集成电路课程设计
课题：基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设
计
姓名：韩颖
班级：测控12-1
学号：
指导老师：汪玉坤
日期：
目录
一、绪论
二、总体方案设计
三、硬件系统设计
1主控制器
2 显示模块
3温度采集模块
（1）DS18B20的内部结构
（2）高速暂存存储器
（3）DS18B20的测温功能及原理
（4）DS18B20温度传感器与单片机的连接
（5）单片机最小系统总体电路图
四、系统软件设计
五、系统仿真
六、设计总结
七、参考文献
八、附源程序代码
一、绪论
在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。。。。。。温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线"，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求
1、基本功能
（1）检测两点温度
（2）两秒间隔循环显示温度
2、主要技术参数
测温范围：-30℃到+99℃
测量精度：0.0625℃
显示精度：0.1℃
显示方法：LCD循环显示
3、系统设计
系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过IO口传到1602LCD显示。
1 2 3
图（1）DS18B20引脚图
引脚定义如图（1）：
(1) GND为电源地；
(2) DQ为数字信号输入输出端；
(3) Vcc为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
4、设计原理框图
图（2）原理框图
三、硬件设计
1、主控制器（单片机）
基于设计的要求要使用AT89C51单片机作为本系统设计的核心器件。由于 AT89C51 单片机是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能cMOS8 位微处理器。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性
高且价廉的方案，所以本系统采用 AT89C51 单片机作为系统的主控制器。其特点如下:
① 4K 字节可编程闪速程序存储器:1000 次循环写擦
②全静态工作:OHz-24MHz
③三级程序存储器锁定
④ 128 X 8 位内部数据存储器，32 条可编程 I0 线
⑤两个十六位定时器计数器，六个中断源
⑥可编程串行通道，低功耗闲置和掉电模式
2. 显示模块
本设计要求用LCD 显示器来显示测出的温度。LCD系列中LM016L型号的为2行16列液晶，可显示2行16列英文字符，有8位数据总线D0-D7，RS，RW，EN三个控制端口（共14线），工作电压为5V。没背光，和常用的1602B功能和引脚一样（除了调背光的二个线脚）。可以完全实现本设计的显示功能。
3.温度采集模块
本设计用的是DS18B20温度传感器，它是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
DS18B20内部结构
（1） DS18B20的内部结构如下图所示。
图（3） DS18B20内部结构图
DS18B20有4个主要的数据部件：
① 64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(28H)组成。
②温度灵敏元件。
③非易失性温度报警触发器TH和TL。可通过软件写入用户报警上下限值。
④配置寄存器。配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。DS18B20在0工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图（4）所示。
MSB DS18B20配置寄存器结构图LSB
图（4）
其中，TM：测试模式标志位，出厂时被写入0，不能改变；R0、R1：温度计分辨率设置位，其对应四种分辨率如下表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1，R1=1（即12位分辨率），用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率。
配置寄存器与分辨率关系表：
图（5）
（2）高速暂存存储器
高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如下图所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图所示。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。
LSB DS18B20 存储器映像图MSB
图（6）
（3）DS18B20的测温功能及原理
温度值格式图DS18B20 温度数据表：
图（7）
典型对应的温度值表:
图（8）典型对应的温度值表（4）DS18B20温度传感器与单片机的连接
图（9）单片机最小系统LCD显示屏电路：
图（10）LCD显示屏电路
（5）具体总体电路图如下：
图（11）总体硬件图
四、软件设计
1、主程序方案
主程序调用了4个子程序和一个欢迎开机画面的程序，4个子程序分别是液晶初始化、DS18B201的初始化、DS18B202的初始化、和液晶显示数据的程序。
（1）液晶初始化程序：8位数据端口,2行显示,5*7点阵、开启显示, 无光标、清屏、AC递增, 画面不动。
（2）分别对两个DS18B20温度传感器初始化程序：初始化，读写一个字节，（3）液晶显示的子程序：确定液晶字符的输入位置，将字符输出到液晶显示（4）液晶显示温度程序：先读DS18B20当前温度，将温度转化成液晶字符显示。
将各个功能程序以子程序的形式写好，当写主程序的时候，只需要调用子程序调用指令使得程序结构清晰，无论是修改还是维护都比较方便。将功能程序段写成子程
序的形式，除了方便调用之外，还有一个好处那就是以后写程序的时候如果要用到，就可以直接调用这个单元功能模块。 2、流程图 主程序流程图：
图（11）主程序流程图
图（12）液晶初始化流程图
图（13）DS13B20的读取数据流程图
图（14）液晶显示流程图
五、调试仿真
开机画面：
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST 9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
30.8
DQ 2VCC 3GND 1
FIRST
DS18B20
+5V
D 7
14
D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07
E 6
R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3
LCD1
LM016L
X1
12MHz
C1
22pF
C2
22pF
G N D
C3
20uF R1
1k
+5V
G N D
23456789
1RP1
10K
+5V
17.2
DQ 2VCC 3GND 1
SECOND
DS18B20
图（15）开机画面
保持两秒后显示第一个温度：
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST 9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
30.8
DQ 2VCC 3GND 1
FIRST
DS18B20
+5V
D 7
14
D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07
