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基于单片机的多路数字温度测量系统

基于单片机的多路数字温度测量系统
基于单片机的多路数字温度测量系统

单片机课程设计报告

题目名称:多路数字温度温度测量系统设计

院:

专业:电气工程及其自动化

班级:电

学号:

学生姓名:

指导教师:

职称:讲师

成绩:

20年07月05日

目录

摘要 (1)

一、系统总体方案设计 (1)

1.1 系统总体框图 (1)

1.2 基本原理及设计思想 (2)

二、系统的硬件设计 (2)

2.1. 单片机AT89S51 (2)

2.2 温度传感电路设计 (5)

2.3 报警温度调节电路设计 (6)

2.4 显示电路的设计 (7)

2.5 键盘电路 (8)

2.6 晶振电路 (9)

2.7 单片机I/O口功能说明 (9)

2.8 复位模块电路......................................................................... . (9)

三、系统的软件设计 (10)

3.1 系统程序流程图 (10)

3.2 键盘管理 (11)

3.3 噪声处理 (12)

四、结论 (13)

五、参考文献 (14)

六、附录 (14)

6.1程序 (14)

6.2系统主电路图 (19)

摘要:

本设计是AT89S51.单片机为核心的温度测量系统,温度信号由模拟温度传感器采集后传送给单片机AT89S51.。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:单片机最小系统、温度传感电路、报警电路、键盘电路、显示电路。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温报警程序。整个系统结构紧凑、简单可靠、操作灵活、功能强、

本温度计功能:1、可以监测8路环境温度;2、键盘控制,可随时查看指定通道的温度值;3、可以设置上下报警温度,当温度超过设置范围时报警。

一、系统总体方案设计

1.1 系统总体框图

温度计电路设计系统总体方框图如图1.1所示,控制器采用单片机AT89S51,AD 转换器ADC0809,温度传感器采用LM35,用单片机的串口和74LS164扩展并口实现LED 静态驱动温度显示。

图1.1 总体方框图

1.2 基本原理及设计思想

根据系统的设计要求,选择LM35作为本系统的温度传感器,选择单片机为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用模拟温度传感器LM35,具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点。

该系统的总体设计思路如下:温度传感器LM35把所测得的温度发送到AD 转换器ADC0809,

单片机芯片

AT89S51

复位电路

晶振控制

LED 显示器

LM35检测

ADC0809

报警温度调整键

蜂鸣器,指示灯

然后再传送到AT89S51单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统使用单片机的串口和74LS164扩展并口实现LED静态驱动温度显示。检测范围—55摄氏度到125摄氏度。本系统除了显示温度以外还可以设置温度上下限值,对所测温度进行监控,当温度高于或低于设定温度时,开始报警。

二、系统的硬件设计

2.1单片机AT89S51

AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公

司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式

控制应用系统中得到广泛应用。

主要性能特点

1、4k Bytes Flash片内程序存储器;

2、128 bytes的随机存取数据存储器(RAM);

3、32个外部双向输入/输出(I/O)口;

4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断;

5、6个中断源;

6、2个16位可编程定时器/计数器;

7、2个全双工串行通信口;

8、看门狗(WDT)电路;

9、片内振荡器和时钟电路;

10、与MCS-51兼容;

11、全静态工作:0Hz-33MHz;

12、三级程序存储器保密锁定;

13、可编程串行通道;

14、低功耗的闲置和掉电模式。

编辑本段管脚说明

VCC:电源电压输入端。

GND:电源地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

图2.1PDIP封装的AT89S51管脚图

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口除了作为普通I/O口,还有第二功能:

P3.0 RXD(串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 /INT0(外部中断0)

P3.3 /INT1(外部中断1)

P3.4 T0(T0定时器的外部计数输入)

P3.5 T1(T1定时器的外部计数输入)

P3.6 /WR(外部数据存储器的写选通)

P3.7 /RD(外部数据存储器的读选通)

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

I/O口作为输入口时有两种工作方式,即所谓的读端口与读引脚。读端口时实际上并不从外部读入数据,而是把端口锁存器的内容读入到内部总线,经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。89C51的P0、P1、P2、P3口作为输入时都是准双向口。除了P1口外P0、P2、P3口都还有其他的功能。

