学校代码：11517
学号：
HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING
毕业设计
题目
学生姓名
专业班级
学号
系（部）电气信息工程学院
指导教师(职称)
完成时间 2015年06月11日
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年月日
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论文作者签名：
年月日
河南工程学院
毕业设计（论文）任务书
题目基于单片机的多点温度监测系统设计与仿真
专业电气工程及其自动化学号姓名
主要内容：
1．系统硬件设计。
2．模块化设计。
3．主控电路的设计。
4．系统设计的仿真实现。
基本要求：
1．能够实时测量对象温度，超过设定值声光报警。
2．DS18B20测温范围-55o C~+128o C，以0.1o C递增。
3．得到优化的仿真软件程序；蜂鸣器的原理是由振动产生声音。
主要参考资料：
[1]张开生,郭国法.MCS-51单片机温度控制系统的设计[J].微计算机信息,2005,21(7) 68-69
[2] 余发山,王福忠.单片机原理及应用技术[M].中国矿业大学出版社,2007.
[3]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[4] 高云红.数字温度传感器在多点温度测量系统中的应用[J].沈阳航空工业学院学报,2006,(02):61-63.
完成期限：
指导教师签名：
专业负责人签名：
年月日
目录
摘要.......................................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................................. II 1 绪论 (1)
1.1课题设计的背景 (1)
1.2课题研究的目的和意义 (1)
1.3国内外发展的现状及水平 (2)
1.4课题设计的主要内容 (3)
2 方案的论证比较与选择 (4)
2.1方案设计 (4)
2.1.1 设计方案一 (4)
2.1.2 设计方案二 (5)
2.1.3 设计方案三 (6)
2.2方案的比较与选择 (6)
2.3本章小结 (7)
3 系统的硬件设计 (8)
3.1单片机系统设计 (8)
3.2温度传感器 (9)
3.2.1 温度传感器的选用 (10)
3.2.2 温度传感器DS18B20 (10)
3.3按键及显示电路设计 (12)
3.4本章小结 (14)
4 软件设计 (15)
4.1软件开发工具的选择 (15)
4.2系统软件设计的一般原则 (15)
4.3系统软件设计的一般步骤 (15)
4.4软件的实现 (16)
4.4.1 系统主程序流程图 (17)
4.4.2 传感器程序设计 (17)
4.4.3 温度测量程序设计 (18)
4.4.4 键盘程序的设计 (19)
4.4.5 报警程序的设计 (20)
4.5本章小结 (20)
5 仿真调试 (21)
5.1仿真结果 (21)
5.2本章小结 (23)
结束语 (24)
致谢 (25)
参考文献 (26)
附录一：硬件仿真图 (27)
附录二：系统原理图 (28)
附录三：主程序 (29)
基于单片机的多点温度监测系统设计与仿真
摘要
随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素。许多产品对温度测量范围要求严格，而目前市场上的温度测试仪器都是单点测量，且温度信息传输是不及时的、不够精确的，从而不利于工业控制来及时做出决定。在这种情况下，制定出可以多点测量、实时性高、高精度的同步测量方案是很有必要的。因此，毕业设计以单片机作为核心的部件设计出一种多点温度监测系统。
毕业设计的硬件方面：温度检测部分使用数字温度传感器DS18B20检测温度信号传给单片机STC89C52进行显示；温度的显示环节利用LCD1602液晶显示器显示温度；温度上限设定环节利用三个按键调节温度的设定值；按键电路利用三个按键实现对温度值和功能键的设定；声光报警电路主要有蜂鸣器、发光二极管、三极管，利用三极管控制电路通断，并且三极管高电平导通。软件方面：根据毕业设计要求建立仿真原理图，利用Altium Designer Release 10软件画原理图，利用ISIS软件对原理图进行仿真，利用Keil uVision4软件编译LCD1602显示DS18B20读温度的程序。它适用于如大棚温度监控、冷库测温、粮仓温度监控等场所，通过DS18B20的单总线技术，实现对环境的温度测量和监控。
关键词多点温度监测；仿真；单片机；DS18B20
DESIGN AND SIMULATION OF TEMPERATURE
MONITORING SYSTEMBASED ON MCU
ABSTRACT
With social progress and development of industrial technology, People pay more and more attention to the factor of temperature. Many of the products have strict requirements in the range of temperature measurement, currently temperature test instrument is a single point measurement on the market, and the temperature information is not timely, not accurate enough, which is disadvantageous to the industrial control to make timely decisions. IN this form, it is necessary to work out program that can be multi-point measurement, real-time synchronization precision measurement. So,the design of the Single chip microcomputer as the core of the component designs a multi-point temperature monitoring system.
