温度采集系统设计论文

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1、本科毕业设计说明书（论文）第2页共39页目次1绪论11.1设计背景21.2电路的总体工作原理22方案论证32.1题目分析32.2温度传感器的选择32.3显示器的选择92.4单片机的选择103系统的硬件设计163.1单片机最小系统的设计163.2温度传感电路设计183.3显示电路的设计204系统的软件设计224.1系统的主程序设计225系统测试255.1Proteus软件功能概述25结论32致谢33参考文献34附录主程序35本科毕业设计说明书（论文）第2页共39页1绪论温度控制广泛应用于人们的生产和生活中，人们使用温度计来采集温度，通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度，这样不但

2、控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器，但由于其互换性差，效果也不理想。在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。对工业生产可靠进行造成影响，甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点，需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制，以其测量精度高，操作简单。可运行性强，价格低廉等优点，特别适用于生活，医疗，工业生产等方面的温度测量及控制。温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指

3、示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。1.1设计背景数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤0.5%，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品，广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变

4、化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。数字温度计根据使用的传感器的不同，AD转换电路，及处理单元的不同，它的精度，稳定性，测温范围等都有区别，这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计[1]。本

5、设计是一个基于51单片机的数字温度计可以对温度进行测量。本科毕业设计说明书（论文）第2页共39页1.2电路的总体工作原理温度控制系统采用AT89C51八位机作为微处理单元进行控制。采用温度传感器把采集的信号通过LED显示出来。系AT89C51LED显示温度传感器单片机复位时钟振荡统框图如图1.1所示：图1.1系统框图根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、显示等功能。选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样／保持电路、运放、数／模转换电路以及进行长距离传输时的串／并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工

6、作时间，降低了系统的硬件成本。该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将温度在显示电路上显示[4]。本科毕业设计说明书（论文）第40页共39页2方案论证本章主要对毕业设计的题目进行了分析，根据要实现的功能，综合比较几种设计方法，提出了实现系统功能的最佳方案。2.1题目分析本设计是一个数字温度测量系统，能采集和测量温度。2.1.1具体要求根据设计的要求，要利用温度传感器实时温度。毕业设计的主要任务是能对温度进行采集和测量。设计中采用单片机来采集和测量温度。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

7、度传感器的原理和应用，及显示电路的设计等。2.2温度传感器的选择2.2.1采用数字单片智能温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能过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。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和2位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于