RST:复位输入端,高电平有效。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:地址锁存允许/编程脉冲信号端。当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

PSEN:外部程序存储器的选通信号,低电平有效。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

EA/VPP:外部程序存储器访问允许。当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH

编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

XTAL1:片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端。

XTAL1:片内振荡器反相放大器的输出端。

2.2 温度传感电路设计

选用模拟温度传感器LM35作为温度感应器,然后通过放大器LM358,将信号放大传给AD转换器,原理图如下图,

图2.2温度传感器电路设计

2.3报警指示电路

本设计采用了蜂鸣器和警示灯来构成整个报警系统。对于采集到的8路温度进行判断,如果通道的温度高于设定的温度,通道指示灯闪烁10次后一直亮,指示灯闪烁时喇叭发声,以示警告。

风鸣器的驱动原理是:利用三极管的开关特性,当三极管的b 极出现低电平“0” 时,三极管导通;当b 极出现高电平“1”时,三极管截止。通过三极管的导通与截止之间的时间差产生的脉冲,使蜂鸣器发出“滴答”的响声。

A 1

B 2C

3

G 2A 4G 2B 5

G 16

Y 7

7

Y 69Y 510Y 411Y 312Y 213Y 114Y 01574LS138

P0.0

P0.1P0.2P0.3P0.4R 2

5.1K *8

+5V

1K R3

9012*9

680

图2.3报警指示电路

2.4 显示电路的设计

本部分电路主要使用七段数码管和移位寄存器芯片74LS164。单片机通过I2C 总线将要显示的数据信号传送到移位寄存器芯片74LS164寄存,再由移位寄存器控制数码管的显示,从而实现移位寄存点亮数码管显示。由于单片机的时钟频率达到12M ,移位寄存器的移位速度相当快,所以我们根本看不到数据是一位一位传输的。从人类视觉的角度上看,就仿佛是全部数码管同时显示的一样。具体见实际连线图如图2.4。

9013 9012*8

图2.4LED显示驱动电路

引出端符号:CLOCK 时钟输入端;CLEAR 同步清除输入端(低电平有效);A,B 串行数据输入端;QA-QH 输出端。

2.5键盘电路

单片机检测按键的原理是:单片机的I/O口既可作为输出也可以作为输入使用,当检测按键时用的是它的输入功能,我们把按键的一端接地,另一端与单片机的某个I/O口相连,开始时先给该I/O口赋一高电平,然后让单片机不断地检测该I/O口是否变为低电平,当按键闭合时,即相当于该I/O口通过按键与地相连,变成低电平,程序一旦检测到I/O口变为低电平则说明按键被按下。

有三个独立式按键可以分别调整温度计的上下限报警设置,图中蜂鸣器可以在被测温度不在上下限范围内时,发出报警鸣叫声音,同时LED数码管将没有被测温度值显示,这时可以调整报警上下限,从而测出被测的温度值。

按键调整过程使用了4个独立键盘,各个按键的含义是:key1是通道切换键,该键按下时,即进入手动模式,同时定时器关闭,按第一次时,显示通道A的数值;

按下第二次时,显示通道B的数值,同时,键值清0,再次按下时又显示通道1的数值,按下第三次时,显示通道C的数值,如此循环。Key2为温度值增加键,当该键按下一次,温度值加1,第二次再加1,直到数值加到125,即清0 ,重新开始加。Key3为温度值减少键,当该键按下一次,温度值减1,第二次再减1,直到数值减少为-55,

即重新置125 ,重新开始减。Key4是确定键,该键按下时,定时器启动(系统刚开

始时,定时器不工作),自动切换到自动模式,循环显示8个通道的数值。

图2.5独立键盘电路

2.6晶振电路

晶振电路:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

12M HZ

C1

30PF

C2

30PF

AT89S51

X TAL1

X TAL2

图2.6晶振电路

2.7单片机I/O口图功能说明

1)对4段LED数码管的段码显示驱动(P3.0,P3.1、P3.3)2)对温度传感器输出数据量进行采样。(P1.0,P1.1;

