的设计、制作、控制、测试的全过程，提高对单片机的认识和实际操作的能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求，培养自己的研发能力，提高自己的查阅资料，语言表达和理论联系实际的能力。 温度控制无论在日常生活还是工业生产中都有分厂重要的作用，随着社会经济的高速发展，更多方面对温度控制的可靠性和稳定性有了更高的要求，而单片机进行温度的调节就具备很高的可靠性[1]。 国内外现状 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并行指进示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统[2]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展[3]。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展[4]。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享可靠性差等缺点[5]。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。 二、研究主要内容（包括计划解决的具体问题或实现的基本功能，研究中的重难点分析、实用性及创新性分析，预期达到的成果等。不得低于800字）： 计划实现的基本功能 温度控制系统主要是完成温度信号采集、处理、显示等功能[6]。设 计叙述了基于单片机的温度检测与控制系统的设计，包括硬件的设计以 及软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行 采集，把温度转成变化的电压，然后由放大器将信号放大，通过转化器

温度检测显示及报警装置设计与制作

目录 第一章绪论 (1) 1.1课题背景与意义 (1) 1.2设计题目介绍 (1) 1.3设计目的 (1) 1.4设计内容和要求 (1) 第2章设计原理 (3) 2.1系统总体框架设计 (3) 2.2系统硬件设计 (3) 2.2.1温度传感器DS18B20电路 (3) 2.2.2蜂鸣器报警电路 (4) 2.2.31602液晶显示显示电路 (5) 2.2.4复位电路 (5) 2.3系统软件设计 (6) 第3章系统调试及结果分析 (8) 3.1硬件调试 (8) 3.2软件调试 (8) 3.3结果分析 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录一系统原理图 (11)

第一章绪论 1.1课题背景与意义 温度是一个基本的物理量，在工业生产和实验研究中，如机械、食品、化工、电力、石油、等领域，温度常常是表征对象和过程状态的重要参数，是各门学科研究中经常遇到和必须测量的物理量。本质上讲，温度就是衡量物体冷热程度的物理量，是物体分子热运动平均动能的标准。它是国际单位制规定的七个基本单位之一。温度概念的建立以及温度的测量都是以热平衡为基础的，当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束后，两物体处于热平衡状态，此时它们具有相同的温度，这就是温度最基本的性质。因此对温度进行准确测量和有效控制已成为人们在科学研究和生产实践中面临的重要课题之一。 1.2设计题目介绍 设计并开发能自动测温并具有显示和报警系统的温度测量控制系统，要求以18b20做为温度测量传感器，以数码管、点阵、1602、全彩TFT屏做为温度等信息显示装置，以蜂鸣器为报警装置，能实现实时温度显示、温度上下限设定、温度上下限报警等功能。 1.3设计目的 测控系统技术是自动控制理论和微型计算机原理和接口等技术在工业生产过程中实现自主测量自动控制的专门技术，其以自动控制理论为基础，以电子技术、传感器原理、计算机原理及接口等课程内容为辅助，通过对测控系统的设计实践环节培养学生理论应用能力、总结归纳能力以及自我学习能力，从而进一步提高学生工程实践能力和创新意识的培养。 1.4设计内容和要求 （1）单片机开发仪提供的18B20温度传感器做为温度采集传感器。对温度进行实时采集。 （2）本组（第三组）使用1602液晶屏做为信息显示装置。

温度测量显示电路设计

第一章概述 1.1 设计内容 以设计为主完成一个温度范围为0 - 50℃的温度测量显示电路的设计与制作。 1、主要设计内容： （1）系统原理框图设计与分析（包括传感器的选择与确定）。 （2）系统方案设计、比较及选定（给出两种以上的方案比较）。 （3）系统原理图设计（包含测量电路、放大电路、A/D转换及显示电路等）。 （4）确定原理图中元器件参数（给出测量电路、放大电路计算公式与数据）。 2、运用protel软件绘出系统原理电路图（鼓励能完成印刷电路板图 的绘制）。 1.2 设计要求 1）确定并分析系统设计要求； 2）进行系统的方案设计； 3）要绘制原理框图，绘制原理电路 4）要有必要的计算及元件选择说明 5）如果采用单片机，必需绘制软件流程图 6）写说明书 7）答辩 所设计的方案能满足题目要求并实现相应的功能，所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。

第2章硬件电路设计 2.1 传感器的选择与确定 2.1.1 方案一：热敏电阻 该方案采用热敏电阻，热敏电阻价格比较便宜、灵敏度比较好，在实际应用的时候线性度较差，另外调试比较困难。不适合使用。故不使用热敏电阻。 2.2.2 方案二：AD590 该方案采用AD590。 AD590拥有良好的线性关系，灵敏度较高、使用简单方便。但是这种传感器的价格比其他的两种都贵很多。故不选用。 2.2.3方案三：DS18B20数字温度传感器 DS18B20是美国DALLAS半导体公司智能温度传感器，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面拥有很大优势，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 经过上述三种方案的论证比较，综合考虑成本、性能等因素，最终选取方案三。

基于51单片机的温度检测系统程序及仿真

//**************************************** //**用DS18B20进行测量,lcd1602显示** //**************************************** #include "reg51.h" #include "intrins.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1 []={"ID: "}; //欢迎显示，包括空格在内<=16 uchar code table2 []={"Name: "};//欢迎显示，包括空格在内<=16 uchar code str1 []={" Temperature "}; uchar code str2 []={" "}; //************管脚定义************************ sbit lcd_rs = P3^0; //液晶数据命令选择端 sbit lcd_en = P3^1; //液晶使能 sbit DQ = P3^6; //液晶使能 //************参数定义************************ uint tvalue;//温度值 uchar tflag;//温度正负标志 uchar data disdata[5]; //************子函数定义************************

void delay(uchar z); //delay延时子程序 void init_lcd(); //LCD1602初始化函数 void write_com(uchar com); //LCD1602写指令函数 void write_data(uchar date); //LCD1602写数据函数 void lcd1602_display(uchar *q,uchar *p);//LCD1602显示函数 void welcome(); //LCD1602显示欢迎函数 void delay_DS18B20(uint i); //delay_DS18B20函数 void Init_DS18B20_display(); //DS18B20初始化显示 void Init_DS18B20(); //DS18B20初始化 uchar ReadOneByte(); //DS18B20读一字节 void WriteOneByte(uchar dat); //DS18B20写一字节 Read_Temperature(); //DS18B20读取温度值并转换 void DS18B20_display(); //DS18B20温度显示 //************主函数************************ void main() { welcome(); delay(2000); Init_DS18B20_display(); while(1) { Read_Temperature(); DS18B20_display(); } } //************delay延时子程序************************ void delay(uchar z) { uchar x,y; for(x=0;x

智能测温系统设计

第1章绪论 1.1设计背景 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。选用STC89C52单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过LCD1602并行传送数据，实现温度显示。通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在-55℃~125℃最大线性偏差小于0.1℃。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。 1.2智能测温系统特征 温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。 数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤0.5%，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品，广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。 数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。数字温度计