E 6
R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3
LCD1
LM016L
X1
12MHz
C1
22pF
C2
22pF
G N D
C3
20uF R1
1k
+5V
G N D
23456789
1RP1
10K
+5V
17.2
DQ 2VCC 3GND 1
SECOND
DS18B20
图（16）显示第一个温度
保持两秒后显示第二个传感器测量的温度：
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST 9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
30.8
DQ 2VCC 3GND 1
FIRST
DS18B20
+5V
D 7
14
D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07
E 6
R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3
LCD1
LM016L
X1
12MHz
C1
22pF
C2
22pF
G N D
C3
20uF R1
1k
+5V
G N D
23456789
1RP1
10K
+5V
17.2
DQ 2VCC 3GND 1
SECOND
DS18B20
图（17）显示第二个温度
如此循环显示两个温度，仿真成功。
六、设计总结
AT89C51的时钟为12M ，IO 口可达32个，较高的时钟频率和丰富的IO ，都为实现电路功能提供了非常有利的条件。同时也AT89S51内含4KB FLASH ROM ，开发环境友好，易用，方便，加上Proteus 仿真大大加快本系统设计开发。在此次设计中学会了对Proteus 的基本使用，对里面一些基本元件的英文，如电阻RES 、电容CAP 、晶振CRYSTAL 等，学会了连线和运行。
在设计过程中也遇到一些问题，由于LCD 是现实的字符型数据，数字不能直接送去显示，所有对于数字的显示首先要转换为字符格式，方法为：数字+‘0’；对于温度传感器的小数处理也遇到一些问题，两个选的是12位，精度为0.0625，DS18B20的温度寄存器里低八位的低四位为小数部分，小数的值为0.0625*低八位的低四位，
但是由于单片机的数据处理能力较差，不能处理小数的乘法运算，用上方法就显示错误，后来想到可以把小数先变成整数处理，令低八位的低四位为t，小数后的第一位=625*t1000，然后将这个数字在小数点后显示即可。
其实该本设计还有很多的不足，本实验是用单片机的多个IO口来驱动多路，DS18B20是一总线结构，每一个DS18B20 在其ROM 中都存有一个其唯一的48位序列号,在出厂前已写入片内RMO中,主机在进行操作程序前必须逐一接入18B20 用读ROM(33H)命令将该18B20 的序列号读出并登录.当主机需要对众多在线的DS18B20 的某一个进行操作,首先要发出匹配ROM 命令(55H),紧接着主机提供64位序列(包括该DS8B20的48位序列号),之后操作就是针对该DS18B20的.而所谓跳过ROM 命令.即为:之后的操作是对所有DS18B20 的，所以可以在一根总线上挂多个DS18B20。
七、主要参考资料：
[1] 林志琦.基于Proteus的单片机可视化软硬件仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.9
[2] 周润景,张丽娜.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.5
[3] 张靖武,周灵彬.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2007.4
[4] 周润景,张丽娜.PROTEUS入门实用教程[M].北京:机械工业出版社,2007.9
[5] 楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.3
[6] 楼然苗,李光飞.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.7
[7]. 贾东耀，汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界，2001
[8] DALLAS DS18B20数据手册［Z］._flag;
Port Definitions********************************************************** sbit LcdRs = P2^0;
sbit LcdRw = P2^1;
sbit LcdEn = P2^2;
sfr DBPort = 0x80; P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口
sbit DQ = P1^7; 温度传送数据IO口
sbit DQ1=P1^6;
内部等待函数************************************************************************* *
unsigned char LCD_Wait(void)
{
LcdRs=0;
LcdRw=1; _nop_();
LcdEn=1; _nop_();
LcdEn=0;
return DBPort;
}
向LCD写入命令或数据************************************************************
#define LCD_COMMAND 0 Command
#define LCD_DATA 1 Data
#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 清屏
#define LCD_HOMING 0x02 光标返回原点
void LCD_Write(bit style, unsigned char input)
{
LcdEn=0;
LcdRs=style;
LcdRw=0; _nop_();
DBPort=input; _nop_();注意顺序
LcdEn=1; _nop_();注意顺序
LcdEn=0; _nop_();
LCD_Wait();
}
设置显示模式************************************************************ #define LCD_SHOW 0x04 显示开
#define LCD_HIDE 0x00 显示关
#define LCD_CURSOR 0x02 显示光标
#define LCD_NO_CURSOR 0x00 无光标
#define LCD_FLASH 0x01 光标闪动
#define LCD_NO_FLASH 0x00 光标不闪动
void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode);
}
设置输入模式************************************************************ #define LCD_AC_UP 0x02
#define LCD_AC_DOWN 0x00 default
#define LCD_MOVE 0x01 画面可平移
#define LCD_NO_MOVE 0x00 default
void LCD_SetInput(unsigned char InputMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode);
}