3)对4个独立键盘扫描检测(P1.4、P1.5、P1.6、P1.7);4)对8路报警LED指示灯的亮灭控制(P0.0~p0.7)

2.8复位模块电路

单片机复位是使CPμ合系统中的其它功能都处于一个确定的初始状态,

并从这个初始的状态开始工作。单片机在刚接通电源、断电后以及发生故障后都需要复位。复

位在该电路中不仅起到了上电复位的作用,同时对系统的可控性有很大的作用。本设

计中的复位电路原理图如图2.8所示:

在该电路中,当按下按键S1后,电容器被短路放电、RST 直接和+5V 相连,就是

高电平,此时进入“复位状态”。松手后,电源开始对电容器充电,此时充电电流在

电阻上,形成高电平送到RST ,仍然是“复位状态”;稍后充电结束,电流降为0,电阻上的电压也将为0,RST 降为低电平,开始正常工作。

三、系统的软件设计 3.1 系统程序流程

主程序是系统的监控程序,在程序运行的过程中必须先经过初始化,包括键盘程序,中断程序,以及各个控制端口的初始化工作。流程图如 3.1 所示。系统在初始化完成后就进入温度测量程序,实时的测量当前的温度并通过显示电路在LED 上显示。

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.6/SMISO 7

P1.7SCK 8

RST 9

P3.0/RXD 10

P3.1/TXD 11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.5/T115

P3.6/WR 16

P3.7/RD 17

XTAL218XTAL119GND

20

AT89S5AT89S52

S2

S3

S4S512MHz 30pF 30pF

10uF 2K S1+5+5

RST 图 2.8 复位模块电路

开中断

图 3.1 系统总体设计流程图

3.2键盘管理

键盘管理软件包括键盘消息接收和键盘消息处理两个部分。

键盘消息接收是指当用户按下某个键后,通过对键盘端口的分析,接收到按键的编码信息,然后查询键值表获得相应的键值并保存。

键盘消息处理是取出所得到的键值,并按照键值的定义分别处理。在本系统中,包括“+”、“-”、“功能”三个键位,各个键位处理程序都将在主控机程序中执行。 键值具体定义 “+”:设置从机的上限值;“-”:设置从机的下限值;“功能”:设置从机的执行功能,其流程图如图3.2.

开始

系统初始化

Int0=0?

Y

N

温度上下限设定 温度测量

温度测量

显示系统

开始

上限设置

是+键吗?

下线设置

是-键吗?

是功能键吗?

上限加一

上限减一

是加键吗?

是减键吗?

是功能键吗?

ADC 采样

显示

下限加一

下限减一

Y

N

Y

N

Y

Y

N

Y

N

Y

图3.2 键盘流程图

3.3噪声处理

由于干扰的存在,可能导致A /D 转换的结果与炉温出现差异,为了提高系统的可靠性和信号的真实性,采用程序计算的方法对采样信号进行平滑加工,从而克服虚假信号,这种算法称为数字滤波。其数据处理流程图如图3.3.

开始

采样

累加

N

是否采样4

次?

Y

计算平均值保

存此次结果

N Y

是否超限?

送LED显示声光报警

图3.3 数据处理流程图

五、结论

通过这次的课程设计,使我明白查阅资料的重要性,要学会借鉴。在刚开始做设计时,我一筹莫展,根本无从下手。但是,通过不断的查阅资料,查阅一些优秀的论文,思路有了,设计起来也就慢慢顺利起来了。虽然我的论文还远远不够成熟,思路简单,没有充分运用好电路,但是,我依然很高兴,因为这篇论文是我的劳动成果,它使我将大学这段时间学到的知识更好的融汇在一起,也使我发现了自己的知识储备远远达不到要求。我会在以后的工作、学习、生活中继续学习,让自己更加充实。

五、参考文献

[1] 沙占友. 集成温度传感器原理与应用[M]. 北京:机械工业出版社,2002, 84~95.

[2] 刘君华. 智能传感器系统[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,1999,83~105.

[3] 沙占友. 智能化传感器原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2004,99~108.

