课程设计基于单片机温度监测系统.doc

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1、目录一．前言1二．基本功能与参数22.1系统基本功能22.2参数2三．系统总体设计2四．硬件设计34.1单片机最小系统设计34.1.1电源电路34.1.2振荡电路与复位电路34.2DS18B20与单片机的接口电路44.3独立式键盘电路44.4报警模块54.5数码管显示模块54.6PROTEUS仿真图64.7DS18B20简单介绍6五．软件设计75.1主程序流程图85.2读出温度子程序85.3温度转换命令子程序95.4计算温度子程序105.5按键扫描处理子程序11六．心得及体会:11参考文献：12附录Ⅰ元件清单12附录Ⅱ总体电路图13附录Ⅲ源程序14基于单片机

2、的温度检测系统设计孟祥柱沈阳航空航天大学自动化学院摘要：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、科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。本文主要设计了一个基于AT89C51单片机的温度监测系统，详细描述了利用数字传感器DS18B120完成监测温度的过程，重点对系统的硬件连接，软件编程，各模块系统流程以及各部分的电路进行了分析介绍。本设计是以AT89C51为核心，通过温度传感器DS18B20将温度值转换为电量输出，可以利用小键盘设定温度的最大值和最小值，对于超过最大值或者最小值的温度数据通过红黄灯进行报警，所以这个系统使用起来相当方便，具

3、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，具有广泛的应用前景。关键词：单片机AT89C51；温度采集；温度传感器DS18B20；报警功能一．前言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。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。本设计选用STC89C52型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过LED数码管实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值

4、，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃～100℃最大线性偏差小于0.01℃。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。二．基本功能与参数2.1系统基本功能a.实现温度的实时测量与显示。b.可手动设置监测温度范围的上限和下限。c.超出温度监测范围，可进行声光报警或执行预定操作。2.2参数a.DS18B20的温度测量范围为-55°C～+125°C，在-20°C～+60°C范围内，精度为±0.5°Cb.显示温度值精确到0.1°C,监测温度精确到1°Cc．精度

5、误差小于0.5℃三．系统总体设计本设计的温度测量报警系统以STC89C52单片机为核心部件，外加温度采集电路、键盘及显示电路、越限报警等电路。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。由数字温度计DS18B20和STC89C52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。利用STC89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。系统框图如图1所示。时钟振荡电路STC89C52复位电路电源电路LED报警显示LED数码管显示蜂鸣器报警键盘调整控制模块DS18B20温度传感器

6、图1DS18B20温度测温系统框图四．硬件设计4.1单片机最小系统设计4.1.1电源电路图2电源电路4.1.2振荡电路与复位电路晶振采用12MHZ。复位电路采用上电加按钮复位。图3振荡电路图4复位电路4.2DS18B20与单片机的接口电路图5DS18B20与单片机的接口电路4.3独立式键盘电路图6独立式键盘电路4.4报警模块图7报警电路4.5数码管显示模块显示电路采用4位共阴极LED数码管，P0口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。图8数码管显示电路4.6proteus仿真图图9p

7、roteus仿真图4.7DS18B20简单介绍DS18B20的性能特点如下●独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯●DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温●DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内●适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电●温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃●零待机功耗●可编程的分辨率为9～12位，对应

8、的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