基于AT89C2051单片机的大气温度采集和记录系统
基于AT89C2051单片机的大气温度采集和记录系统
1 引言
大气温度的测量具有重要意义，一般是采用各种温度计进行人工测量，并定时记录测量结果，这种方法费时费工，十分不便。本文提出了一种非常小巧的大气温度测量和记录装置，能对范围为- 55 ℃ ~ + 125 ℃的温度进行定时自动测量，同时记录测量结果，精度最高可达0. 0625℃。
2 系统原理
系统结构如图1所示。系统主要由AT89C2051单片机和外围电路构成。其基本思想是由串行时钟芯片DS1306 提供时间基准，由温度传感器DS18B20进行温度测量，温度数据存储在DS2433中。AT89C2051单片机负责整个系统的协调控制。
AT89C2051是一款低电压，高性能的CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读F lash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器( RAM) ，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS- 51指令系统，内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C2051单片机可提供高性价比的应用。
AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚， 15个双向输入/输出( I /O )端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O 口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器，两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。同时AT89C2051 的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内RAM 将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。
系统结构图
图1 系统结构图。
DS18B20是集成数字温度计，温度测量范围- 55℃ ~ + 125℃，通过编程可实现0. 5℃、0. 25 ℃、0. 125 ℃、0. 0625℃四种不同的分辨率。其最大特点是通过一条数据线就可实现与单片机的数字通讯。
测量得到的温度数据长度为2个字节。DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1 -W ire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20的特点:
( 1)只要求一个端口即可实现通信。
( 2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
( 3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
( 4)测量温度范围在- 55 ℃到+ 125 ℃之间。
( 5)数字温度计的分辨率可以从9 位到12位选择。
( 6)内部有温度上、下限告警设置。
DS2433是1-W ire存储器，容量为4k- B it ，可存储256个温度数据。其采用E EPR OM 工艺，即使掉电，存储的数据也不会丢失。DS2433带有一个由工厂刻度的注册码，其中
包括: 48位唯一序列码、8位CRC 校验码和8位家族码( 23h) ，还带有4096位用户可编程EEPROM。读写DS2433所需的电源完全取自于1-W ire通讯线。存储器分为16页，每页256位。暂存器作为一个附加页面，在写存储器时可用作缓冲器使用。数据先被写入一个暂存器中，在此对其进行校验。随后采用复制暂存器命令将数据传送到存储器中。这一过程可保证修改存储器内容时数据的完整性。PR- 35以及SO IC封装提供了一种紧凑的结构，允许采用标准安装设备在印刷电路板上安装和连接器件。
由于1-W ire通讯的独特特点，即它们内部都有一个64位注册码为每个器件提供了一个保证唯一的标识，确保每个器件的绝对可追溯性，当有多个1-W ire器件同时挂接在总线上并联形成本地网络时，注册码可作为器件的节点地址使用。数据按照1-W ire协议串行传送，仅需一条数据线和一条地线。因此DS2433可与DS18B20挂接在同一条数据线上，通过它们内部的识别码进行区分，这样大大节省了数据连接线。
整套系统最大的优点是所使用的器件非常小巧，这样有两点好处:
( 1)系统体积小，可放置于狭小空间中并对该空间温度进行测量。
( 2)系统功耗低，可采用电池供电，因此可放置于野外环境进行温度测量。测量结束后，只需将存贮器取回并通过计算机接口读取记录即可。
3 器件选择
3. 1 小型化
同AT89C52单片机相比， AT89C2051因为去掉了P0和P2口，体积大大缩小。DS1306为串行工作方式的时钟芯片，较并行方式节省了大量I/O接口。
温度传感器DS18B20输出为数字量，无需进行A /D转换，就可由单片机处理。
3. 2 可扩展性
1-Wire单总线是Max im 全资子公司Dallas的一项专有技术，与目前多数标准串行数据通讯方式，如SP I/ I2C /M ICROW IRE 不同，它采用单根信号线，既传输时钟，又传输数据，而且数据传输是双向的，它具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等特点。
因此，根据实际需要， 1- Wire总线上可挂接多个温度传感器和存储器，能对多个目标进行测量并记录更多数据。
4 通讯功能
MAX232是由德州仪器公司( TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口RS232 电平是- 10V ~ 10V，而一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0V ~ 5V， MAX232 就是用来进行电平转换的，该器件包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路提供TIA /E IA - 232- F 电平。
该器件符合T IA /E IA - 232- F标准，每一个接收器将T IA /E IA - 232- F电平转换成5- V TTL /CMOS电平。每一个发送器将TTL /CMOS 电平转换成T IA /E IA - 232- F 电平。
MAX232提供了单片机与PC 机的RS232通讯接口。上位机软件可用V isua l B asic 6.