[4] 赵负图. 传感器集成电路手册[M]. 北京:化学工业出版社,2002,692~703.

[5] 张毅刚. MCS-51单片机原理及应用[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004,81~94

[6] 李玉峰,倪虹霞 MCS-51系列单片机原理与接口技术[M]. 北京:人民邮电出版社,2004,187~216.

[7] 林伸茂. 8051单片机彻底研究经验篇[J]. 北京:人民邮电出版社,2004,7~14.

[8] 沙占友. 单片机外围电路设计[J]. 北京:电子工业出版社,2003,37~48.

[9] 何希才. 传感器及其应用电路[M]. 北京:电子工业出版社,2001,36~47.

六、附录

6.1程序

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar i;

sbit lcdrs=P3^0;

sbit lcdrw=P3^1;

sbit lcden=P3^2;

sbit d1=P1^0;

sbit d2=P1^1;

uchar code t0[]="the temperature ";

uchar code t1[]=" is ";

uchar code wendu[]="0123456789"; sbit DQ = P3^7;//定义ds18B20总线IO

//液晶显示模块

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=100;x>1;x--)

for(y=z;y>1;y--);

}

void write_com(uchar com)

{

lcdrs=0;

P2=com;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void write_date(uchar date)

{

lcdrs=1;

P2=date;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void init_lcd()

{

lcden=0;

lcdrw=0;

write_com(0x38);

write_com(0x01);

write_com(0x0c);

write_com(0x06);

write_com(0x80);

for(i=0;i<16;i++)

{

write_date(t0[i]);

delay(0);

}

write_com(0x80+0x40);

for(i=0;i<16;i++)

{

write_date(t1[i]);

delay(0);

}

}

void tmpDelay(int num)//延时函数

{

while(num--) ;

}

/******************************************************************** **********/

void Init_DS18B20()//初始化ds1820

{

unsigned char x=0;

DQ = 1; //DQ复位

tmpDelay(8); //稍做延时

DQ = 0; //单片机将DQ拉低

tmpDelay(80); //精确延时大于 480us

DQ = 1; //拉高总线

tmpDelay(14);

x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败

tmpDelay(20);

}

unsigned char ReadOneChar()//读一个字节

{

unsigned char i=0;

unsigned char dat = 0;

for (i=8;i>0;i--)

{

DQ = 0; // 给脉冲信号

dat>>=1;

DQ = 1; // 给脉冲信号

if(DQ)

dat|=0x80;

tmpDelay(4);

}

return(dat);

}

void WriteOneChar(unsigned char dat)//写一个字节{

unsigned char i=0;

for (i=8; i>0; i--)

{

DQ = 0;

DQ = dat&0x01;

tmpDelay(5);

DQ = 1;

dat>>=1;

}

}

unsigned int Readtemp()//读取温度

{

unsigned char a=0;

unsigned char b=0;

unsigned int t=0;

float tt=0;

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器

a=ReadOneChar(); //连续读两个字节数据 //读低8位

b=ReadOneChar(); //读高8位

t=b;

t<<=8;

t=t|a; //两字节合成一个整型变量。

tt=t*0.0625;

return(t);

}

void display()

{

unsigned int num,num1; //定义的时候用uchar宏定义就会出错

unsigned int shi,ge,xiaoshu; //这里的num,shi,ge,xiaoshu 必须用unsigned int无符号整数来表示,用unshigned char 字符型则显示错误num=Readtemp();

num1=num/10;

if(num1>37)

{d1=0;d2=1;delay(500);}

if(num1<10)

{d1=1;d2=0;delay(500);}

else

{d1=1;d2=1;}

shi=num/100;

ge=num/10%10;

xiaoshu=num%10;

write_com(0x80+0x40+5);

write_date(wendu[shi]);

write_com(0x80+0x40+6);

write_date(wendu[ge]);

write_com(0x80+0x40+7);

write_date(0x2e);

write_com(0x80+0x40+8);

write_date(wendu[xiaoshu]);

}

void main()

{

init_lcd();

while(1)

{

display();

delay(10);