The hardware of the graduation design:Temperature detection part of the use of digital temperature sensor DS18B20 detection temperature signal to the microcontroller display;Display link of the Temperature exploits LCD1602 LCD display temperature;Temperature upper and lower limit set link use three key to adjust temperature setting value；The key circuit uses three buttons to realize the setting of temperature and function keys；Sound and light alarm circuit mainly buzzer, light-emitting diode, transistor，the control circuit is broken through the use of transistor,and the low level of the transistor is low.Software:According to the graduation design requirements to establish simulation diagram, Altium Designer Release 10 software painting schematics,Simulation of the schematic diagram with theISIS software,UVision4 Keil software compiled LCD1602 display DS18B20 read temperature program, it is suitable for such as greenhouse temperature monitoring, cold storage temperature, and temperature monitoring and other places of the barn,Single bus technology of through DS18B20,realize temperature measurement and monitoring of the environment.
KEY WORDS Multi-point temperature monitoring; Simulation; Single chip processor; Thermometer DS18B20
1 绪论
1.1 课题设计的背景
温度是关于物体冷热程度的度量，是自然界主要的物理量之一，而温度测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目，温度在工农业生产、现代科学研究及高新技术开发过程中是一个极其普遍而重要的测量参数，温度测量仪现己广泛应用于农业实验室，工业，环保，卫生防疫，仓储运输，博物馆，温室等领域，因此温度测量技术的研究是一个很重要的课题[1]。同时，温度也是和人们生活环境有着很大关系的一个物理量，是国际单位制七个基本量之一，它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人民的居室里经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对环境温度进行控制。例如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常运行。炼油过程中，原油必须在不同的温度和条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有合适的温度环境，许多电子产品不能工作，粮仓的储粮就会变质腐烂，酒类的品质就没有保障。可见，研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。
随着工业的不断发展，对温度测量的各种要求越来越高。然而随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域[2]。毕业设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方便的需求。
1.2 课题研究的目的和意义
在粮库测温系统、冷库测温系统、智能化建筑系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量系统。因此，多点温度测量技术的实现显得非常的重要。
毕业设计，其目的是在于：掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用Keil对系统进行编程。本课题综合了电子信息、计算机技术专业领域方便的知识，具有综合性、科学性、代表性，可全面检验和促进学生的理论素质和工作能力。本课题的研究可以使学生更好的掌握基于单片机应用系统的分析与设计
方法，培养创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，提高电子产品研发素质、增强针对实际应用进行控制系统设计制作的能力。
1.3 国内外发展的现状及水平
传感器的发展处在信息技术的前沿尖端位置，尤其是温度传感器被广泛应用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展，同时具有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，发展以温度传感器为载体的温度测量技术具有重大意义。
传感器主要大体经过了两个发展阶段：模拟集成温度传感器，该传感器具有功能单一、测量误差小、传输距离远、价格低、体积小、微功耗、响应速度快、适用于远程温度测量和温度控制、不需要非直线性校准、简单的外部电路等优点。在国内和国际应用集成传感器中它是最常见的典型产品，如AD590、LM135、TMP17、AD592等；模拟集成温度控制器包括一个可编程温控开关、温度控制器，其中LM56、AD22105和MAX6509为其典型产品。智能温度传感器是出现在90年代中期，是微电子技术、计算机技术和自动测试的结果。在智能温度传感器包含一个温度传感器、模数转换器、信号处理器、内存和接口电路。一些产品有多路选择器，中央控制单元(中央处理器)、随机存取存储器(内存)和只读存储器(光盘)。智能温度传感器能输出温度数据和温度控制的相关量，适合各种单片机；它是基于硬件在软件测试能力的基础之上开发的，其智能化的高低还取决于软件开发水平。