0 高级语言编写。VB6. 0提供了串口通讯控件，应用这个控件，PC 机可以很方便地与单片机通过串口进行通讯。
5 应用实例
图2给出了软件操作界面和数据处理情况。某天的温度变化情况通过列表和曲线图两种方法给出。由此可以掌握这一天的温度变化规律。
温度数据处理界面图
图2 温度数据处理界面图。
6 结束语
从测量范围、精度和测量实例上看，该系统可以用于对包括大气温度在内的多种环境温度进行测量和记录。
未来的工作设想:
( 1)数据存储方面: 单个DS2433只能存储256个温度数据，可以换为存储容量更大的存储器或并行挂接多个DS2433，以一次性记录更多的数据，延长测量周期;( 2)数据读取方面: 目前采用的将存储器取下读取的方式还是显得有些繁琐，可以设计手持式无线(如RF、红外、蓝牙等)接收装置来获取存储器的数据。如果是对野外环境进行测量，可以利用移动通讯网络(如目前新兴的3G技术) 进行数据的传输，这样就省去了科研人员的劳顿之苦。
基于单片机的多路温度采集系统毕业设计(论文)外文翻译
华南理工大学学院 本科毕业设计（论文）外文翻译 外文原文名Structure and function of the MCS-51 series 中文译名MCS-51系列的功能和结构 学院电子信息工程学院 专业班级自动化一班 学生黎杰明 学生学号 3 指导教师吴实 填写日期2016年3月10日 页脚.
外文原文版出处：《association for computing machinery journal》1990, V ol.33 (12), pp.16-ff 译文成绩：指导教师（导师组长）签名： 译文： MCS-51系列的功能和结构 MSC-51系列单片机具有一个单芯片电脑的结构和功能，它是英特尔公司的系列产品的名称。这家公司在1976年推出后，引进8位单芯片的MCS-48系列计算机后于1980年推出的8位的MCS-51系列单芯片计算机。诸如此类的单芯片电脑有很多种，如8051，8031，8751，80C51BH,80C31BH等，其基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。8051是51系列单芯片电脑的代表。 一个单芯片的计算机是由以下几个部分组成：（1）一个8位的微处理器（CPU）。（2）片数据存储器RAM（128B/256B）,它只读/写数据，如结果不在操作过程中，最终结果要显示数据（3）程序存储器ROM/EPROM(4KB/8KB).是用来保存程序一些初步的数据和切片的形式。但一些单芯片电脑没有考虑ROM/EPROM,如8031，8032，80C51等等。（4）4个8路运行的I/O接口，P0，P1，P2，P3，每个接口可以用作入口，也可以用作出口。（5）两个定时/计数器，每个定时方式也可以根据计算结果或定时控制实现计算机。（6）5个中断（7）一个全双工串行的I/UART（通用异步接收器I口/发送器（UART）），它是实现单芯片电脑或单芯片计算机和计算机的串行通信使用。（８）振荡器和时钟产生电路，需要考虑石英晶体微调能力。允许振荡频率为12MHz，每个上述的部分都是通过部数据总线连接。其中CPU是一个芯片计算机的核心，它是计算机的指挥中心，是由算术单元和控制器等部分组成。算术单元可以进行８位算术运算和逻辑运算，ALU单元是其中一种运算器，18个存储设备，暂存设备的积累设备进行协调，程序状态寄存器PSW积累了2个输入端的计数等检查暂时作为一个操作往往由人来操作，谁储存1输入的是它使操作去上暂时计数，另有一个操作的结果，回环协调。此外，协调往往是作为对8051的数据传输转运站考虑。作为一般的微处理器，解码的顺序。振荡器和定时电路等的程序计数器是一个由8个计数器为2，总计16位。这是一个字节的地址，其实程序计数器，是将在个人电脑进行。从而改变它的容可以改变它的程序进行。在8051的单芯片电脑的电路，
基于51单片机的温度控制系统
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统
摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备，和温度控制设备，如用于报警的温度自动报警系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点，可以精确的控 制技术标准，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出，智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词：单片机温度控制系统温度传感器
Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords：SCM Temperature control system Temperature sensors
单片机温度采集显示系统
考试序列号____ 单片机课程设计论文 论文题目：温度采集显示系统 课程名称：单片机课程设计 学院物理与光电工程学院 专业班级 08电子3班 学号 3108009223 姓名梁辉浩 联系方式 任课教师 20 年月日
