多路温度采集系统设计.doc

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1、摘要：本次设计介绍了基于单片机AT89C51控制DS18B20的智能温度显示，给出了该显示仪的硬件电路及详细说明，重点介绍了DS18B20与单片机的接口设计以及数字温度计的软件的主程序、DS18B20读写程序和显示程序，并给出了基于PROTEUS软件的电路仿真图。该仪表具有简单、稳定、实用、精度高等优点。关键字：单片机、DS18B20、温度、精度高、实用。171.前言32.设计总体方案42.1设计内容42.2设计要求53．器件的选择53.1单片机AT89C5153.2温度传感器DS18B2063.31602LCD显示屏84.模块设计94.1晶

2、振电路与复位电路94.2温度采集电路104.3显示电路114.4报警系统125.总结13附录1：电路图14附录2：源代码15171.前言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。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量电信号，又可以测量温度湿度等非电信号。由单片机构成的温度检测、温度控制系统可广泛应用于很多领域。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。时下，家

3、用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化己成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域。温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年

4、代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。172.设计总体方案2.1设计内容根据系统的设计要求，当温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经AT89C51处理，将把

5、温度在显示电路上显示。当开机后，显示屏和计时器进行初始化设置。同时，本系统能够设置报警温度，在到达报警时间后能够通过LED发光二极管以及发音器提示报警。利用AT89C51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。系统框图如下图：AT89C51温度控制报警电路温度传感器显示设备图1.1系统框图选择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、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器DS18B20，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的

6、很多外围电路，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，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。当LCD液晶显示器接收到来自AT89C51单片机传送来的温度信息后，分别显示了当前的温度。2.2设计要求设计的主要功能和指标如下：（1）提示开机，当按下开机键后，响起开机声。（2）利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度。（3）测量范围为-55℃～＋110℃，精度为±0.5℃。（4）用液晶进行实际温度值显示。（5）当达到报警温度后，能够自动发出报警声。173．器件的选择3.1单片机AT

7、89C51AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS—5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术。具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS-51的CMOS产品。片内含8Kbytes的可贩毒擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件兼容标准的MCS-51指令系统。片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征。其具有如下性质：（1）与MCS-51产品指令系统完全兼容（2）4K字节

8、可重擦写Flash闪烁存储器。（3）寿命：1000写/擦循环。（4）数据保留时间：10年。（5）全静态工作：0Hz-24Hz。（6）三级程序存储器锁定。（7）128