综上所述，前人的不足之处我认为有：一般的测量和控制生产都采用不同形式的温度传感器。在传统的温度测量系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这将不可避免地遇到误差补偿，如多点测量的切换误差和信号调理电路的误差问题；如果处理某一过程的步骤不正确，可能会导致整个系统的性能退化。
随着现代科学技术的迅速发展，特别是大规模集成电路技术的发展，小型化、一体化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。在美国达拉斯半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，具有独特的接口，只需要占用一个输入/输出接口就可以完成与单片机的通讯；在-10℃～+85℃温度范围是±0.5℃精度；用户可编程设定9～12位的分辨率。采用DS18B20数字温度传感器组成的多点温度测量系统, 克服了传统温度测量系统测量精度低、外围硬件电路复杂、可靠性较低等缺点, 具有测温系统简
单、测温精度高、连接方便、占用口线少等许多优点, 为多点温度的测量带来了极大的方便。这些特点使DS18B20是非常适合于构建高精度、多点温度测量系统[3]。
综上所述：毕业设计采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件。
1.4 课题设计的主要内容
毕业设计研究的内容主要如下：
(1)在查阅相关资料后，毕业设计采用以STC89C52为核心的单片机系统，来实现对
温度的监测、报警等功能。
(2)研究比较各相关元器件的功能与特点，选择合适的元器件。
(3)系统硬件设计。系统硬件设计主要包括：温度检测、单片机数据采集处理、显示、
键盘设定、报警电路等部分。
(4) 系统软件设计。本课题采用C语言，利用Keil uVision4编译器进行编程及调试。
2 方案的论证比较与选择
温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。温度传感器大致可以分为传统的分立式温度传感器，模拟集成温度传感器/控制器，智能温度传感器。
2.1 方案设计
2.1.1 设计方案一
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例[4]。
这个方案采用单片机、通过温度传感器AD590采集温度信号、经运算放大器把信号放大、送到A/D转换器、利用4×4键盘、LCD显示电路、集成功率放大器、报警器，实现多点温度测量和显示，如图2-1所示。
模拟传感器
图2-1基于模拟温度传感器的测量系统方案
这个方案使用的温度传感器AD590元件的性能指标如下：
(1) AD590的测温范围为－55o C～+150 o C。
(2) AD590的电源电压范围为4V～30V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，
因而器件反接也不会被损坏。
(3) 输出电阻710mΩ。
(4) 精度高，AD590在－55o C～+150 o C范围内，非线性误差为±0.3o C。
(5) 优点：AD590可以裸片形式提供，适合受保护环境下的混合电路和快速温度测量，
AD590特别适合远程检测应用，具有精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿，得到广泛应用。
（6）缺点：A/D转换电路设计较烦琐，而且使用AD590进行温度检测必须对端口进行补偿，以减小误差[5]。测量温度是把整个器件放到需要测温度的地方，以及读取数据时，注意的方面较多，这都会给测量造成很大的误差。
2.1.2 设计方案二
这个方案使用AT89C51单片机作为控制的核心，以数字温度传感器DS18B20为温度的测量元件，在这个电路中采用4个DS18B20对各点温度进行检测，通过4×4键盘模块对正常温度进行设置，显示电路采用LCD1602模块，如图2-2所示。
报警电路可以在被测温度不在上限范围内时，发出报警鸣叫声音。当DSl8B20采集到多个温度信号后，进行电信号转换送至AT89C51中处理，同时将温度送到LCD1602液晶显示器中显示，单片机根据初始化设置的温度上限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度和小于所设定的最低温度就启动报警装置[6]。
优点：DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。
缺点：程序设计复杂，4×4键盘模块电路容易发生抖动现象，电路中采用4个DS18B20对多点温度进行检测，电路繁琐。
图2-2基于数字温度传感器的测量系统方案
毕业设计采用数字温度传感器DS18B20作为测温元件，它具有如下特点：
（1）独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。
（2）每个器件有唯一的64位的序列号存储在内部存储器中。
（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）测量温度在-55O C～+128 O C之间。
（5）数字温度计的分辨率用户可以从9～12位选择。
（6）内部有温度上、上限告警设置。
（7）可通过数据线供电。供电范围为3.0V～5.5V。
（8）在－10℃～＋85℃范围内精确度为±5℃
2.1.3 设计方案三
这个方案使用STC89C52单片机作为控制的核心，以数字温度传感器DS18B20为温度的测量元件，在这个电路中采用2个DS18B20对各点温度进行检测，通过三个按键对正常温度进行设置，显示电路采用LCD1602模块，如图2-3所示。
图2-3 基于数字温度传感器的测量系统方案
这个方案与方案二工作原理相同，只是这个方案选用STC89C52单片机作为控制的核心，选用三个按键对测量温度进行设置，电路中采用2个DS18B20对各点温度进行检测。
优点：毕业设计采用的STC89C52单片机作为控制的核心，和AT89C51单片机的区别在于：STC89C52单片机是一种带有8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器。AT89C51是一种带有4K字节的Flash ROM。其他的功能基本相同。这个方案电路简单，容易操作[7]。
2.2 方案的比较与选择
毕业设计采用2个DS18B20对各点温度进行检测，测温范围为-55 O C～+128 O C，精度为±0.5 O C。采用LCD1602液晶显示器，同时显示路数和温度。
综合模拟温度传感器和数字温度传感器的性能指标，以上三个方案都能达到设计的要求。
方案一采用模拟温度传感器AD590，转换结果需要经过运算放大器和A/D转换器传送给处理器。它控制虽然简单，成本低，但是后续电路复杂，且需要进行温度标定，集成温度传感器AD590输出为电流信号，且输出信号较弱，所以需要后续放大及A/D转换电路，如采用普通运放则精度难以保证，而测量放大器价格较高，这样
