基于单片机的温度巡回检测系统设计

一种基于单片机的智能温度巡检仪设计智能温度巡检仪是一种基于单片机技术的设备，用于测量和监控温度，并提供相关数据和报警功能。

下面是一种基于单片机的智能温度巡检仪的设计，总共1200字以上：1.硬件设计：智能温度巡检仪的核心部件是单片机，可以选择性能较好的片上系统如Arduino、Raspberry Pi等。

其次，需要一个温度传感器，如DS18B20数字温度传感器，用于测量环境温度。

还需要一个液晶显示屏，用于显示温度数据和其他相关信息。

最后，需要一块电源供电。

2.软件设计：(1)初始化：启动温度巡检仪时，首先进行一些必要的初始化设置，如设置温度传感器的引脚、初始化显示屏等。

(2)温度测量：通过配置单片机的IO口，将温度传感器连接到单片机上，并在代码中读取传感器输出的数据。

通过相关的算法，将原始温度数据转换为实际温度数据，并保存起来。

(3)显示温度数据：将测量到的温度数据发送到液晶显示屏上进行显示。

可以设计一个简单的界面，显示当前温度、最高温度、最低温度等信息，以及相应的时间戳。

(4)温度报警：设置一个温度报警阈值，当实际温度超过或低于该阈值时，触发报警机制。

可以通过蜂鸣器发出声音警报，并在显示屏上显示相应的报警标志。

同时，可以将报警信息发送到远程设备，如手机或电脑，实现远程监控和警报功能。

(5)数据存储和分析：智能温度巡检仪可以通过SD卡或者无线传输将温度数据保存起来，以备后续分析和处理。

可以设计一个简单的数据库，将温度数据按照时间进行存储，并可以通过指定的接口进行查询和分析。

3.通信模块设计：为了实现远程监控和管理，可以添加一个无线通信模块，如Wi-Fi或者蓝牙模块。

通过该模块，可以将温度数据发送到远程设备，并可以接收远程设备发送的命令和指令。

这样，在无需直接接触温度巡检仪的情况下，可以通过手机、电脑等设备对其进行控制和管理。

综上所述，一种基于单片机的智能温度巡检仪设计包含了硬件设计和软件设计两个部分。

摘要温度检测仪是一种非常重要的测温设备，广泛应用于建筑工业场所，温度检测系统中的信息对城市供暖、新型建筑材料的特性检验、建筑节能、空暖与热网、空调系统、通风、排水网与燃气配管网等系统的特性与运行研究起着至关重要的作用，这也是本文研究温度检测系统的意义所在。

本文主要设计了一种多路温度巡检系统的方案。

该系统主要完成以单片机STC 12C5A16AD系统为核心,采用8路K型热电偶传感器和多路开关CD4051，从而实现对8路温度巡回采集，并且采用MAX6675芯片完成对热电偶微弱信号的放大、冷端补偿和A/D转换等功能。

将转换后的采样值送入单片机进行数据处理来确定其温度值。

单片机通过对数字信号处理，并在数码管上显示。

本文从硬件和软件两个方面介绍了设计的实现方法，其中硬件设计的重点是单片机最小系统、电源电路、温度检测电路、多通道切换电路、A/D转换电路、显示电路、按键电路、报警电路，软件设计的重点是系统总体流程设计、显示模块、按键模块、A/D转换模块、报警指示模块。