初始化LCD************************************************************ void LCD_Initial()
{
LcdEn=0;
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); 8位数据端口,2行显示,5*7点阵
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);
LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); 开启显示, 无光标
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); 清屏
LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); AC递增, 画面不动
}
液晶字符输入的位置************************
void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y)
{
if(y==0)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);
if(y==1)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));
}
将字符输出到液晶显示
void Print(unsigned char *str)
{
while(*str!='\0')
{
LCD_Write(LCD_DATA,*str);
str++;
}
}
***********ds18b20子程序*************************
***********ds18b20延迟子函数（晶振12MHz ）*******
void delay_18B20(unsigned int i)
{
while(i--);
}
**********ds18b20初始化函数**********************
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; DQ复位
delay_18B20(8); 稍做延时
DQ = 0; 单片机将DQ拉低
delay_18B20(80); 精确延时大于480us
DQ = 1; 拉高总线
delay_18B20(14);
x=DQ; 稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败
delay_18B20(20);
}
***********ds18b20读一个字节************** unsigned char ReadOneChar(void)
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{ DQ = 0; 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; 给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
delay_18B20(4);
}
return(dat);
}
*************ds18b20写一个字节**************** void WriteOneChar(uchar dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{ DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
delay_18B20(5); DQ = 1;
dat>>=1;
}
}
**************读取ds18b20当前温度************
void ReadTemp(void)
{
unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
char t;
long tt;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); 启动温度转换
delay_18B20(100); this message is wery important
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); 读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度
delay_18B20(100);
a=ReadOneChar(); 读取温度值低位
b=ReadOneChar(); 读取温度值高位
temp_value=b<<4;
temp_value+=(a&0xf0)>>4;
t=a&0x0f;
tt=t*625;
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文 目录 摘要 .................................................................. I Abstract ............................................................... I 目录 ................................................................ II 第一章绪论 (1) 1.1课题研究背景及意义 (1) 1.2国外研究现状 (1) 1.2.1国外研究现状 (1) 1.2.2国研究现状 (1) 1.2.3总的发展阶段 (2) 1.3课题研究的容 (2) 第二章硬件系统总体方案设计 (3) 2.1硬件系统总体设计方案一 (3) 2.2硬件系统总体设计方案二 (4) 2.3硬件系统的方案选择 (4) 第三章控制系统硬件设计 (6) 3.1单片机 (6) 3.2 数字温度计DS18B20 (9) 3.2.1 DS18S20数字温度计的主要特性 (9) 3.3 4X4键盘 (9) 3.4数码管 (10) 3.5光电耦合器 (12) 3.6 双向晶闸管 (13) 3.7 PTC加热器 (14) 3.8 反相器7406 (15) 3.9双四输入与门74LS21 (16)
3.9蜂鸣器 (16) 第四章控制系统软件设计 (17) 4.1 主程序模块设计 (17) 4.1.1主程序流程图 (17) 4.2温度采集模块程序设计 (18) 4.2.1 DS18B20的时序 (18) 4.2.3 读温度子程序流程图 (20) 4.3温度设定模块程序设计 (21) 4.3.1中断服务子程序 (21) 4.3.2 键盘扫描子程序 (21) 4.4温度显示模块设计 (23) 4.4.1设定值显示子程序 (23) 4.4.2 实际值显示子程序 (24) 4.5温度控制模块设计 (25) 4.5.1双位控制算法设计 (25) 4.5.2温度控制子程序流程图 (25) 4.6报警模块程序设计 (26) 第五章结果分析 (27) 5.1 PROTEUS仿真 (27) 5.1.1 键盘设定温度仿真 (27) 5.1.2 温度采集仿真 (28) 5.1.3 整体仿真 (28) 5.2实际运行结果 (29) 第六章总结与展望 (31) 6.1总结 (31) 6.2展望 (31) 致谢 (32) 附录程序 (33) 参考文献 (42)
理工科类大学毕业设计论文 南开大学 本科生毕业设计 中文题目：基于单片机的多点温度测量系统设计 英文题目：Design of based on the microprocessor multipoint temperature measurement system 学号：**** 姓名：**** 年级：**** 专业：电子信息科学与技术 系别：电子科学系 指导教师：**** 完成日期：****
