课程设计（论文）-基于单片机的温度测量设计

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1、目录内容摘要1关键词11绪论22设计任务22.1设计任务与要求22.2方案的选择与论证33系统硬件设计43.1主控器模块53.2数码管显示模块73.3采样和A/D转换模块83.4报警模块94软件设计与仿真94.1主程序设计94.2仿真软件简介104.3仿真结果114.4系统调试134.5误差分析145实物展示155.1低于温度下限155.2高于温度上限166总结18附录：程序清单20参考文献25基于单片机的温度测量设计内容摘要：该温度测量报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统通过调节可调电阻调节电压

2、作为模拟输入量，通过A/D转换成温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。另外该方案显示部分采用数码管来显示温度。本文详细阐述了单片机和LED数码显示器的内部结构，系统硬件电路和软件程序的设计及调试过程，同时给出了原理图、流程图等。涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图，PCB图以及最后的试验板焊制等产品开发的基本过程。关键词：AT89C51ADC0808温度检测报警251绪论目前单片机渗透到我们

3、生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用必须重视。温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。在控制领域中，对

4、温度的控制有着举足轻重的作用。例如陶瓷的烧烤，只有控制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。本次设计的目的就是基于AT89C51单片机设计一个温度检测,报警的系统，该系统能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。2系统设计2.1设计任务与要求(1)用可调电阻调节电

5、压值作为模拟温度的输入量，当温度低于30℃时，发出长嘀报警声和光报警，当温度高于60℃时，发出短嘀报警声和光报警。并将实时的温度显示在数码管上。25(2)要求使用的元器件数目尽量少。(3)设计硬件电路原理图，合理选择元器件；编写使用说明书，说明使用方法。(4)设计在实验板上实现该功能的程序并进行调试。参考相关资料掌握将要使用的元器件的特性，性能和使用方法，再根据功能要求画出相应的电路图，利用proteus软件进行仿真实验。实验通过后，编写程序在单片机实验板上调试。最后编写课程设计说明书，附上电路原理图和程序源代码2.2方案的选择与论证2.2

6、.1总体设计方案方案一：基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，在工业生产中此范围较小。而且由于编程时采用I2C通信，因此读取数据是时序要求较高，程序编写复杂。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，然后通过数码管显示其温度值。此方

7、案设计简单，编程容易，并且增宽了测量温度范围。本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过AD0808检测由电位器分压输出的的电压值，从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机，并且由其送去数码管显示，其中数码管通过两位八段数码管显示。3系统硬件设计本系统由主控模块、采样和A/D转换模块、报警模块、25数码管显示模块4个模块组成，系统硬件组成框图如图1所示。系统总体电路原理图如图2所示。报警模块数码管显示模块主控模块采样和A/D转换模块图1系统硬件组成框25图2系统电路原理图3.1主控器模块本系统

8、控制器芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图3所示。AT89C51管脚介绍:VCC：供电电压。　　GND：接地。　　P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8