温度控制课程设计--数字温度测量系统

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1、综合课程设计论文实训课题：数字温度测量系统专业班级：应用电子技术（1）班摘要随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。本课题以AT89C51单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时巡检。DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其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

2、温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。关键词：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机目录一、引言二、数字温度计的结构及功能介绍1.单片机STC80C52RC2.DS18B20数字温度传感器3.显示器的选择三、设计原理及原理图四、设计程序流程图五、总结六、附录1.程序代码2.仿真一、引言本系统利用DS18B20进行测温，基于单片机AT89S52进行温度控制，具有硬件电路简单，控温精度高、功能强，体积小，简单灵活等优点，可以应用于控制温度在-55℃到+125℃之间的各种场合，可以实现温度的实时采

3、集、显示功能。温度是一种最基本的环境参数之一，日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结果复杂，制作成本较高。美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓库管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。本文提出用DALLAS公司生产的DS18B20数字温度传感器和89S52单片机构成的多路测温系统，采用单总线的方式（一根数据线，在一个I/O口上），可以在单总线上挂接多个18B20，在单

4、片机控制下巡回检测多点温度，并可以设置高、低温度超限报警等功能。二、结构及功能介绍1、单片机STC80C52RCa、该系统采用MCS-51系列单片机AT89C51作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改。MCS-51单片机特点如下：可靠性好单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU，程序指令和数据都可以烧写在ROM上，因此可靠性高。易扩充单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线

5、，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统控制功能强单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。b、单片机主机系统电路AT89C51单片机是属于51系列单片机里的。它的内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS8位微处理器。AT89C51单片机还与IntelMCS-51系列单片机的输出管脚和指令相互兼容。由于AT89C51将多功能8位CPU和闪速存储器结合在单个的芯片里，所以，AT89C51构成的单片机系统是所有系统里结构最简便，价格最便宜，使用效率最高的控制系统，它还节省了外部的RAM与ROM和接口器件，削减了硬件方便的开销。节

6、省了制造成本，提高了系统的性价比。c．主要芯片的介绍本课题采用单片机AT89C51控制的数字温度测量与显示系统，其功能的实现主要通过软件编程来完成，采用单片机AT89C51，它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。且AT89C51的使用寿命很长，数据保留时间也较长，可以达到十年的时间。就是因为这一些类的特性，与优点。所以本次设计我才会选择使用这一类的单片机来作为我实现此系统的工具。·单片机主机系统图根据设计的要求，要利用温度传感器实时温度。当温度高于设定的温度时（60℃），当温度高于设置报警的上限值时风扇转同时红色led

7、亮，当低于时继电器以留出接口。同时要求能设定温度。毕业设计的主要任务是能对温度进行自动的检测和控制。设计中采用单片机来控制温度，因此要有温度的显示电路，温控电路，报警电路等几个部分。要实现系统的设计要用到的知识点有单片机的原理及其应用，温度传感器的原理和应用，及显示电路的设计等。·2、DS18B20数字温度传感器2.1DS18B20简介新的“一线器件”DS18B20体积更小，适用电压更宽、更经济，做为一线总线数字化温度床