经过仿真测试结果表明，本系统测量速度快、测量精度高、测量范围广，达到了系统的指标要求，工作可靠，操作简单，用户界面友好。

关键词：温度检测仪，单片机，热电偶，多通道切换AbstractTemperature detector is a kind of very important temperature measuring equipment, which is widely used in the construction industry place, temperature detection system in the information of urban heating, new building material property test, the construction of energy-efficient, empty warm and heat supply network, air-conditioning system, ventilation, drainage network and gas piping network system characteristics and operation of research plays a vital role and the significance of which is the study of the temperature detection system.This paper designed a multi-channel temperature measuring system scheme. This system mainly completes STC12C5A16AD microcontroller system as the core, the 8 K type thermocouple sensor and multi-channel switch CD4051, so as to realize the temperature circuit acquisition, and by using MAX6675 chip to complete the thermocouple weak signal amplification, cold junction compensation and A/D conversion function. The sampling values into the SCM data processing to determine the temperature value. The MCU through the digital signal processing and digital tube display.This paper describes the hardware and software aspects of the design implementation, focusing on where the hardware design is the smallest single-chip system, the power supply circuit, the temperature detection circuit, a multi-channel switching circuit, A/D converter circuit, display circuit, key circuit alarm circuit, focusing on the overall system software design process design, display module, button module, A/D converter module, alarm indication module.According to the simulation test results show that the system fast measurement speed, high measurement precision, measurement range wide, can satisfy the requirements of system of indicators, reliable work, simple operation, the user interface friendly.Keywords:Temperature detector, microcontroller, thermocouple, multi-channel switch目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统来源及现状 (2)1.2.1 系统的来源 (2)1.2.2 温度检测仪表的现状 (2)1.3 系统概述 (3)1.4 本文的研究的主要内容 (3)第2章系统方案设计论证 (4)2.1 系统的基本设计方案 (4)2.2 系统的工作原理 (4)2.3 系统的方案设计与比较 (5)2.3.1 单片机的选择 (5)2.3.2 温度传感器的选择 (5)2.3.3 多通道切换电路的选择 (6)2.3.4 键盘的选择 (6)2.3.5 显示模块的选择 (7)2.3.6 报警电路的选择 (7)2.4 方案的论证及确定 (7)2.5 本章小结 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 单片机最小系统的设计 (9)3.2 电源电路的设计 (11)3.3 温度检测电路的设计 (12)3.4 多通道切换电路的设计 (13)3.5 A/D转换电路的设计 (14)3.5.1 模拟信号的放大 (16)3.5.2 热电偶的冷端补偿 (16)3.5.3 信号的A/D转换 (16)3.6 显示电路的设计 (16)3.7 按键电路的设计 (17)3.8 报警电路的设计 (18)3.9 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1系统主程序的设计 (20)4.2 显示子程序的设计 (21)4.3 按键子程序的设计 (23)4.4 A/D转换子程序的设计 (25)4.5 报警子程序的设计 (26)4.6 本章总结 (26)第5章系统调试 (27)5.1 软件系统调试 (27)5.2 硬件系统仿真调试 (28)5.3 实物调试 (31)5.4 本章总结 (32)第6章总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)原理图 (37)部分程序 (38)第1章绪论1.1 系统背景测量是运用专业的工具，根据生物、物理、化学等原理，通过计算与实验得到被测量的数据。

目录1 引言 (11.1本设计的意义 (11.2国内外现状分析 (11.3论文的主要内容 (72 系统总体方案设计 (73 硬件部分设计 (83.1AT89C51介绍 (83.1.1 主要性能 (83.1.2 引脚功能说明 (93.2传感器模块部分设计 (10 3.2.1 AD590主要特性 (103.2.2 与ADC0809接口 (11 3.3数模转换部分硬件设计 (12 3.3.1 ADC0809介绍 (123.3.2 ADC0809各管脚功能 (12 3.3.3 硬件连接电路 (133.4LED显示电路的设计 (14 3.4.1 LED数码管 (153.4.2 LED数码管编码方式 (153.4.3 LED数码管显示方式和典型应用电路 (163.5报警电路的设计 (173.6整体电路图 (184 软件部分设计 (194.1A/D转换程序流程图 (194.2显示程序流程图 (194.3报警程序流程图 (204.4主程序流程图 (20结束语 (23参考文献................................................. 错误!未定义书签。

附录 (24致谢..................................................... 错误!未定义书签。

1 引言1.1 本设计的意义随着电子技术、计算机技术、通信技术的迅速发展,工业测控领域采用先进的技术对现场的工业生产参数进行检测,监测是实现工业自动化的重要标志。