摘要 通过运用DS18B20数字温度传感器的测温原理和特性，利用它独特的单线总线接口方式，与AT89C51单片机相结合实现多点测温。并给出了测温系统中对DS18B20操作的C51编程实例。实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。 本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下的仿真。利用51单片机的并行口，同步快速读取8支DS18B20温度，实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的快速精确识别和处理，并给出了具体的编程实例和仿真结果。 关键词：单片机；DS18B20数字温度传感器；Proteus仿真；C51编程
Abstract With using the measuring principle and characteristics of the numerical temperature sensor of DS18B20,making use of special characteristics of single line as the total line, and combine together with AT89C51 to realize several points temperature measuring. Also this paper gives the example of the C51 program which is used to operate to the DS18B20. Make system have characteristics of simple, high accuracy, strong anti- interference ability, stable work etc. This design introduced AT89C51 monolithic integrated circuit temperature control system design from the hardware and the software two aspects. A multipoint temperature measurement system based on DS18B20 and AT89C51 microcontroller is designed and simulated by Proteus in this paper, including software and hardware design of this system. The system has such advantages as novel circuit design, quick measurement speed, high measurement accuracy, and good practicality. Key words: SCM；DS18B20；Proteus simulation；C51 program
1 绪论 1.1 课题背景 本课题要求实现温室温度的自动检测和控制，能够显示温室温度，当温度超出正常范围时系统发出报警信号。 温度是工业生产过程中最普遍、最重要的检测参数之一。任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关。温度检测和控制都直接与安全生产、节约能源等技术经济指标相联系。 温度测量在工业、民用、军事等领域占有重要的地位。航空、汽车、家电、科研等领域都需要温度测试设备，用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、交变温度或恒定试验的温度环境的变化，判断当检测目标的温度值达到警示条件时发出警告信号。 一般系统运行时，温度不可过高，温度检测系统可以设定一个报警值，对于温度超过该温度值时进行声光报警，提示管理人员尽快断电对设备进行检修，这样就可以防止温度过高对电机、部件所造成的损坏，避免造成更大的损失[2-3]。传统的温度检测系统采用热电阻、热敏电阻、热电偶等传感器作为感测器件，采用差动放大器进行放大，用单片机进行数据处理，最终显示出温度值。 本设计的核心部件用精密温度传感器，专门负责现场温度的测量、变换和数字量化，选用单片机作为微控制器进行温度采集，然后将采集到的温度值的数据利用微控制器将当前温度显示出来。通过RS-485总线将当前采集到的温度值发送到PC机，在控制室的观察人员能够及时准确的监视当前温度情况。
1.2 课题现状 温度检测具有广泛的应用性，在工业、民用、军事等领域都有着极其重要的应用。 1.2.1 CPU温度检测 现在的电脑主板具有老式主板所没有的CPU温度检测报警功能。CPU 温度过高会导致系统工作不稳定或者死机，甚至损坏CPU等，所以对CPU 的温度检测是很重要的。它会在CPU温度超出安全范围时发出警告检测。温度的探头有两种：一种集成在处理器之中，依靠BIOS的支持；另一种是外置的，在主板上面可以见到，通常是一颗热敏电阻。它们都是通过温度的改变来改变自身的电阻值，让温度检测电路探测到电阻的改变，从而改变温度数值。 1.2.2 TH-IR101F 红外测温仪 设备由红外传感器和显示报警系统两部分组成，它们之间通过专用的五芯电缆连接。安装时将红外传感器用支架固定在通道旁边或大门旁边等地方，使得被测人与红外传感器之间的距离相距35cm。在其旁边摆放一张桌子，放置显示报警系统。只要被测人在指定位置站立1秒钟以上，红外快速检测仪就可准确测量出旅客体温。一旦受测者体温超过38℃，测温仪的红灯就会闪亮，同时发出蜂鸣声提醒检查人员。 红外温度快速检测仪为在人流量较大的公共场所降低非典的扩散和传播提供快速、非接触测量手段，可广泛用于机场、海关、车站、宾馆、商场、影院、写字楼、学校等人流量较大的公共场所，对体温超过38℃的人员进行有效筛选。 1.2.3 TH-IR201S计算机红外测温系统
本科毕业设计 基于单片机的粮仓温湿度多点无线监测系统设计 温湿度是一个非常重要的参数。在工业、医疗、军事和生活等许多地方，都需要用到测温湿装置来监测温湿度。传统直接布线测量不能满足要求，特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境，通过直接布线测量不现实。因此采用无线传输温湿度信息尤为必要。 目前有些设计能够实现无线温湿度监测，但价格过高是其最大的缺点。在实际温湿度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性又需要降低功耗。因此设计一种低功耗的无线温湿度监测系统很有意义。本文提出一种针对无线数据传输问题的解决方案，该方案基于nRF24L01来设计无线温湿度采集系统。该系统采用传统单片机ATmega16L和数字温湿度传感器AM2301来构成多点、实时的无线温湿度监测系统。通过简单的无线通信协议，实现可靠性与功耗平衡，该系统能实现对温湿度的监测，是可以实现远程控制的无线温湿度监测系统。
该系统利用无线通信技术构建了分布式无线传感器网络，通过传感器节点实现温湿度信息的采集和传输，系统具有组网简单，维护方便，运行费用低等优点，能够实现可靠的无线数据传输。可以应用于大型粮仓温湿度的监测。 关键字：ATmega16 AM2301 无线传输nRF24L01
