(毕业论文)温度检测报警器.doc

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1、南京技师学院毕业设计课题：温度检测报警器专业：电子应忏姓名：学号：指导老师：2013-10-18摘要本设计以ATB9S51单片机为核心，实现温度监测及控制。温度信号由芯片D618B20采集，以数字信号的方式传送给单片机。硬件部分包括温度采集电路、温度显示电路、温度设置电路、温度界限存储器、报警电路。软件部分采用模块化结构，有数码显示程序、键盘扫描及键值处理程序、温度信号处理程序及超温报警程序。关键词：AIB9S51单片机CS18B20温度芯片温度控制前言1一、设计要求2二、总体方案考虑3（一）温度采集3（二）数据处理4三、硬件

2、电路5（一）系统框图5（二）整机工作原理5（三）单元电路及其工作原理6四、程序设计11（-）程序结构分析11（-）主程序12五、测试分析13结论14参考文献15附录16（-）原理图16（二）程序16刖m温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大，滞后现象严重,存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚

3、至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PW制方式，但PW制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器E618B20,因其内部集成了W转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器D818E20只用一个引脚即可□单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于D618B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数

4、据•线就可以和主电路连接，还可以把数字温度传感器B818E20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行更大范围的温度检测。一、设计要求设计基于单片计算机的温度控制器，舟于控制温度。该系统自带的DS18B20温度传感器，可以实时检测到当前温度的变化，并且在数码管丄显示当前的温度（范围一2001200。该装置设置了温度的上、下限值。当温度高于或低于设置的上、下限值时，报警的警铃响起。根据用途不同，该系统可以自由设置控制温度。该装置温度的上、下限值可以通过按钮来自由设置。具体要求如下：*

5、以51系列单片机为核心*温度调节范围为一20C〜120C*超调量。除20%*温度误差＜±0.5C水可用LH墩码显示器显示实时温度*可通过按键设定温度■、总体方案考虑采用一般温度传感器采集温度信号，需要设计信号调理电路、a转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素的影响会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂及各种干扰的存在，会使检测系统的稳定性和可靠性下降，所以温度检测系统的设计关键在于两部分：温度采集和数据处理。（一）温度采集方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至

6、90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。方案二：采用单片模拟量的温度传感器，比如AD59QINB5等。但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过S转换后才能送给计算机，这样就使得测温装置的结构较复杂。另外，这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器，不能进行多点测星。即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案三：采用数字温度传感器DS18E20测量温度，输岀信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能

7、用做工业测温元件，此元件线性度较好。在O00摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18E20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器ATB9S51构成的温度测量装置，它点接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大，且由于AIB9S51可以带多个DSE1820,因此可以非常容易实现多点测量。轻松的组建传感器网络。采用温度芯片C618B20测量温度，可以体现系统芯片化。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效

8、地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。（二）数据处理方案一：采用AIB9S51A位单片机实现。单片机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