据不完全统计,在工业生产中被监测最多的参数应该是压力、流量、温度三大参数。

无论在石油、化工、煤炭、水利等行业,还是电力、机械、航空、国防等部门,都离不开对这些参数的监测。

当然除此之外,还有诸如液位、扭矩、密度、浓度、速度、位移、距离、电参数等众多物理参数的监测,但用的最多的恐怕还是温度的监测,可以说温度的测量是一个“永恒”的话题。

8路温度巡检仪设计任务：8路温度巡检仪可以测量0-300 o C范围内的8路输入温度值，并能在5位LED数码管上轮流显示，最高位显示通道数。

测量最大分辨率为o C。

方案确定：8路温度巡检仪电路由A/D转换，多路数据选择，数据处理及显示控制组成。

电路原理图如图所示。

A/D采集由集成电路AD7705组成，数据选择开关由CD4051组成,地址线决定对哪一路进行数据转换.扩展的外围芯片采用串行接口芯片,使整个系统体积小,功耗低,有极好的可维护性和较强的抗干扰性能。

单片机晶振为12M，AD7705的时钟线接单片机的LAE端，它将产生2M的时钟。

单片机P0口为数码管的段码，P2口为位选。

为A/D数据输入端，采用串行通信的方式0进行数据的读入。

系统硬件设计：1、A/D采样模块：在这一部分电路中，AD7705是用于低频测量系统的前端器件，它分辨率高，且有节电模式，能够满足高精度和低功耗的要求。

此外，AD7705片内还有数字滤波电路、校准电路和补偿电路，因而能更好地保证高精度的实现温度测量。

AD7705使用5V单电源，它有两个模拟差分输入通道，在电源为5V、参考电压为. AD7705可直接接收传感器产生的小信号以进行A／D转换并输出串行数字信号。

它采用Σ－Δ技术来实现16位A／D转换。

采样速率由MCLKIN端的主时钟和放大器的可变增益来决定。

实际上，AD7705同时可以对输入信号进行片内放大、调制转换和数字滤波处理。

其数字滤波器的阻带可编程控制，以便调节滤波器的截止频率和输出数据更新速率。

关于AD7705基准电压的选择中，为了测量的精度，没有直接将电源电压作为基准电压，而是选用专门的稳压集成芯片ASM1117.并且要进行去耦处理。

该模块的电路图如右图所示。

2、数据选择模块：该系统选用的CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC 来决定。

“INH”是禁止端，当“INH”=1时，各通道均不接通。

基于单⽚机的智能温度监测系统设计（电路图+程序）博主福利：100G+电⼦设计学习资源包！智能温度检测系统是通过硬件电路设计和软件编程驱动的结合⽅式，实现0℃～99℃范围内的温度智能监测。

可通过LCD实时显⽰实际温度和预设温度，当温度超出预设范围时及时报警，⽽且报警声⽤电⼦乐曲或⾳乐⾳符实现。

前⾔本次设计的主要思路是利⽤51系列单⽚机，数字温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰，构成实现温度检测与显⽰的单⽚机控制系统，即数字温度计。

通过对单⽚机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的⽬的。

通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的⼯作原理及过程，了解各功能器件(单⽚机、DS18B20、LCD)的基本原理与应⽤，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。

其具体的要求如下： 1、根据设计要求，选⽤AT89C51单⽚机为核⼼器件； 2、温度检测器件采⽤DS18B20数字式温度传感器，利⽤单总线式连接⽅式与单⽚机的串⾏接⼝P3.3引脚相连； 3、显⽰电路采⽤1602LCD液晶显⽰温度值，此类液晶模块不仅可以显⽰数字、字符，还可以显⽰各种图形符号以及少量⾃定义符号，⼈机界⾯友好，使⽤操作也更加灵活、⽅便，使其⽇益成为各种仪器仪表等设备的⾸选。

系统的开发过程本设计主要介绍了⽤单⽚机和数字温度传感器DS18B20相结合的⽅法来实现温度的采集，以单⽚机AT89C51芯⽚为核⼼，温度传感器DS18B20和1602LCD液晶显⽰，构成了⼀个多功能单⽚机数字温度计。

其主要研究内容包括两⽅⾯，⼀是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显⽰电路；⼆是对系统软件部分的设计，应⽤C语⾔实现温度的采集与显⽰。

