基于单片机的温度监控系统.doc

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1、单片机课程设计论文论文题目基于单片机的温度监控系统姓名学号学院电气工程学院专业班级2008级通信工程3班-21-1.概述-2-2.题目及意义-3-2.1题目及基本要求-3-2.2设计的目的与意义-3-3.设计方案-3-3.1设计思路-4-3.2设计方案框图-4-3.3设计原理图-5-4.芯片简介-6-4.1DS18B20的介绍-6-4.1.1DS18B20主要特性：-6-4.1.2DS18B20引脚功能：-7-4.1.3工作原理-7-4.1.4DS18B20的写操作-7-4.1.5DS18B20的读操作-8-4.2DS1302的介绍

2、-8-5.程序设计-9-5.1程序设计思路-9-5.1.1对应用系统的需求分析-9-5.1.2程序模块设计-9-5.2主程序流程图-9-6.基于proteus的仿真-10-6.1仿真结果-10-6.2仿真结果分析-11-7.总结-11-8.源程序-12--21-1.概述单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展，单片机档次的不断提高，其应用领域也在不断扩大，在工业测控、尖端科学、智能仪

3、器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用，已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。2.题目及意义2.1题目及基本要求1.基于单片机的温度监控系统；2.测温范围是-20℃---70℃；3.分辨率小于0.5℃；4.所测

4、的温度值可以由LCD液晶直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.显示日期和时间到LCD液晶；7.使用proteus,protel软件的功能仿真和画原理图；2.2设计的目的与意义本课程-21-设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。本设计的目标是用单片机和温度传感器及相关部件实现温度的测量和数字显示，测量精度小于0.5℃，可

5、以设置温度测量的上下限，超出测温范围可以由蜂鸣器报警，并且显示日期和时间。本设计首先是确定目标，接下来是各个功能模块的设计和相应程序的编写。再在proteus软件上进行仿真，若结果满足要求，则本设计达到了预期的目标。有条件的话可以焊接硬件，若不满足继续修改，最终完成数字温度计的整个设计任务。3.设计方案3.1设计思路总体设计大致可分为两部分组成：一·温度采集模块。二·实时时钟电路模块。温度测量部分用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化，DS18B20采用了单总线的数据传输。由数字温度计DS18B20和单片机构成的温度

6、测量装置,它直接输出温度的数字信号。采用单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。该系统扩展性非常强。该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。时间显示电路采用由美国DALLAS公司推出的实时时钟芯片-21-DS1302。它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。传统的数据记录方式是隔时采样或

7、定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且，某些测控系统可能不允许。但是，如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。3.2设计方案框图采用8051单片机控制温度传感器DS18B20、时钟芯片DS1302和16*4的LCD完成基于单片机的库房温度监控系统。系统框图如下所示。图a3.3设计原理图-21-图b4.芯片简介4.1DS18B20的介绍DS18B20数字温度传感器由美

8、国的DALLAS生产，它具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，附加功能强的优点。4.1.1DS18B20主要特性：•全数字温度转换及输出。l•先进的单总线数据通信。l•最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。l•12位分辨率时的最大