Wireless Temperature and Humidity Monitoring System in Barn Shi Jianzhu (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou China) Abstract:Temperature and many places, such as the industrial, medical, and military, you need the temperature and some environments, such as, of temperature and is particularly necessary. At present, some devices can be used to monitor wireless temperature and in actual control. Therefore, the design of a low-power consumption wireless temperature and for wireless data transmission, the program is based on the nRF24L01 to design the monitorint system of wireless temperature and protocols, bring about reliability and power balance. The system is a remote wireless temperature and technology to build a distributed wireless sensor networks. The temperature and and transmission based on sensor nodes, with a simple network, easy maintenance, low operation cost. The system can be applied to a large granary temperature and nRF24l01
集成电路课程设计 课题：基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设 计 姓名：韩颖 班级：测控12-1 学号：
指导老师：汪玉坤 日期： 目录 一、绪论 二、总体方案设计 三、硬件系统设计 1主控制器 2 显示模块 3温度采集模块 （1）DS18B20的内部结构 （2）高速暂存存储器 （3）DS18B20的测温功能及原理 （4）DS18B20温度传感器与单片机的连接
（5）单片机最小系统总体电路图 四、系统软件设计 五、系统仿真 六、设计总结 七、参考文献 八、附源程序代码 一、绪论 在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。。。。。。温度检测系统应用十分广阔。 本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线"，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求 1、基本功能 （1）检测两点温度 （2）两秒间隔循环显示温度 2、主要技术参数 测温范围：-30℃到+99℃
测量精度：0.0625℃ 显示精度：0.1℃ 显示方法：LCD循环显示 3、系统设计 系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。 DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过IO口传到1602LCD显示。 1 2 3 图（1）DS18B20引脚图 引脚定义如图（1）： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入输出端； (3) Vcc为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 4、设计原理框图 图（2）原理框图 三、硬件设计 1、主控制器（单片机） 基于设计的要求要使用AT89C51单片机作为本系统设计的核心器件。由于 AT89C51 单片机是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能cMOS8 位微处理器。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性
1. 引言 1.1 温室控制系统设计背景 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚的温度和湿度参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大与由于测控不与时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚温度、湿度，使大棚形成有利于蔬菜，水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节[1]。 影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的，某个控制变量发生改变，会影响其它控制变量的变化。作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。温度和湿度一直是人类关注的对象，这两种环境因素时刻影响着人们的生产和生活，下面主要就温度和湿度对作物的影响进行简略说明。
毕业论文 基于单片机的温度测量系统所在系部：电气信息工程系
摘要 随着社会经济的不断发展，现代农业生产离不开环境控制，本文在对国内外温室智能控制进行深入分析的基础上，针对温室智能化控制存在的诸多因子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温度检测系统设计方案。 本系统采用层次化、模块化设计，整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、计算机监控系统组成。系统以单片机为核心，以多个温度、湿度传感器作为测量元件，通过单片机与智能传感器相连，采集存储智能传感器的测量数据。在单片机系统中，还要实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心。 本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的总体设计方案，包括其功能设计；设计原则；组成与工作原理；二是进行智能传感器的硬件电路设计；包括硬件电路构成及测量原理；温度传感器的选择；单片机的选择；输入输出通道设计；三是进行了调试和仿真，包括硬件仿真和软件仿真。 关键词：AT89C2051 单片机DS18B20 温度测量