}

}

6.2系统主电路图

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

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、

多路温度采集系统设计与实现

学校代码:11517 学号:201150712117 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计(论文) 题目多路温度采集系统设计与实现 学生姓名高宇照 专业班级电气工程及其自动化1121 学号201150712117 系(部)电气信息工程学院 指导教师(职称) 张秋慧(讲师) 完成时间2012 年 5 月13日

目录 摘要................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................... II 1 前言 . (1) 1.1 背景介绍 (1) 1.2 研究设计意义及目的 (1) 1.3 发展情况 (2) 1.4 本设计主要内容 (3) 2 设计任务及方案论证 (4) 2.1 设计任务 (4) 2.2 设计方案的论证 (4) 2.3系统框图设计 (6) 3 多路温度采集系统硬件电路设计 (7) 3.1系统模块及模块介绍 (7) 3.1.1 系统整体模块控制 (7) 3.1.2 模块介绍及原理 (7) 3.2 系统基本硬件组成设计 (14) 3.2.1微机芯片工作电路设计 (14) 3.2.2 温度采集电路设计 (15) 3.2.3LCD1602的显示设计 (17) 3.2.4 报警电路的设计 (18) 3.2.5 电源部分的设计 (19) 3.3 系统设计的电路结构图 (21) 4 系统的软件设计 (22) 4.1 主程序设计 (22) 4.2 子程序设计 (23) 5 系统调试与性能分析 (27) 5.1 系统调试 (27) 5.2 性能分析 (29) 结论 (31) 致谢 (32)

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

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。

多路温度检测.显示与报警系统设计

课程设计报告 课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员 指导老师

目录 一、前言2222222222222222222222222222222222222222222222221 二、方案论证222222222222222222222222222222222222222222221 2.1测温元件的选择2222222222222222222222222222222222221 2.1.1热电偶和热电阻的选择222222222222222222222222221 2.1.2热电偶的分类22222222222222222222222222222222222 2.2采集模块的选择2222222222222222222222222222222222223 2.2.1多功能采集卡22222222222222222222222222222222223 2.2.2 USB采集卡2222222222222222222222222222222222224 2.2.3采集模块ADAM-4000系列2222222222222222222222224 2.2.4采集模块ADAM-5000系列2222222222222222222222225 三、硬件电路设计22222222222222222222222222222222222222222226 3.1系统结构方框图2222222222222222222222222222222222227 3.2采集模块与主机电路222222222222222222222222222222227 3.3采集模块与设备电路222222222222222222222222222222228 四、软件设计222222222222222222222222222222222222222222222229 4.1组态界面的设计2222222222222222222222222222222222229 4.2报警系统的设计2222222222222222222222222222222222229 4.3实时温度数据曲线的设计22222222222222222222222222211

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

基于单片机的多路温湿度检测系统设计

基于单片机的多路温湿度检测系统设计 潘磊 (天津冶金职业技术学院电气工程系,天津300400) 摘要:介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统,论述了系统的组成,各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传,上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理,实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。 关键词:温湿度检测;C8051F120;SHT71;VB 中图分类号:TP274文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2013)01-0065-02 随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以 及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制,比 如:粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、 博物馆等。为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的 检测控制。 1系统结构 本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示 模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模 块、通信模块以及上位机系统组成。系统能够实时采集四处 检测环境的温度和湿度,并把采集数据显示在LCD 屏上,通 过键盘预先设置温湿度上下限数值,当所检测的温度或湿度 超过所设定的数值语音报警模块报警。同时,下位机上传温 度湿度数据,上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。系 统框图如图1 所示。 图1系统框图 2系统硬件设计 2.1单片机系统 本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心 处理器,此款单片机有64位I/O 口,满足本系统外设较多的需 求,减少系统I/O 扩展,也为增加检测通路和系统扩展预留接 口。单片机峰值处理速度达到100Mips ,大大提高了系统的实 时性,内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据 的大容量存储,集成2个UART ,1个I 2C ,1个SPI 接口便于与 外围设备及上位机传输数据。 2.2温度湿度传感器采集模块 传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低,只有 1%左右,同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。另 外,所测得的模拟量还要进过A/D 转换才能送入微处理器 进行处理。为避免上述问题本系统采用全校准数字输出相 对湿度和温度传感器SHT71,与单片机接口电路图如图2所 示。图2 温度湿度传感器采集模块图3LCD 显示模块为了实现多点同时测量减少采集等待时间,同时尽量少的占用I/O 口资源,本系统将SHT71的时钟线SCK 都连接到P1.0口,数据线DATA 分别连接到P1口其他4个I/O 口上,并在数据线DATA 端加入上拉电阻。通过软件程序写入命令 即可完成温湿度数据采集,但传感器输出的测量量并不是实 际值,还需进行数据转换。2013年第1期 (总第123期)2013(Sum.No123) 信息通信INFORMATION &COMMUNICATIONS

