基于单片机的测温系统设计本科论文.doc

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1、毕业设计说明书论文题目基于单片机的测温系统设计学号姓名指导教师职称办学点教学班200年月日2016年11月1日摘要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，温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。 本文设计并制作了一个简易温度计。本设计采用了单片机AT89S51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AT89S51单片机作为主控制器

2、件，DS18B20作为测温传感器通过LED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。本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的。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。此设计的优点主要体现在可操作性强，结构基础简单，拥有很大的扩展空间等。关键词：单片机；温度传感器；温度计；报警；目录摘要1第1章概述11.1课程设计的意义11.2设

3、计的任务和要求1第2章系统总体方案及硬件设计22.1数字温度计设计方案论证22.1.1方案一22.1.2方案二22.2系统总体设计22.3系统模块42.3.1主控制器42.3.2显示电路52.3.3温度传感器52.3.4报警温度调整按键6第3章硬件设计73.1测温和控制电路73.2显示控制电路103.3声光报警电路11第4章系统软件算法分析134.1主程序流程图134.2读出温度子程序144.3温度转换命令子程序144.4计算温度子程序144.5显示数据刷新子程序144.6按键扫描处理子程序15第5章实验仿真16总结18参考文献19附录1源程序20毕

4、业设计说明书第1章概述1.1课程设计的意义本次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，可增加我们的动手能力。特别是对单片机的系统设计有很大帮助。本课程设计由两个人共同完成，在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队意识和团队合作精神。1.2设计的任务和要求1、基本范围-50℃-110℃2、精度误差小于0.5℃3、LED数码直读显示4、可以任意设定温度的上下限报警功能1毕业设计说明书第2章系统总体方案及硬件设计2.1数字温度计设计方案论证2.1.1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

5、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，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。2.1.2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，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，

6、电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。2.2系统总体设计温度计电路设计总体设计方框图如图2.2-1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。2毕业设计说明书图2.2-1总体设计方框图图2.2-2系统仿真图3毕业设计说明书2.3系统模块系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。2.3.1主控制器单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池

7、供电。晶振采用12MHZ。复位电路采用上电加按钮复位。图2.3.1-1晶振电路图2.3.1-2复位电路4毕业设计说明书2.3.2显示电路显示电路采用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2.3.2数码管显示电路2.3.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，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。DS18B2

8、0的性能特点如下：1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；2、多个DS18B20可以并联在惟一的三线上