Abstract With the socio-economic development, modern agricultural production can not be separated from environmental control, this article in the greenhouse at home and abroad to conduct in-depth analysis of intelligent control based on the existence of intelligent control for greenhouse many factors, the intelligent sensor monitoring and single-chip control by combining single-chip based on the temperature detection system design. The system uses a hierarchical, modular design, the entire system by the data acquisition system, single-chip control system, computer monitoring system. System to single-chip microcomputer as the core to a number of temperature and humidity sensor as a measurement component, through the single-chip smart sensor and connected to the storage collection of intelligent sensor measurement data. In single-chip system, but also the realization of the extended stored procedures, data, real-time display, alarm and data overrun voice auxiliary storage. Single-chip computer as a monitor connected with the center of intelligent sensors. The design made the following main aspects: First, the overall design of the system, including its functional design; design principles; the composition and working principle; Second, an intelligent sensor hardware circuit design; including hardware and measurement circuit principle; the choice of temperature sensor; SCM choice; input and output channel design; Third, we carried out the testing and simulation, including hardware simulation and software simulation. Keywords：AT89C2051 Single-Chip Microcomputer DS18B20 Temperature Measurement;
本文的下载地址： 前言 (2) 1 总体方案设计 (2) 1.1 方案论证 (3) 1.1.1 传感器 (3) 1.1.2 主控部分 (3) 2 硬件电路的设计 (4) 2.1 电源电路 (4) 2.2 温度采集电路 (5) 2.2.1 DS18B20简介 (5) 2.2.2 电路设计 (6) 2.2.3 无线传输电路模块 (7) 3 无线发送和接收电路 (8) 3.1 无线发送电路 (8) 3.2 无线接收模块 (9) 4 显示电路 (9) 4.1 字符型液晶显示模块 (9) 4.2 字符型液晶显示模块引脚 (10) 4.3 字符型液晶显示模块内部结构 (10) 5 单片机AT89S52 (11) 5.1 AT89S52简介 (11) 5.2 AT89S52引脚说明 (12) 6 软件设计 (14) 6.1 系统概述 (14) 6.2 程序设计流程图 (14) 6.3 温度传感器多点数据采集 (14) 7 调试及结果 (15) 7.1 测试环境及工具 (15) 7.2 测试方法 (15) 7.3 测试结果分析 (15) 8 总结 (15) 附录1：电路原理总图 (16) 附录2：发射部分主程序 (17) 附录3：接收部分主程序 (22) 参考文献 (27) 无线数据采集系统的设计和实现 学生：XX指导教师：XX 内容摘要：由于数据采集系统的使用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高，国内现在已有不少数据测量和采集的系统，但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂，并且对测试环境要求
较高等问题。人们需要一种使用范围广、性价比高的数据采集系统。 在分析了不同类型的单片机的特点及单片机和PC机通信技术的基础上，设计了单片机控制的采集系统，并通过串口通信实现单片机和P(：机之间的通信，实现数据的传送并将数据在PC机上显示及存储，完成单机的多通道数据采集系统的设计及实现。 基于单片机的多通道数据采集系统是由将来自传感器的信号通过放大、线性化、滤波、同步采样保持等处理后，输入A／D转换为数字信号后由单片机采集，然后利用单片机和PC机的通信将数据送到PC机进行数据的存储、后期处理和显示，实现了数据处理功能强大、显示直观、界面友好、性价比高、使用广泛的特点，可广泛使用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化、智能家居等诸多领域。 关键词：多通道数据采集单片机 Design and implementation of wireless data acquisition system Abstract: since the wide range of data acquisition system, which involves the measurement signal and the type of signal source more and more, Surveyors are increasingly high requirements of the domestic now have a lot of data acquisition and measurement system But there are many single function systems, collecting less access, low collection rate, complicated operations, and the demands of the test environment and other issues．It requires abroad scope of application, high reliability and low-cost data acquisition system． Based on the analysis of the characteristics of different types of SCM and SCM and PC communication technology, SCM control of the collection system designed and adopted MCU serial communication between PC and communications, Data transmission and display of data stored on the PC．Single completed the multi-channel data acquisition system design and implementation. Based on SCM′s multi-channel data acquisition system is adopted will come from the sensor signal amplification, linear filtering, After processing maintain synchronous sampling, which converted to digital signal input A/D conversion by SCM Acquisition, Then, SCM and PC to PC communications data to the data storage, post-processing and display. a powerful data processing, visual shows, friendly interface and high performance-price ratio, a wide range of features. can be widely used in industrial control equipment, instruments, and electrical engineering integration, intelligent home and many other fields．