《多路温度检测系统》.

《多路温度检测系统》 设计报告 一统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心,能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元(从机能独立完成各自功能,根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集,测量结果不仅能在本地储存、显示,而且可以利用单片机串行口,通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机,进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送,控制各个从机进行温度采集,收集测量数据,并对测量结果(包括历史数据进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调,从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下: 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主

控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是: ?具有实时检测功能,能够同时检测4路温度,检测温度范围0℃~400℃; ?使用12位AD转换,采用过采样和工频周期求均值技术,分辨率达到16位,检测温度变化最小值达到0.007℃; ?使用RS-485串行总线进行传输,MAX485驱动芯片进行电平转换,传送距离大于1200m,抗干扰能力强; ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值; ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限,主机、从机均具有声光报警功能; ?具有定时、整点收集各从机数据功能,使用I2C串行E2PROM,可保存各从机以往24小时的数据,具有数据更新 与掉电保护功能; ?具有数据分析功能,能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值; ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息;

多路温度测试仪规格书

U型多路温度测试仪 同步软件界面 U型多路温度测试仪配备大屏幕液晶显示屏,U盘保存接口,可方便测量显示和保存温度数据,是一种适用于多点同时实时监控跟踪的仪器。使用高耐压半导体继电器作为切换输入信号的扫描,实现了高速扫描,消除了传统采用继电器带来的噪音及使用寿命问题。 技术特性 可设定各通道上下限温度值,超限声音报警。大屏幕液晶显示,可同时显示多路温度值具备U盘接口,插入U盘可海量保存温度记录数据。 特别针对灯具、家用电器、电机、电热器具、温控器、变压器、热保护器等行业的制造厂家及质检部门对多点温度场的检测。节能灯、电子镇流器内部的三极管、扼流圈、磁环、电容等元件的温度同时进行带电实时监控,由电脑将整个温升变化过程全部以曲线方式记录下来,便于分析、改进、对提高节能灯、电子镇流器的可靠性起到很大作用。 主要技术指标: 1、测温范围:-100℃~1000℃; 2、测量精度:0~1000℃:±(读数值×0.5%+1)℃, -100~0℃:±(读数值×0.5%+2)℃; 3、具有抗高频干扰功能。