会使系统成本升高。
方案二以DS18B20为传感器和AT89C51单片机为控制核心组成多点温度测试系统，该系统包括电源电路、复位电路、时钟电路、传感器电路、键盘与温度显示电路、上限报警电路等组成部。采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。它具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/0端口即可完成与微处理器的通信。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。大大提高了系统的抗干扰能力。DS18B20体积小、经济、使用方便灵活，测试精度高，较高的性能价格比，有CRC校验，系统简明直观[8]。适合于恶劣环境的现场温度测试，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。但是程序设计比较复杂，稍微操作不当，都会造成设计的失败。
方案三以DS18B20为传感器和STC89C52单片机为控制核心组成多点温度测试系统，该系统包括电源电路、复位电路、时钟电路、传感器电路、键盘与温度显示电路、上限报警电路等组成部。
方案三和方案二工作原理基本相同，这个方案程序设计比较简单，电路也比较简单，操作起来更方便，不易出错，如果操作过程中某个方面出错了，更改起来也比较方便。
综上所述，毕业设计采用方案三对系统进行设计。
2.3 本章小结
随着社会经济的发展，电子产品更新换代的速度也随之呈指数的上升，因此，元器件的选择和使用成为了难点。温度是日常生活和工农业生产中经常需要测试的重要参数。传统的方式一般采用热电偶或热电阻,其输出的模拟信号,需经A/D转换后才能送入单片机等微处理器,这样的硬件电路结构复杂,制作成本较高[9]。近年来,各种新型温度传感器和测量方法大量出现并成功应用。单总线数字式智能型传感器技术彻底改变了传统的温度测量方法,直接将温度物理量转化为数字信号并以总线方法传送到微处理器进行数据处理。其中以美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的数字式智能温度传感器凭借其突出优点广泛使用于各种环境的自动化测量及控制系统中，所以，毕业设计选用了数字温度传感器DS18B20作为测温元件。
3 系统的硬件设计
毕业设计研究的多点测温系统是以STC89C52单片机和单总线数字温度传感器DS18B20为核心，充分利用单片机优越的内部和外部资源及数字温度传感器
DS18B20的优越性能构成一个完整的测温系统，实现对温度的测量。整个系统由STC89C52单片机控制，能够接收传感器DS18B20的温度数据并通过LCD1602液晶显示器显示出来，可以从三个按键输入命令，系统根据命令，选择对应的温度传感器，并由LCD1602液晶显示器对温度显示。设计了一种合理、可行的单片机监控软件，完成测量和显示的任务。由于单片机具有强大的运算和控制功能，使得整个系统具有模块化、硬件电路简单以及操作方便等优点。
毕业设计的整个系统主要是由STC89C52单片机、LCD1602液晶显示电路、按键电路、报警电路等构成。
3.1 单片机系统设计
在快速发展的时代，今天的新科学和技术的发展，单片机的应用越来越受到人们的重视，它被广泛用于家电、医疗、仪器仪表、工业自动化领域等[10]。单片机全名为单片微型计算机，是计算机的一个基本组成部分，使之微型化，可以集成在单片微机上。目前市场上比较流行的单片机英特尔公司，菲利普公司的8051单片机，摩托罗拉的M6800系列微控制器，英特尔MCS96系列单片机[11]。
STC89C52单片机和AT89C51相比具有以下优点：
（1）STC89C52是ISP系列的，在线用串口编程，只需要三四根线就可以，但是AT89C51要取下来编程比较麻烦。
（2）STC89C52内带EEPROM，可以断电后保存资料，比如，温度告警的上限，但是AT89C51要实现断电保存就得另外扩展存储器。
（3）STC89C52带ADC的可以直接接模拟的温度探头，但是AT89C51还要外置ADC。综上所述：毕业设计运用深圳智威（香港）电子有限公司（WINBOND代理商）的STC89C52进行系统控制，运用到了复位电路，时钟电路，串口，I/O口。
（1）复位电路：复位操作完成初始化该芯片的单片机电路，可以使单片机从确定的开始状态运行。复位操作通常是一个上电和开关复位。自动上电复位要求接通电源后，自动复位操作。开关复位是用按钮来控制单片机的复位电路，如果发生死机，单片机的复位按钮按下，使单片机复位。常用的上电复位开关和复位电路如图3-1所示。由
于电容器充电，使复位持续为一段高电平。当单片机已经投入运行，按复位按钮，以达到复位操作。单片机复位操作是单片机的初始化过程，包括程序计数器寄存器
PC=0000H，P0-P3=FFH，SP=07H，其他寄存器是零。
图3-1 单片机复位电路
（2）时钟电路：STC89C52单片机时钟信号通常是内部振荡器和外部振荡器模式。XTAL1和XTAL2引脚连接外部晶体振荡器，可以构成内部振荡器方式。单片机有高增益反相放大器，当连接外部晶体振荡器后，它构成自激振荡器和产生振荡时钟脉冲。晶体通常用6MHZ、12MHz或24MHZ。内部振荡器如图3-2所示，电容C3、C2稳定振荡频率，快速振动的作用，电容值通常是5～30PF。内部振荡器模式获得的时钟信号比较稳定。外部振荡器的时钟信号送入单片机，这种方法适合用于单片机的时钟与外部信号保持统一。
图3-2 单片机时钟电路
3.2 温度传感器
3.2.1 温度传感器的选用
现代传感器的原理和结构有很大差别，如何根据测量的目的，测量对象和测量环境合理选择传感器，是在测量前首先要解决的问题。当传感器被确定后，一个匹配的测量方法和设备就可以使用在实践当中了。测量结果的是否可行在很大部分上要取决于所选择的传感器能否满足要求。
据测量对象和环境来确定选择哪种类的传感器，需要一个具体而可行的测量准备工作。必须首先考虑使用哪种原理的传感器，这就需要去分析各种因素来决定。因为，即使测量一个相同的物理量，有许多传感器原理是可行的，什么样的原理的传感器更为合适，需要考虑以下具体问题：范围的大小；测量位置对传感器测量体积的限制；方式是接触式或不接触式；有信号线或非接触测量；传感器是国产或进口，价格不能站立，或自行开发[12]。
考虑到灵敏度、频率响应特性、稳定性、线性范围、精度等这些因素，如果测量目的为定性分析，选择一个重复精度高的传感器就可以了，不推荐使用绝对精度高的传感器；如若为了得到定量分析，必须获得准确的测量，精度等级应选择满足要求的传感器。
3.2.2 温度传感器DS18B20