基于单片机的多点温度监测系统设计 摘要：DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步窜行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机；转换器 Based on SCM more temperature monitoring system design Abstract：DS18B20 is a network of high precision digital temperature sensor, since it has the unique advantages single bus, users can easily set up sensor network, and can make more temperature measurement circuit become simple and reliable. PL2303 Prolific company is the production of a highly integrated RS232-USB interface converter, can provide a RS232 full-duplex asynchronous channeling line of communication equipment and the USB interface convenient connection function of the solution. The system consists of PC and a machine under two main components. A machine to implement the temperature detection and provide standard RS232 communication interface, ATMEL company used chip AT89S52 SCM and DALLAS company DS18B20 digital temperature sensor. PC parts used the general PC. This system can be used in storage temperature measurement, building the air conditioning control and production process monitoring, etc。 Key words：temperature measurement; Single bus; Digital temperature sensors; Single chip microcomputer; converter
基于单片机的多点温湿度检测系统设计光电信息工程专业毕业设计毕业论文
本科毕业设计(论文) 题目：基于单片机的多点温湿度检测系统设计 院（系）光电工程学院 专业光电信息工程 班级070107 姓名苏波 学号070107113 导师刘宝元 2011年6月10日
基于单片机的多点温湿度检测系统设计 摘要 温湿度在线监控系统的应用是非常广泛的，例如，粮库、机房、档案馆等场所。在这些场所，必须控制温度及相对湿度这两个物理量在一定的范围内，不能过高，也不能过低。由于粮库、机房、档案馆等场所对于温湿度的特殊要求，这些地点需要装有温湿度在线监控系统，由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值，当系统监测到的温湿度值超过阈值时，自动启动空气温湿度调节设备；当环境温湿度值降到设定范围内，温湿度调节设备停止工作。 本文设计的多通道温、湿度检测系统利用单片机AT89C51作控制器,采用数字式传感器进行温湿度测量,实现多地点的温、湿度实时检测和显示功能,能方便地应用于各种温湿度检测场合。 关键词：仓库机房，温湿度传感器，单片机AT89S52
Abstract Temperature and humidity-line monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other places.In these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too low.The grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning; When the ambient temperature and humidity values down to set the range, temperature and humidity conditioning stopped working. This design of multi-channel temperature and humidity detection system using microcontroller AT89C51 as the controller, the use of digital sensor for temperature and humidity measurements, multi-site temperature, humidity, and display real-time detection can be easily applied to a variety of temperature and humidity testing occasions . Key words: storage room, temperature and humidity sensors, microcontroller AT89S52 II
基于单片机的多点温度检测系统 【摘要】 温度是一个和人们息息相关的物理量，温度的变化会给我们带来重大的影响，因此对温度的检测控制非常重要，其检测控制一般使用各式各样的传感器。 本设计使用的是DS18B20，它是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域 【关键字】：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机