温度采集显示系统 一、功能和要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 二、系统方案： 方案一:由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二:进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BytesISP(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AT89C51 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。单片机AT89S51强大 的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高 性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示： 1.1功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能：40个引脚、 4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes 的随机存取数据存储器（RAM）、32个外部双
大气运动与常见的天气系统
2012高考试题猜想（原创）（一） 1．读下面图文材料，完成⑴—⑶题。 材料鄱阳湖位于长江的南部，水系流域面积16.22万km2，在湖口处与长江自然相连，是一个季节性变化巨大的吞吐型湖泊。鄱阳湖水位受注入的五条河流和长江干流来水双重影响。鄱阳湖与长江相互作用，一方面是长江对鄱阳湖的倒灌作用（简称长江作用）；另一方面是鄱阳湖对长江的汇流作用（简称鄱阳湖作用）。 图一：“1957—2008年长江作用与鄱阳湖作用的频率分布”图。 图二：（2011年1～11月）鄱阳湖水体变化监测图。 ⑴读材料和图一，根据锋面雨带移动的规律，判断A作用和B作用作用形式，并阐述理由。（6分）
⑵读图二，描述2011年1月至11月鄱阳湖水体面积变化特点，并分析2011年5月鄱阳湖“瘦身”的原因。（12分） ⑶据报道，江西省拟在鄱阳湖入长江口处建一座长2．8千米的大坝，以控制鄱阳湖水量。对于这一建坝计划，你是否赞同，请说明理由。（8分） 2．北风转为南风即回南。“回南天”为广东特殊天气现象，“回南天”出现时，空气湿度接近饱和，墙壁甚至地面都会“冒水”，到处是湿漉漉的景象，空气似乎都能拧出水来。而浓雾则是“回南天”的最具特色的现象。 ⑴广东的回南天出现在什么季节？试分析回南天“冒水”和雾的形成原因？（10分） ⑵“回南天”对人们的生产和生活有哪些不利影响？（6分）
1．(1)A为长江作用，B为鄱阳作用。（2分）4—6月锋面雨带在长江以南，鄱阳湖的入湖流量迅增，期间鄱阳湖流向长江的水量最大，增强鄱阳湖作用。(2分)7—9月锋面雨带移到长江以北，长江中上游汇流量增大，增强长江作用。(2分) ⑵特点：1-5月水体面积小，并持续缩小；6月水体面积突然增加，6月过后水体面积持续回落。（4分） 5月“瘦身”原因：副高势力整体偏弱，暖湿气流难以到达（或答雨带移动慢），鄱阳湖流域降水偏少；气温偏高，蒸发加剧；上游水电站拦蓄河水，入湖径流量减少；干旱导致鄱阳湖水系流域生活生产用水量很大。(8分，每个要点2分) ⑶赞同（2分）。理由：建坝后可增加翻阳湖枯水季节水量；拦阻长江倒灌，可减轻鄱阳湖区丰水季节的洪水威胁；具有供水（灌溉）、航运、旅游以及水产等方面的综合效益。（6分）反对（2分）。理由：影响鄱阳湖的天然调蓄作用，威胁长江中下游防洪安全；建坝拦截湖水不入长江，可能影响长江下游的用水安全；鄱阳湖在冬季依旧能保持较高水位，这将导致湖区大量湿地消失，不仅众多的鸟类无法在此越冬，生物多样性也会遭到严重破坏；鄱阳湖大坝建成，阻碍徊游鱼类的生存。（6分） 2．⑴春季（初春季节）。受冬季寒冷天气影响，墙壁和地板的表里都冷了。初春季节冷空气回撤后，来自海洋的温暖潮湿空气流过墙壁和地板，空气中的水份遇冷凝结成水滴，附在墙壁和地板上，便好像是墙壁和地板渗出水来了。雾则是（风力较小的）暖湿气流在近地面附近遇冷凝结而成。 ⑵在回南天气中，一些物品或食品很容易受潮，进而霉变腐烂；回南天现象严重时可使能见度降至50米，影响交通；潮湿旨引起电器短路，影响用电安全。
单片机温度采集与显示
1、课程设计目的 (1)利用单片机及相应温度传感器设计单检测节点或多检测节点数字温度计 (2)精度误差：0.5摄氏度以内；测温范围：10-50摄氏度 (3)LED数码管或LCD直接显示 (4)完成对设计系统测试 2、数字温度计正文 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89C52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，对各部分的电路也一一进行介绍，该系统可以方便的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，使用起来相当方便，适合于我们日常生活和嵌入其它系统中，作为其AT89C52结合最简温度检测系统，该系统恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。本文将介绍一种基于单片机往制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。 关键词:单片机，数字控制，温度计，DSIBB20, AT89C52 2.1引言 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段 ①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能温度传感器 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器，AT89C52单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作
