基于单片机的温度采集与控制设计

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1、毕业论文基于单片机的温度采集与控制设计论文作者专业学号班级指导教师：III摘要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。采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便和组态简单的优点,而且可以提高被控温度的技术指标。温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。现代电

2、子工业的飞速发展对自动测试的要求越来越高。采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便和组态简单的优点,而且可以提高被控温度的技术指标。随着科学技术的发展，由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。本文正是介绍了一种基于DS18B20单片机温度采集系统的硬件结构及汇编程序。该装置采用硬件有8051，DS18B20，LED。且具有显示精度高、价格低廉、结构简单、扩展方便和应用广泛等一系列优点。关键词：单片机，温度传感器，LED数码管III目录摘要I1

3、单片机的概述11.1什么是单片机11.2单片机的特点21.3单片机的应用领域31.4单片机的发展趋势42硬件介绍52.18051简介52.2DS18B20简介72.3DS18B20与单片机的接口电路82.4数码管简介92.5数码管与单片机的接口电路113系统功能与设计113.1温度采集与控制系统功能介绍123.2温度采集与控制系统硬件设计133.3温度采集与显示软件设计133.4温度控制软件设计19结束语23参考文献24致谢25III1单片机的概述1.1什么是单片机单片机与现代微型计算机一样，系统结构均采用冯·诺依曼提出的“存储程序”思想，

4、即程序和数据都被存放在内存中，采用二进制代替十进制进行运算和存储程序。人们将计算机要处理的数据和运算方法、步骤，事先按计算机要执行的操作命令和有关原始数据编织成程序（二进制代码），存放在计算机内部的存储器。，计算机在运行时能够自动地，连续地从存储器中取出并执行，不许人工加以干预。通常最基本的单片机由以下几部分组成：图1-1单片机的典型结构框图(1)中央处理器单片机中的中央处理器CPU和通用微处理器基本相同，由运算器和控制器组成，另外增设了“面向控制”的处理功能，如位处理、查表、多种跳转、乘除法运算、状态检测、中断处理等，增强了实时性。(2)

5、存储器单片机的存储空间有两种基本结构。一种是普林斯顿结构（Princeton），将程序和数据合用一个存储器空间，即ROM和RAM的地址同在一个空间里分配不同的地址。CPU访问存储器时，一个地址对应惟一的一个存储单元，可以是ROM，也可以是RAM，用同类的访问指令。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为哈佛（Harvard）结构。CPU用不同的指令访问不同的存储器空间。由于单片机实际应用中“面向控制”24的特点，一般需要较大的程序存储器。目前，包括MCS-51和80C51系列的单片机均采用程序存储器和数据存储器截然分开

6、的哈佛结构。①数据存储器（RAM）在单片机中，用随机存取的存储器（RAM）来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、缓冲和标志位等，所以称之为数据存储器。一般在单片机内部设置一定容量（64B～256B）的RAM，并以高速RAM的形式集成在单片机内，以加快单片机的运行速度。同时，单片机内还把专用的寄存器和通用的寄存器放在同一片内RAM统一编址，以利于运行速度的提高。对于某些应用系统，还可以外部扩展数据存储器。②程序存储器（ROM）单片机的应用中常常将开发调试成功后的应用程序存储在程序存储器中，因为不再改变，所以这种存储器都采用只读存储器ROM

7、的形式。(3)并行I/O口单片机为了突出控制的功能，提供了数量多、功能强、使用灵活的并行I/O口。使用上不仅可灵活地选择输入或输出，还可作为系统总线或控制信号线，从而为扩展外部存储器和I/O接口提供了方便。(4)串行I/O口高速的8位单片机都可提供全双工串行I/O口，因而能和某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相连接。(5)定时器/计数器在实际的应用中，单片机往往需要精确地定时，或者需对外部事件进行计数，因而在单片机内部设置了定时器/计数器电路，通过中断，实现定时/计数的自动处理。1.2单片机的特点(1)小巧灵活，成本低，易于

8、产品化，有优异的性能价格比(2)集成度高，由很高的可靠性，能在恶劣的环境下工作。单片机吧功能部件集成在一块芯片内部，缩短和减少了功能部件之间的连线，提高了单片机的可靠性和抗干扰能