【Abstract】 Temperature is a physical quantity and the people closely linked, the changes in temperature will bring significant influence to us, so the detection of the temperature control is very important, the general use of every kind of sensor detection and control. This design is the use of DS18B20, it is a high precision digital temperature sensor network, because of its unique advantages of single bus, users can easily set up a sensor network, and can make the multi-point temperature measurement circuit is simple, reliable and become. In this paper, combining with practical experience, introduces the hardware of digital temperature sensor DS18B20 with single chip and software programming, and gives the software flow chart The system consists of host computer and slave computer of two parts. Lower machine to achieve the temperature detection and provide standard RS232 communication interface chip, use DS18B20 digital temperature sensor AT89C51 chip of ATMEL company and the DALLAS company. PC part using the generic PC. The system can be applied to the storage temperature, building air conditioning control and production process monitoring and other fields 【key words 】: temperature measurement，Single bus，Digital temperature sensor，singlechip
原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名：日期 指导教师签名：日期
确定了温度监控系统的总体设计方案，包括系统各组成硬件、系统电路设计及系统软件设计等方面。利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。对传感器理论单片机实际应用有机结合进行了研究，详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程，以及实现热电转换的原理过程。电路及软件设计方面，利用Protel99软件对系统的电路原理图进行了设计，并生成了电路板。对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控。 传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。 关键词：A/D转换模块；数据传输模块；温度；Protel99；传感器；
Determine the temperature monitoring system design program, including system component hardware, system circuit design and system software design and so on. In this paper, microcomputer with the sensor technology development and design of the temperature monitoring system. Paper sensor combination of the practical application of theory of SCM in detail about the use of thermistor temperature as a thermal sensor to detect the process, and the realization of the principle of thermoelectric conversion process. Circuit and software design, use of software systems Protel99 circuit schematic for the design and build the circuit boards. Function of each part of the article, realize the process in detail. The core of the system for temperature monitoring. Sensors of various physical quantities can, chemical content and biomass signals into electrical signals so that people can use computers for automatic measurement, information processing and automatic control, but they have varying degrees of the influencing factors such as temperature drift and nonlinearity .Sensors are used to measure and control system, its performance directly affects the system performance. Therefore, not only to master the structure of various types of sensors, theory and performance, but also must understand the sensor interface circuit through the appropriate adjustments to meet the signal processing, display and control requirements, and only through the application examples of the principles of sensor and intelligence sensor instance of understanding, to the sensors and information communications and information processing combine to adapt to sensor production, research, development and application. Key words: A / D converter module; data transfer module; temperature ; Protel99; sensor;