基于单片机的温度采集系统设计
摘要 单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。 第一章单片机概述 单片机是单片微型计算机的简称，有时称为微控制器，是将计算机的主要功能单元集成在一个芯片中而构成的器件。由于单片机在一个芯片上集成诸多功能，因此就单项功能而言，通常都没有普通计算机强大，如计算机速度不够快、字长较短、外部可扩展接口的数量少且规模小等。但是，单片机具有体积小、价格便宜和技术成熟等优点，是各种电子产品的重要组成部分，在国民经济的各个领域发挥着重要作用。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端[1]的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、
基于51单片机的温度警报器的设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书
目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)
摘要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。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，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温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，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，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，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；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、
单片机温度采集程序
单片机温度采集程序 用一片DS18B20 构成测温系统，测量的温度精度达到0.1 度，测量的温度的范围在－20 度到＋100 度之间，用8 位数码管显示出来。 由于DS18B20 是在一根I/O 线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 DS18B20 的读时序 对于DS18B20 的读时序分为读0 时序和读1 时序两个过程。 对于DS18B20 的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15 秒之内就得释放单总线，以让DS18B20 把数据传输到单总线上。DS18B20 在完成一个读时序过程，至少需要60us 才能完成。 对于DS18B20 的写时序仍然分为写0 时序和写 1 时序两个过程。 对于DS18B20 写0 时序和写1 时序的要求不同，当要写0 时序时，单总线要被拉低至少60us ，保证DS18B20 能够在15us 到45us 之间能够正确地采样IO 总线上的“0 ”电平，当要写1 时
序时，单总线被拉低之后，在15us 之内就得释放单总线。 本程序实现温度的采集并且实时在数码管上显示出来。 具体程序如下： /*----------------------------------------------- 名称：18B20温度传感器 日期：2009.5 修改：无 内容：18B20单线温度检测的应用样例程序,请将18b20插紧， 然后在数码管可以显示XX.XC，C表示摄氏度，如显示25.3C表示当前温度25.3度 ------------------------------------------------*/ #include
基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计
基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计随着电子和传感技术的快速发展，温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域，等到了广泛应用。小型的、低功耗的、廉价的、可靠性高的温度传感器引起了人们的广泛关注。在实际生产、生活等领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。本文基于AT89S51单片机，采用 LM35温度传感器，设计了一种灵敏度较高，抗干扰能力强，工作稳定可靠的温度采集显示系统。 1、系统结构及工作原理温度采集显示系统电路由温度采集模块、A/D转换模块、单片机控制模块、数码管显示模块和下载模块组成。电路工作原理是：首先由LM35温度传感器采集外界环境的温度，经LM358放大10倍后以电压形式输入到A/D采样电路，由A/D 转换器TLC549将温度的数字量值传送给单片机系统，再有单片机系统驱动数码管显示温度。本文设计的基于LM35的单片机温度采集显示系统的温度测量范围为25℃～80℃温度采集显示系统电路是一个开环控制系统系统原理框图如图1示： 2、系统核心硬件电路设计系统核心硬件电路设计主要包含温度采集模块的设计、A/D转换模块的设计、单片机控制模块的设计、数码管显示模块的设计和下载模块的设计。 2.1、采集模块的设计 传感器是信号输入的第一个环节，也是整个测试系统性能的关键环节之一，因此对传感器的正确选用显得尤为重要。在本系统中，温度采集模块的核心硬件采用LM35温度传感器，该器件有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，其输出电压与摄氏温度线性成比例，温度每上升1℃，电压上升10ms。LM35无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用室温精度。从经济适用等多方面考虑，系统采用LM35温度传感器和LM358放大电路进行温度采集模块的设计，设计原理图如图2 所示。图2中，经过LM35传感器采集后的微弱电压通过LM358 放大电路放大10倍后送入单片机。 2.2、/D 转换模块的设计