4、温度信号输入通道数:最多可配置8组,每组8路; 5、传感器:镍铬-镍硅(K型)热电偶(T型,J型可特制)。 允许环境条件 1、供电电源:AC 220V±10%,50Hz±2%; 2、使用环境:工作温度:-20-70℃,相对湿度:20%-90%; 3、热电偶相互之间最高电位差:<350V(真有效值); 体积 1、外形尺寸:(长×宽×高)36cm×26cm×16cm 2、整机重量:约5kg 温度测试仪适用于灯具、家用电器、电机、电热器具、温控器、变压器、热保护器等行业的制造厂家及质检部门对多点温度场的检测。1: 温度测试软件与仪器配合使用,计算机自动接收测试数据,实现温度记录,存贮和曲线显示,并打印表格及曲线。 2: 可以设定参数选用1~64 路任意路测量, 配接不同的热电偶满足不同的温度测量范围;大屏幕液晶显示,各路温度参数和温度曲线显示,(各路温度值全部显示及一路温度报警通道)和测量参数设定的完美结合,满足用户测量显示的全部要求,功能更完善;直接驱动打印机,计算机串行通信直接连接电脑采集数据,软件为专门针对用户多路温度同时使用的特殊要求,既可以同时测一个样品或多个不同样品,或记录多个测试部位名称,也可以不同吋段测一个样品或多个不同样品,可以设定温度曲线颜色,有专业设计简繁体中文和英文版本,适合多种不同测试用途需求。 3: 免安装使用。是性价比优异的专业温度测试仪器。 4: 温度测试软件与仪器配合使用,计算机自动接收测试数据,实现温度记录,存贮和曲线显示,并打印表格及曲线。 5: 测量范围:J分度号-100~750±℃(0.3%rdg+1.0℃)解析度:0.1℃K100~1200±℃(0.3%rdg+1.0℃)解析度:0.1℃ T分度号-100~400±℃(0.3%rdg+1.0℃)解析度:0.1℃ 6: 冷端环境温度:测量范围0~60℃测量精度±5℃设定参数选用1~64路任意路测量,配接不同的热电偶满足不同的温度测量范围;7: 热电偶探头可接触不超过AC250V的带电物体进行测量而不会损坏仪表;热电偶探头可接触发热体有相关极限,订货时须提出测量温度范围,以提供相应防护材料{价格另计} 8: 所有设定参数停电保持5天;具有定点、巡检功能;巡检时间可设定:1秒~255秒,测量时间间隔可以设定(不少于1秒); 9: 温度单位摄氏(C)华氏(F)可以自动转换;一台仪器可以选用T J K热电偶满足不同温度范围的测试; 10: 测试通道可以任意设定,满足测量的要求和速度; 11: 本机还带有日期和时间设定,断电后仍保存5天; 12: 状态栏实时显示设定参数;各通道不均匀度:0.5 度; 13: 记录:记录间隔时间可设定(记录间隔不少于8秒),可记录8000组数据 14: 断电综护:用电子硬盘保存参数和历史数据,断电后永久保存。

基于单片机的温度测量与控制系统

. 课程设计报告 课程名称综合电子设计 题目基于单片机的温度测量与控制系统指导教师 设计起止日期 系别 专业 学生姓名 班级/学号 成绩

目录 一.摘要 (2) 二.功能介绍 (3) 1,基本要求 (3) 2,硬件设计要求及思路 (3) 3,系统结构 (3) 三,方案论证与比较 (3) 1,使用DE2开发板设计 (3) 2,使用单片机设计思路 (4) 四,系统设计 (4) 1,主控制部分AT89S51的设计方案 (5) 2,温度测量设计方案 (10) 五,单元电路设计 (13) 1,最小系统 (13)

2,温度采集 (14) 3,显示电路 (14) 六,软件设计 (15) 七,结束语 (15) 1,实验总结 (15) 2,设计心得与体会 (16) 八,参考文献 (17) 九,附录 (18)

摘要 本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。 关键词:AT89S51单片机DS18B20温度芯片温度控制串口通讯

二,功能介绍 1,基本要求 (1)温度设定范围为20-30oC,最小区分度为1oC。 (2)环境温度超温时,接通制冷装置;低于等于设定温度时,断开制冷装置。用LED表示制冷装置的接通/断开状态。 (3)用数码管显示环境的实际温度,温度显示范围0-99oC,显示精度为小数点后1位。2,硬件设计要求及思路 要求设计单片机(AT89S51)最小系统,并在此基础上完成对温度传感器DS18B20的读写操作,实现温度测量功能,温度实时显示功能,要求所设计系统具备报警温度设置功能。对超过设置温度值的状态进行报警和相应控制操作(本次使用LED表示相应的控制操作)。 单片机的选择在整个系统设计中至关重要,要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求,本课题选择AT89S51作为主控芯片。 AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 前言: 随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词:温度多路温度采集驱动电路 正文: 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其

电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后,温度下降,当温度降到正常温度后,LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降,当温度降到下限温度值时,p1.0信号停止输出,外设电路停止工作,同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后,温度开始上升,接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序,6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON及数码管显示子程序DISP。 (1)主程序 主程序进行系统初始化操作,主要是进行定时/计数器的初始化。 (2)定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样,消除数码管温度显示的闪烁现象,用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到,调用温度采集机模数转换子程序ADCON,得到一个温度样本,并将其转换为数字量,传送给89C51单片机,