通过利⽤数字温度传感器DS18B20进⾏设计，能够满⾜实时检测温度的要求，同时通过1602LCD的显⽰功能，可以实现不间断的温度显⽰。

其总体设计框图⼀如下：图⼀：总体设计框图第⼀节AT89C51简介AT89C51是美国ATMEL公司⽣产的低功耗，⾼性能CMOS8位单⽚机，⽚内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器，兼容标准8051指令系统及引脚，并集成了 Flash 程序存储器，既可在线编程(ISP)，也可⽤传统⽅法进⾏编程，因此，低价位AT89C51单⽚机可应⽤于许多⾼性价⽐的场合，可灵活应⽤于各种控制领域，对于简单的测温系统已经⾜够。

《国外电子元器件》２００8年第9期1引言随着电子、计算机技术的飞速发展，在科研、生产和日常生活中，人们对测量和控制温度、压力、流量等模拟物理量的要求越来越高。

而这些物理量中温度是应用最为广泛的。

将温度通过传感器变成电信号，再经过处理转换成计算机识别的数字量，输入到计算机中。

计算机将采集到的数字量根据不同场合进行不同处理，然后在显示器上显示或由打印机打印出来，并进行实时监控。

这一过程的实现就是数据采集检测系统。

基于温度探测的监控和报警系统不仅仅是一个独立的系统，更多的时候是某个更大监控系统中的一部分。

有时它与上位机连接，有时它又与PC 机连接，甚至可能与互联网连接，以实现远程监测，控制和访问数字化、智能化的传感器，并集采样、A/D 转换、电平兼容、总线地址、阈值报警、数据双向通信及接口协议等功能于一身。

这为其广泛应用于各种不同环境提供了便捷条件。

总而言之，数字化、智能化传感器的出现和广泛使用，已成为温度监控系统的一种发展趋势[1]。

基于此，这里设计了一种基于AD590和AT89C52的大规模多点温度测量的巡回检测系统。

该系统运用主从分布式和总线分布式多机通讯方式，将各个下位单片机进行现场温度采集，然后再采用RS-485串行通讯标准与上位PC 机进行通讯，实现了由上位PC 和下位单片机组成的分布式温度巡回检测系统。

2系统硬件组成检测系统采用如图1所示的主从分布式多机通讯方式[2]。

主控制器由上位PC 机控制，下位单片机用于采集数据。

各点温度由传感器检测转化成电信号并经屏蔽线传入模拟开关，由模拟开关控制相应的路数并传入放大器进行放大，再经A/D 转换将模拟量转换成数字量传入单片机。

经过单片机处理后，将结果存入内部RAM 中，以供打印机打印，同时送入LED 实时显示温度，并通过串口和上位PC 机进行通信，以便PC 机进行整个系统的实时监控管理。