基于51单片机的的温度报警器设计
1引言 (1) 1.1 单片机的应用背景 (1) 2 总体设计方案 (2) 2.1 功能简介 (2) 2.2 设计思路 (2) 2.3 芯片器材 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 AT89C51 (3) 3.1.1 AT98C51引脚图 (3) 3.1.2 AT89C51结构特点 (5) 3.2 温度获取 (5) (7) 3.3 时钟电路 (8) 3.4 温度显示电路 (8) 3.5报警电路 (10) (10) 4 程序设计 (10) 4.1 程序流程图 (11) 4.2 初始化子程序 (11) 4.3 读子程序 (12) 4.4 写子程序 (13) 4.5 数据处理子程序 (13) 4.6 显示子程序 (15) 4.7报警子程序 (17) 5 实验仿真 (18) (18) 6 总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 1引言 1.1 单片机的应用背景 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。
世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。此次课设中用到的是ATMEL公司，下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。 ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。在CMOS 器件生产领域中，ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。这些技术用于单片机生产，使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势，ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为A VR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员，该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低。另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃。 当今社会，人们在追求高质量的生活，所以生活中离不开单片机，根据国家权威统计显示，目前我国的单片机容量达3亿片，且每年以大约20％的速度增长，但在世界市场我国的占有率还不到1％。沿海地区尤其像电子产品高度发达的深圳大部分单片机应用更是广泛，这种发展趋势也不断向内地辐射，因此，学好单片机有很重要的意义。 2 总体设计方案 2.1 功能简介 8位LED数码管直接显示DS18B20所测量的温度，超出-50~110℃范围时喇叭报警，并且对应的发光二极管开始闪烁，在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管显示其温度，测量精度为0.5℃。 2.2 设计思路
单片机实验温度采集系统
单片机原理与运用 课 程 设 计 课题名称：专业班级：学生姓名：指导老师：完成时间：温度采集与显示系统2012年7月4号
摘要 随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业 控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微型控制器，在智能 仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家 用电器等很多领域都有着广泛的应用，已成为当今电子信息领域应用最广泛的 技术之一。 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的温度采集与显示系统，详细 描述了利用液晶显示器件温度传感器DS18B20开发测温系统的原理，重点对传感器与单片机的硬件连接和软件编程进行了详细分析。主要地介绍了数字温度 传感器DS18B20的数据采集过程，进而对各部分硬件电路的工作原理进行了介绍。温度传感器DS18B20与STC89C52结合构成了最简温度检测系统，该系统可以方便的实现温度采集和显示，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。 单片机综合实验的目的是训练单片机应用系统的编程及调试能力，通过对 一个单片机应用系统进行系统的编程和调试，掌握单片机应用系统开发环境和 仿真调试工具及仪器仪表的实用，掌握单片机应用程序代码的编写和编译，掌 握利用单片机硬件仿真调试工具进行单片机程序的跟踪调试和排错方法，掌握 示波器和万用表等杆塔工具在单片机系统调试中应用。 关键词：单片机STC89C52、DS18B20温度传感器、液晶显示器LCD1602、AT24C02数据存储芯片