DS18B20是美国DALLAS 公司继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进, 给用户带来了更方便的使用[13]。采用DS18B20数字温度传感器组成的多点温度测量系统, 克服了传统温度测量系统测量精度低、外围硬件电路复杂、可靠性较低等缺点, 具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等许多优点, 为多点温度的测量带来了极大的方便。
DS18B20是数字温度传感器，它的输入/输出采用数字量，以单总线技术，接受主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，把转换的温度以串口发给主机。主机按照通信协议用一个I/O口模拟DS18B20的时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、RAM命令）给DA18B20，转换完成之后读取温度值，在内部进行相应的数据处理，用图形液晶模块显示各点的温度。在系统启动之时，用按键设置各点温度的上限值，当某点温度超过设置值时，报警器开始报警，LCD1602液晶显示器显示该传感器的路数、设置温度值、实际温度值、从而实现了对各点温度的实
时监控。
其DS18B20原理图如图3-3所示。
图3-3 DS18B20原理图
(1) DS18B20与单片机的接口设计
DS18B20温度测量系统有一个简单的测温系统，测温精度高，方便连接。DS18B20与单片机的硬件连接方式有：VDD连接到一个外部电源，GND接地，输入/输出接口和单片机的输入/输出接口相连；利用寄生供电，VDD和GND接地。输入/输出接单片机的输入/输出接口。不管是何种电源方式，输入/输出端口引脚必须连接大约4.7k上拉电阻[14]。
如图3-4所示，在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，其VDD端用3V～5．5V电源供电，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85℃。
图3-4DS18B20外部电源供电方式
（2）报警电路的设计
系统设计中有光电报警电路，如图3-5所示。
图3-5 声光报警电路
声光报警电路主要有蜂鸣器，发光二极管，三极管组成。三极管控制蜂鸣器和二极管的电路通断，并且三极管高电平导通。
3.3 按键及显示电路设计
毕业设计要将传感器的温度信号和按键输入的控制信号都显示出来，利用单片机STC89C52传输控制信号。
（1）毕业设计中，按键主要是用来设置温度的上限，对其上限加和上限减操作，以达到所要求的温度值。因此采用三个按键来完成这一功能。按键与单片机连接电路如图3-6所示。
图3-6按键与单片机连接电路
（2）显示电路的设计
毕业设计采用长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器显示所测的温度，一般1602字符型液晶显示器的外观和引脚如图3-7所示。
一种新型多点测温系统的设计 一种新型多点测温系统的设计 1温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”，它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃；通过编程可实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号，存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节，前2字节为测得的温度信息，第1个字节为温度的低8位，第2个字节为温度的高8位。高8位中，前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝；第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复位时被刷新；第6、7、8个字节用于内部计算；第9个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是，下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集温度采集部分采用8051单片机作为中
实用温度监测系统 学院：电子信息工程学院专业：通信工程1303 学生姓名：张艺 学号：13211075 任课教师：刘颖 2015年06 月10 日
目录 实验题目：失真放大电路 .............. 错误！未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误！未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻， 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误！未定义书签。 5 参考文献 (21)
目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198)
1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计，在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用，用了比较器，震荡电路等知识，根据找到的电路图进行仿真，调试电路，明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”，使得在信号产生的时候，震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作； b.当温度低于下限值或高于上限值时，声光报警； c.上下限低于报警led用不同颜色； d.上下限可调； e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃
电子设计自动化实训报告 题目：多点温度监测系统 学生姓名：宋安邦 学生学号：2104020685 学院：工学院 专业：电子信息工程 班级：2011级 指导教师：林君副教授
一、实训目的和意义 通过对多点温度检测系统的设计，可以更深入的了解MC5.2单片机的特点以及应用技巧，对单片机的应用可以温习其中的结构以及原理。而且proteus的强大功能也能通过此次试验反应出来，熟悉其界面的风格以及各种应用，又重新的认识了proteus在单片机方面的强大功能。 二、实训设计容要求 ? 1.实现4点温度实时采集，温度传感器采用DS18B20 ? 2.采用LCD1602显示4个采集点温度 ? 3.具有温度上下限报警功能：上限90°C，下限20°C ? 4.声音和光报警2种模式： 光报警采用4只发光LED； 声音报警采用扬声器，报警音调采用2KHz方波。 三、系统设计 1．方案设计 2