基于单片机的测温系统设计

基于单片机的温度系统设计 [摘要] 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C52 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。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20 与AT89C52 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,有广泛的应用前景。 [关键词] 单片机;AT89C52;温度传感器;DS18B20;

Design of temperature measurement system based on single chip microcomputer [Abstract] With the era of progress and development, single-chip technology has spread to our lives, work, research and in various fields, has become a relatively mature technology. This paper introduces a temperature measuring system based on AT89C52, a detailed description of the use of digital temperature sensor DS18B20 measurement system development process, focusing on the sensor in SCM hardware connection, software programming and system flow of each module in detail, especially the digital temperature sensor DS18B20 data acquisition process. On the part of the circuit and one one were introduced, the system can facilitate the realization of the realization of temperature acquisition and display, and can be arbitrarily set the alarm temperature. it is very convenient to use, has high accuracy, wide measuring range, high sensitivity, small volume and low power consumption, suitable for our daily life and work in agricultural production and temperature measurement, but also can be used as a temperature processing module embedded in other systems, as the other main system aided extension.DS18B20 combined with AT89C52 to achieve the most simple temperature detection system, the system has the advantages of simple structure and strong anti-interference ability, suitable for harsh environment on-site temperature measurement, and has wide application prospect. [Keywords] Single-chip; AT89C52;Temperature sensor;DS18B20;

基于单片机的温湿度检测及显示

1设计的意义 最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科基础科,它是继“汇编语言程序设计”,“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。 与此同时,现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是工作效率高。18℃,湿度应是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。所以,本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其他有关设计的基础。

2设计原理 2.1设计目标 2.1.1基本功能 检测温度、湿度 显示温度、湿度 过限报警 2.1.2主要技术参数 温度检测范围:-30℃至+55℃ 测量精度:±2℃ 湿度检测范围:20%-90%RH 检测精度:±5%RH 显示方式:温度:四位显示湿度:四位显示 报警方式:三极管驱动的蜂鸣器报警 2.2设计原理 温湿度监测系统要满足以下条件:温湿度监测系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。该测控系统具有实时采集(检测粮库内的温湿度)、实时显示(对监测到的进行显示)、实时警报(根据监测的结果,超出预设定的值的进行蜂鸣警告)的功能。 传感器是实现测量首要环节,是监测系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。 一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容,这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程,因此测量精度难以保证,且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定

基于单片机的热电偶测温系统

基于单片机的热电偶测温系统

毕业论文 基于单片机的热电偶测温系统 摘要 热电偶传感器是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器,在工业用温度传感器中占有及其重要的地位。本文设计了基于单片机的热电偶测温系统,该测温系统由温度测量电路、运算放大电路、A/D转换电路及显示电路组成,以AT89C51单片机为主控单元。文中首先介绍了热电偶的测温原理,热电偶冷端补偿方法,结构形式,及其特点等,另外简答介绍了硬件平台中相关模块的功能及用法。另外对硬件电路包括温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件及温度采集电路、温度转换电路、数码管显示电路做了详细的介绍及说明。 关键词温度传感器热电偶热时间常数冷端补偿

The thermocouple temperature measurement system based on single chip microcomputer ABSTRACT Thermocouple sensor is currently the most widely used in non-contact temperature measurement of thermoelectric sensors, in the industry with a temperature sensor and its important status. This paper designed the thermocouple temperature measurement system based on single chip microcomputer, the temperature measurement system composed of temperature measuring circuit, operational amplifier circuit, A/D conversion circuit and display circuit, AT89C51 single chip processor as the main control unit. This paper first introduces the principle of thermocouple temperature measurement, the thermocouple cold junction compensation method, structure form, and its characteristics, etc., in the hardware platform are introduced another short answer function and usage of related modules. In addition to hardware circuit including temperature conversion chip MAX6675, K type thermocouple, 89 c51, digital tube and other components and temperature acquisition circuit, temperature conversion circuit, digital tube display circuit made detailed introduction and description. KEY WORDS Temperature sensor Thermocouple Thermal time constant Cold junction compensation

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