基于单片机的温度采集软件系统设计

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1、目录1.1背景和意义11.2国内外现状21.3目的和内容22主要器件介绍42.1AT89C51简介42.1.1主要特性：42.1.2AT89C51管脚说明52.2.2DS18B20引脚定义83系统设计103.1功能要求103.2总体设计方案103.3系统软件设计113.3.1PC与单片机串口通信113.3.2上位机软件设计124程序设计174.1上位机程序175结论20附录上位机程序21参考文献33致谢351引言1.1背景和意义近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续炒快速、高性能方向发展，从4位、8位单片机发展到16位、32

2、位单片机。单片机主要用于控制，它的的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机在家用电器业中应用的十分广泛：例如全自动洗衣机，智能玩具；除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域，它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题[11]。传统靠人工控制和测量的温度、湿度、液位等信号的测压、力控系统，外围电路比较复杂，测量精度较低，分辨力不高，需进行温度校准（非

3、线性校准、温度补偿、传感器标定等）；且它们的体积较大、使用不够方便，更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与，外界设备多，成本高，因为越来越适应不了社会的要求。在对多类型、多通道信号同时进行监测和控制中，传统的测控系统能力有限[9]。传统的温度测量方法有很多种：酒精温度计、水银温度计、热电偶、热电阻、热敏电阻、辐射高温计等[1]。酒精、煤油温度计常用与室温的测量，也用于实验室中一些液体或实验室温度的测量。水银常用于体温计，由于熔点比较高，所以不适合低温环境。热电偶测温的原理是：将两条不同的金属线的一端连接在一起并加热，在两线之间会

4、有一个与温度成正比的热离子电压产生。但在恶劣的环境中，热电偶的质量可能会受影响；由于水是溶解物质所以也会引起问题。温度过高热电偶金属可能会熔化，从而改变成分，并且影响读数。热电阻是一种电阻与温度成正比的温度传感器。辐射高温计是非接触型温度传感器，它可以探测到来自被测物得红外辐射并将辐射转换成与温度成正比的电压或电流。所以这种方式比较适合一些非接触的场合。但是如何将计算机与各种设施、设备结合，简化人工操作并实现自动控制，满足社会的需求，成为一个很迫切的问题。随着时代的发展，科技的进步，各种复杂的场合对温度的测量也是提出了不同的要求，

5、在某些场合要求能够实时监控温度值，并且能够将大量的温度数据保存起来，并进行集中处理，计算机的出现是的大量温度数据的保存及处理成为了可能，但是传统的酒精或煤油温度计等却无法将温度数据传递给计算机，所以便出现了各自各样的电子温度传感器，而现在大量采用的是温敏电阻加AD转换的方法，采集温度虽然方便，但是精度不够，而且电路复杂，并不适用与多点测温，本课题正是针对这种状况而设计的，采用了精确的温度传感器，并且能够通过单片机实时采集温度传送给电脑，用于实现温度的远程控制。而且可以利用电脑的优势存储大量的温度数据和实现对温度数据的处理。温度检

6、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，随着科学技术的发展，有单片机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发的应用，例如：以前常用的AD590和LM35等，一级现在得到广发应用的DS1820、DS1821和DS1620等。本次毕业设计正式为了完成温度采集而设计的，而且用了前不久美国DALLAS公司生产的可租网数字式温度传感器DS1820，可以说与人们的日常生活是息息相关的，具有很大的现实意义[2-3]

7、。1.2国内外现状现在比较常用的普通测温方法就是利用一些液体的热胀原理制作的，比如说煤油温度计，酒精温度计以及水银温度计等，这些原始的测温方法成本比较低，但是测温精度也很低，不适合用于一些需要高精度测温的情况，而且通过电子装置自动采集温度不太方便，也有一些电子测温采用的时温敏电阻加AD转换的方法，采集温度虽然方便，但是精度不够，本课题正是针对这种状况而设计的，采用了精确的温度传感器，并且能够通过单片机的优势存储大量的温度数据和实现对温度数据的处理[13-16]。1.3目的和内容新型数字化、网络化传感器在工程中的应用具有极其重要的

8、意义。这类传感器是各种参量送入计算机系统，进行智能监测、控制的最前端。随着科技的发展，数字化。网络化传感器应用日益广泛，以其传统方式不可比拟的优势渐渐成为技术的趋势和主流。本次设计的目的就是以数字传感器DS1820作为前端，采集温度经过单片机处理后