（1）工作原理： （a）通过四个温度采集器采集数字温度输入到单片机的p2.0~p2.3口。 （b）初始化LCD1602使1602能够接受数据，并分配其显示位置，此处采用两行两列式显示。 （c）单片机读取信号。 （d）单片机向LCD1602写信号，并延时。 （e）判断是否有数据高于90度或低于20度，如果有点亮相应的led，并启动蜂鸣器。 （2）硬件系统组成 （a）80C52 （b）晶振电路 （c）复位电路
（d）LED灯电路 （e）LCD1602 （f）温度检测ds18b20 3. 软件设计 （1）时间的设定： 从此采用中断T0方式延时，而且是基本单位，无论蜂鸣器还是led，或是显示温度都用到此延时程序。 延时程序如下：void tmpDelay(int num) { while(num--) ; } void Time0(void) interrupt 1 using 0 { sound=~sound; TH0=(65536-5000)/256; TL0=(65536-5000)%256; } （2）信号的读入与写出： 读字节程序如下unsigned char ReadOneChar1()// { unsigned char i=0; unsigned char dat1 = 0;
基于单片机的多功能温度检测系统的设计一、引言 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。二、系统方案 本系统采用AT89S52 作为该系统的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等如图1 所示。图中报警电路可以在被测温度不在上下限X围内时，发出报警鸣叫声音。温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89S52 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。温度控制器的原理图二三、系统硬件设计1.单 片机AT89S52 的介绍 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K 可编Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案[5]。AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节Flash，256 字节RAM，32 位I/O 口线,看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构,全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2 种软
机电专业课程设计温度检测系统 学生姓名李晓晓 学院中国矿业大学年级专业2011机电专本指导教师孙长青完成日期2012年6月 前言
温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。 本设计就采用以51单片机为核心，和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统，当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度，此本系统就是一个温度计。当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警，当温度降下时就停止闪烁，此时本系统就是一个温度监控器。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，广泛使用于距离远、节点分布多的场合，具有较强的推广应用价值。 目录
前言 (1) 1 总体设计方案 (3) 1.1设计的目的及意义 (3) 1.2总体设计思路 (3) 1.3总体设计方案设计 (3) 2 系统的硬件结构设计 (4) 2.1器件的选择 (4) 2.2电路设计及功能 (8) 2.3单片机的内部资源 (9) 2.4芯片DS18B20器件介绍 (10) 3 系统的软件设计 (13) 3.1设计的流程图 (13) 3.2系统部分程序的设计和分析 (14) 结论 (16) 附录Ⅰ程序设计 (17) 附录Ⅱ参考文献 (21) 附录Ⅲ结束语 (22) 附录Ⅳ实物照片 (23) 1 总体方案设计
温度检测系统设计
辽宁工程技术大学 专业课程综合训练项目说明书题目：温度检测系统设计 课程名称：单片微型计算机与应用 班级：机电14-4 学号： 1407060430
姓 名： 指导教师： 李文华 完成日期： 2016.12 一、 设计题目 温度检测系统设计 二、设计内容 1-温度由8个LED 小灯显式0℃~40℃的温度范围，即，8个小灯全灭表示当前温度小于0℃，全亮为大于40℃，在此其间有8个档位，每亮一盏小灯表示升高5℃。 2-单片机通过读取DS18B20的温度寄存器，获得当前温度值并显示在8个LED 灯上。 三、综合训练要求 设计说明书（3000～5000字） 1份 四、评分标准 将视难易程度及能够按时提交情况酌情提分，但不超过每个综合项目满分10分的标准。 五、指导教师评语 该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，说明书撰写 ，答辩表现 。 成 绩： 指导教师 序号 评分标准 满分 实际得分 1 设计方案是否可行，设计依据是否充分，软硬件资源分配是否合理 4 2 设计说明书设计过程是否清晰，设计内容是否全面，计算是否正确，行文章节格式是否规范 4 3 绘图是否清晰，标注是否表达准确规范 2 总分 10
日期
目录 1 系统总体设计 ......................................... 1.1 ................................................... 1.2 ................................................... : : : 2 硬件设计 ............................................. 2.1 ................................................... 2.2 ................................................... : : : 3 软件设计 ............................................. 3.1 ................................................... 3.2 ................................................... : : : 4 结论.................................................. 参考文献 ................................................