另外，单片机还可通过键盘输入上下限报警温度值对所检测到的温度进行越限声光报警处理，并安装看门狗电路。

基于单片机的温度巡检仪的设计摘要：本文提出了一种基于单片机的温度巡检仪设计。

这种巡检仪可以实时检测并显示物体表面温度，并进行自动报警。

本文首先介绍了热传感器的原理，然后阐述了单片机的选择及程序设计。

最后对设备进行了实验测试，结果表明该巡检仪具有高度稳定性和准确性。

关键词：单片机，温度巡检仪，热传感器，稳定性，准确性1. 引言温度巡检是很多行业的常规操作，例如加热、制冷、机械制造等领域。

传统的巡检方式需要人力耗时耗力，而且效率较低。

为了提高效率和减少人力成本，设计并制作一种能够自动进行温度巡检的设备是非常必要的。

单片机是数字电子技术的核心部分，也是智能化设备中的重要组成部分。

因此，本文提出了一种基于单片机的温度巡检仪的设计方案，通过热传感器实时检测并显示物体表面温度，并进行自动报警。

2. 设计2.1 热传感器的原理热传感器是一种基于热量检测工作原理的传感器。

它可以将物体表面的热量转换成电信号，从而实现对物体表面温度的测量。

常见的热传感器有热敏电阻、热电偶和红外线热像仪等。

其中，红外线热像仪是一种高精度、高分辨率的热传感器，并且可以实现非接触式测温。

因此，本文选用红外线热像仪作为热传感器。

2.2 单片机的选择及程序设计本文选择了STM32单片机作为温度巡检仪的核心控制器。

STM32单片机具有高效、稳定、运算速度快等优点。

程序设计采用KeilC编译软件编写，主要实现对红外线热像仪数据的采集和处理、LCD屏幕上的温度显示和自动报警。

具体程序设计过程如下：（1）初始化在STM32单片机上进行外设初始化，包括红外线热像仪、LCD屏幕和报警器等。

（2）数据采集和处理红外线热像仪将采集到的物体表面温度数据转换为电信号后，发送到STM32单片机进行处理。

单片机会对数据进行滤波、校准和转换，然后将数据存储到内存中。

（3）温度显示STM32单片机将处理后的温度数据通过串口发送到LCD屏幕，实时显示温度数值。

（4）自动报警当温度超过预设阈值时，报警器会发出报警信号。

本科毕业设计基于单片机的仓库测温巡检系统Warehouse temperature measurement and control system based on the single chipmicrocomputer学院：电子工程学院专业班级：电子信息工程 D电子091班学生姓名：周文学号： 510920138指导教师：韩晓春（高级实验师）2013年 6 月摘要：随着单片机技术的飞速发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。

在人类的生活环境中，温度扮演着非常重要的角色。

仓库温度控制一直是智能控制方面的一块重点，多点测温巡检系统的实现使得火灾等自然灾害能够提前预警，给人们的生产生活带来了诸多好处。

因此，本设计基于单片机展开对温度巡检系统的研究。

本课题是基于单片机的测温巡检系统设计。

是一种以单片机为控制核心，具有实时温度检测、显示、报警、与计算机串行通信等功能的多点温度测量巡检系统。

采用AT89C51单片机为核心控制模块，一总线结构的DS18B20智能温度传感器，实现温度实时采集，信号处理，数据通信，经过单片机处理后在LCD 上显示。

外围硬件部分包括：键盘模块、显示模块、报警模块、RS232通信模块等。

当温度超过系统设定阀值时会自动启动声光报警，本设计还增加了RS232串行通信接口，方便计算机远程数据统计与操作。

系统具有抗干扰性强、结构简单、稳定性好、具有一定的工程价值。

关键词：单片机, AT89C51, DS18B20，温度检测Abstract:This topic is based on single chip micro computer temperatures measurement and controlled system designed. Is a single-chip microcomputer to control the core, with real-time temperature detection, display, alarm, and computer serial communication and other functions of the multi-point temperature measurement system. Using AT89C51 micro controller as the core control module, intelligent temperature sensor DS18B20 bus structure, to achieve real-time temperature acquisition, signal processing, data communication, through the display on the LCD single-chip processing.Peripheral hardware part includes: the keyboard module, display module, alarm module, RS232 communication module, etc. When setting the threshold temperature exceeds the system will automatically start sound and light alarm, this design also increased the RS232 serial communication interface, remote data convenient computer statistics and operation. System has strong anti-jamming capability, strong stability, easily to use, simpled operation, etc.Keywords: SCM，A T89C51,DS18B20，Temperature detection目录第1章绪论.................................................................................. 错误！未定义书签。

基于单片机设计的8路温度巡检报警系统随着现代科技的不断发展，智能化与自动化的应用已经渗透到各个行业领域。

特别是在工业生产中，温度监测和报警系统的应用尤为重要。

本文将介绍一种基于单片机设计的8路温度巡检报警系统。

一、系统的设计和功能该温度巡检报警系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、通信模块和报警模块组成。