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，
(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。
基于单片机的多点温度采集与记录系统
多点温度采集与记录系统 目录 一、引言 (4) 二、硬件设计 (5) 三、软件设计 (9) 四、总结 (11) 五、参考文献 (12) 六、程序附录 (13)
一、引言 温度（K）是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量。在工、农业生产和日常生活中，占据着极其重要地位。工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业都与之有关，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑温度对自身系统的影响。本设计是基于单片机的多点温度采集系统设计，多点温度测量显示是近几年的研究课题，随着传感技术与通讯技术的发展，单片机的出现，温度测量仪器应运而生，最近几年的研究更是迅速。采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。因此，本课题的研究在实际应用中意义十分重大。
二、硬件设计 2.1总体方案 硬件设计主要是温度测量模块的内容，本设计由AT89C51单片机，LCD1602液晶显示屏，DS18B20温度传感器，以及DB9通信接口。一共包括三大模块：控制模块，温度采集模块，温度显示模块。总体方案如下图所示： 1.1 系统总方案图 2.1.1 控制模块功能 控制模块在系统的功能是控制温度采集模块完成温度采集并将采集到的温度读入控制模块的数据寄存器，再将从温度采集模块读取的温度数据写入显示模块并控制显示模块完成温度的显示。其中主控单位是AT89C52。 2.1.2 温度采集模块功能 温度采集模块的主要功能是通过温度传感器感应温室温度并转化成模拟信号，通过转化模块将模拟信号转化成数字信号，并存取温度数据。本设计采用2个DS18B20温度传感器，温度传感器DS18B20采用的电压是内部电压，大小为5V，一个引脚接地，一个引脚接+5V电源，中间的引脚是数据的输入输出口。由于每个单片机开发板上有两个温度传感器，所以一个传感器的输出是P1.4，另一个传感器的输出是P1.5。使用时将一个传感器接到单片机的18b20接口，接口的1脚接18b20的地端，接口的3脚接18b20的电源，另一个温度传感器的电源接到P0.0口，数据读写端接到P1.5口，地端接到单片机的接地端，下面是温度传感器DS18B20的时序图。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计 摘要：这次综合设计，主要是设计一个温度控制系统，用STC89C52单片机控制，用智能温度传感器DS18B20对温度进行采集，用LCD1602液晶显示屏将采集到的温度显示出来。系统可以有效的将温度控制在设定的范围内。如果实际温度超出了控制范围，则系统会有自动的提示信号，并且相应的继电器会动作。我们的实际生活离不开对温度的控制，在很多情况下我们都要对我们所处的环境进行温度检测，然后通过一定的措施进行调节，从而达到我们自己想要的温度，使我们的生活环境更加适宜。 关键字：单片机；液晶显示屏；温度传感器；继电器；提示信号 Abstract:This integrated design is the design of a temperature control system. A smart temperature sensor DS18B20 is used to collect temperature and a LCD1602 Liquid Screen is used to display the collected temperature. The system controlled by STC89C52 can effectively control the temperature within the setting limits. If the actual temperature exceeds the setting range, the system will automatically give signal, and the corresponding Relay will take related actions. It is necessary for us to control the temperature because in many situations the temperature around us is not proper for us. So we need to detect it and take some actions to adjust it to the temperature we want to make the environment around us better. Key Words:DS18B20;LCD1602;STC89C52;Relay;Signal 引言
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