一、绪论 1.1 课题来源 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一，同时它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对环境温度进行控制。比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有合适的温度环境，许多电子设备不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。可见，研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。 随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。 本设计要求系统测量的温度的点数为4个，测量精度为0.5℃，测温范围为-20℃～+80℃。采用液晶显示温度值和路数，显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示℃。显示数据每一秒刷新一次。 1.2 课题研究的意义 21世纪科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计，其目的在于： （1）掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。
课程设计报告（2010 —2011 年度第2学期） 题目：基于DS18B20的多点温度测量系统 院系： 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 2011年5 月22 日
目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………
基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统，要求如下： （1）．测量点为两点。 （2）．测量的温度为-40~+40°C （3）．温度测量的精度为±0.5°C （4）．测量系统的响应时间要小于1S。 （5）．温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法，尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力，增长学生动手实践经验，激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成，它负责测量温度后将温度量转化为数字信号，传输到数据处理模块；核心处理模块由AT89S52单片机组成，它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制；控制模块由几个按键组成，实现对测量点的选择以及电路复位的操作；显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成，它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图：
温度监控系统设计
引言：温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、 建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文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。文中传感器理论单片机实际应用有机结合，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。 本设计应用性比较强，设计系统可以作为生物培养液温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。设计后的系统具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括温度采集模块，单片机最小系统，显示模块，按键控制模块，报警模块和指示模块六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 方案设计：总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由6个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路、报警电路、控制电路及指示电路。主控制器由单片机AT89C52实现，测温电路由温度传感器DS18B20实现，显示电路由4位LED数码管直读显示,，报警系统由蜂鸣器和发光二级管构成，控制电路由按键构成，指示电路由发光二极管组成。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，并且加有报警装置，超过温度可发出警示，还可以调整报警温度。该设计控制器使用单片机AT89C52，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以I/O传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 实验目的和要求： 1.学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 3.掌握矩阵式键盘的原理及使用方法。
毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器件，显示出温度数据。 2.熟练应用protel99，运用protel99设计温度检测显示系统。
3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究，通过A/D转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后，A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机，由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码，Q0～Q3和DS1～DS4 都不是总线式的。因此，MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益做决定。在本设计中，前两个环节的增益是固定的，只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法，由单片机8051输出数码管段选信号，经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1．温度传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃～+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3～40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入
一种多点测温系统的设计 1 温度传感器DS18B20 介绍DALLAS 公司单线数字温度传感器DS18B20 是一种新的“一线器件”，它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而 且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新 概念。DS18B20 支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃，在- 10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃；通过编程可实现9～12 位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化为9 位和12 位的数字量。每个DS18B20 具有唯一的64 位长序列号，存放于DS18B20 内部ROM 只读存储器中。DS18B20 温度传感器的内部存储器包括1 个高速暂存RAM 和1 个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结 构寄存器。暂存存储器包含了8 个连续字节，前2 字节为测得的温度信息，第 1 个字节为温度的低8 位，第 2 个字节为温度的高8 位。高8 位中，前4 位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第 3 个字节和第 4 个字节为TH、TL 的易失性 拷贝；第5 个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复 位时被刷新；第6、7、8 个字节用于内部计算；第9 个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表1 列 出了温度与温度字节间的对应关系。 2 系统硬件结构系统分为现场温度数据采集和上位监控PC 两部分。图1 为系统的结构图。需要指出的是，下位机可以脱离上位PC 机而独立工作。增加 上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分 采用8051 单片机作为中央处理器，在P1.0 口挂接10 个DS18B20 传感器，对10 个点的温度进行检测。非易失性RAM 用作系统温度采集及运行参数等的缓 冲区。上位PC 机通过RS485 通信接口与现场单片微处理器通信，对系统进行
摘要 环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。 本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。 关键词:单片机;多点检测;串口通信
Abstract Environmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、 The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、 Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun- -ication
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A TMEL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
#include
unsigned char adre[2]; }adresult; extern unsigned int delay; unsigned int temp; unsigned int y; unsigned char receive; unsigned char a; extern unsigned char rxbuf[]; unsigned char temph; unsigned char templ; extern unsigned char i; //****************************** void PROCDIANPIN() { ADCON0=0X89; ADCON1=0X84; ADIF=0; ADGO=1; for(delay=0x8ff;delay>0;delay--) asm("nop"); while(ADIF==0) { asm("clrwdt"); } asm("clrwdt"); ADIF=0; adresult.adre[0]=ADRESL; adresult.adre[1]=ADRESH; if((adresult.y1<=0x204)&&(adresult.y1>=0xD9)) { temp=0x10; for( y=0x204;adresult.y1<=y;adresult.y1=adresult.y1+0x07) { temp++; if(temp==0x1a) temp=0x20; if(temp==0x2a) temp=0x30; if(temp==0x3a) temp=0x40; if(temp==0x4a) temp=0x50; if(temp==0x5a) temp=0x60; if(temp==0x6a) temp=0x70; if(temp==0x7a) temp=0x80; if(temp==0x8a) temp=0x90; if(temp==0x9a) temp=0x100;
基于RFID 技术的无线温度监测系统的设计摘要：本设计基于集成温度传感器的主动式有源RFID 电子标签，来解决医院检验科冰箱的温度监测问题。简要论述了温度监测系统的架构图和电子标签的硬件结构。箱体温度由集成的传感器探测到，通过无线射频传送给主机进行实时显示。通过对连续温度变化的分析，我们可以判断箱体温度以及冰箱是否工作正常。 关键词：RFID，温度监测 0 前言 大型三甲医院检验中心通常都有大量的冷库、冰箱、超低温冰箱用来保存样品、试剂。准确可靠的检测结果，需要大量合格的试剂保证。试剂的保存需要合适的冰箱温度。一旦温度失控，将导致试剂的失效，从而影响检测结果的可靠性。因此，检测结果的质量控制就必然要求对冰箱温度的监测。国家实验室认可委执行的ISO15189 标准，明确规定，存储试剂、以及孵育的箱体温度必须连续监测。 目前，通常的温度监测有两种类型，普通纸质记录与电子式记录器。普通纸质记录，每一个小时记录一次，需要专人负责记录。由于冰箱数量多，比如30 台，每台半分钟的话，也需要15 分钟。人工操作耗时耗力，工作量大，而且容易遗漏。纸质记录，不易保存，在目前办公电子化的环境下，后期的数据处理工作量也较大。电子式记录器，目前电子式记录器通常都是放置于箱体内，记录温度以后，把记录器拿出箱体，读取数据。只能对单个箱体进行记录，而且这是事后监测，在使用过程中，如果温度出现波动，无法及时干预。 1 研究目的 通过分析现有温度监测手段的缺点，以及临床的实际需求，理想的温度监测系统，应该是实时的、连续的、多台同时监测、自动数字化的并具有温度异常自动报警功能。实时连续监测多台箱体的温度，并把数据传回计算机系统，若出现异常情况，自动报警，方便工作人员及时干预。 2 技术背景介绍 本设计采用基于集成温度传感器的主动式RFID电子标签，来解决温度测量、信号发送的问题，后端的软件系统解决温度异常报警、温度数据存储处理的问题。
无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间：2017.6.26—2017.7.14
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：软件工程
目录 第1章绪论 0 1.1系统的开发背景 0 1.2开发工具 0 第2章需求分析 (1) 2.1调研情况 (1) 2.2 模块划分 (1) 2.3 系统原理图 (1) 2.4 系统性能需求 (1) 第3章系统概要设计 (2) 3.1系统总体结构设计 (2) 3.2模块的创建 (2) 第4章硬件设计 (3) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (3) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (3) 4.3 LED数码显示模块设计 (3) 4.4 报警模块设计 (4) 4.5 主程序设计 (4) 4.6 LED显示子程序设计 (4) 第5章系统的测试 (6) 5.1 系统安装接线图 (6) 5.2 调试与结果 (6) 第6章总结 (6) 参考文献 (7) 附录程序 (8)
第1章绪论 1.1系统的开发背景 随着科学技术的快速发展，人类社会已取得了巨大进步！在居家生活、工农业生产、环保、气象、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的场所进行换气、降温和去湿等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及自动化的功能，有着智能作用等优点，一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作，自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、精度高，通过显示器显示温湿度信息，并能进行温湿度超限报警的测控产品。 本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统，运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测，该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程，随时通过检测器的显示器进行读数，既方便，又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备，每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成，根据七个发光二极管的正负极连接不同，又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种，选择的数码管不同，程序设计上也有一定的差别。 编程采用Keil C 软件，使用C语音。
《多路温度检测系统》 设计报告 一:统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下： 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主 控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是： ?具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃； ?使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃； ?使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强； ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值； ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能； ?具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新 与掉电保护功能； ?具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值； ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息； ?从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值； ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好； ?具有打印功能； ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。