其主要功能有：1.温度检测：系统采用8个温度传感器分别检测不同位置的温度值，并将其转化为电信号输入给单片机。

2.数据处理：单片机通过ADC（Analog-to-Digital Converter）模块将传感器输入的电信号转换为数字信号，然后对数字信号进行处理和分析。

系统还可以设置上下限温度值，当温度值超出范围时，触发报警。

3.数据显示：系统可以将检测到的温度值通过数码管或液晶显示屏显示出来，使操作员可以实时监测各个位置的温度情况。

4.数据存储和传输：系统可以将检测到的温度数据存储在内部存储器或外部存储介质中，并可以通过串口或无线通信模块将数据传输给上位机或其他控制设备。

5.报警功能：当温度值超过上限或低于下限时，系统会触发报警，可以通过蜂鸣器、LED等设备发出声音或光信号，提醒操作员进行处理。

二、系统设计原理系统的设计原理如下：1.传感器模块采用DS18B20数字温度传感器，通过封装在不同位置进行温度检测。

2.单片机控制模块采用微处理器，通过ADC模块将传感器的模拟信号转换成数字信号，并进行处理和分析。

3.显示模块采用数码管或液晶显示屏，将处理后的温度值显示出来，可以通过按键或旋钮实现参数设置和调整。

4.通信模块可以选择串口通信或无线通信方式，将温度数据传输给上位机或其他控制设备。

5.报警模块通过与单片机控制模块的通信，当温度值超过设定的上限或低于设定的下限时，触发报警。

三、系统的优势和应用1.准确性：采用数字温度传感器进行温度检测，具有较高的准确性和稳定性。

2.实时监测：系统可以实时监测温度值，并通过显示屏显示出来，方便操作员随时了解各个位置的温度情况。

课程设计八路温度巡回检测系统院（系）：XXXXXX学院专业：XXXXXX学号：XXXXXXX学生姓名：XXX指导老师：XXX摘要：本文介绍了一种基于PIC16F877A单片机，利用DS18B20对多路温度采集，并进行温度的控制与检测，并通过12864液晶显示出来。

系统中通过控制按钮实现了实时各路的报警温度，并且实现多路与任一单路温度显示切换，从而既可以进行多路的检测又可以进行任一单路的监控，而且还有数字跟图形两种显示方式更为直观。

在温度超过设定温度时温度跟时间通过24C02存储起来，以便查看，同时可以通过固定电话远程报警，还能将温度上传至PC机，进行后续处理。

关键词：温度检测；单片机；串行通讯；DS18B20;目录1 系统设计 (5)2 主芯片：PIC16F877A单片机简介 (6)2.1 PIC单片机的优越之处： (6)2.2 PIC16F877A引脚图及主要性能 (7)2.3 最小系统 (9)2.3.1复位功能 (9)2.3.2 系统时钟 (9)2.4 设计心得总结 (10)3 LCD12864液晶原理介绍及接口实现 (10)3.1 液晶显示模块概述 (10)3.2 液晶引脚说明 (11)3.3 接口时序 (11)3.4 具体指令介绍 (13)3.5 显示坐标关系 (17)3.5.1、图形显示坐标 (17)3.5.2 汉字显示坐标 (18)3.6 与单片机的接口实现 (19)3.7 设计心得总结 (20)4 DS18B20原理介绍及接口实现 (20)4.1 DS18B20简介 (20)4.2 DS18B20结构及其工作原理 (21)4.3 DS18B20的接口实现 (27)4.3.1 硬件设计 (27)4.3.2 软件设计 (28)4.4 设计心得总结 (29)4.4.1 焊接问题： (29)4.4.2 软件设计： (29)4.4.3 不足： (29)5 存储芯片AT24C02简单介绍及接口实现 (30)5.1 AT24C02功能描述管脚定义 (30)5.2 管脚定义及接口实现 (30)5.3 设计心得 (32)6 实时时钟DS1302简单介绍及接口实现 (32)6.1 DS1302简介 (32)6.2 DS1302结构及工作原理 (32)6.3 DS1302的接口实现 (33)7 温度上限报警功能 (35)7.1 设计原理 (35)7.2 设计心得体会 (35)8 与PC串口通讯及VB上位机简单介绍 (36)8.1 与PC串口通信 (36)8.2 上位机介绍 (37)9 总结 (41)附录 (42)部分原理图： (42)参考文献： (43)基于PIC 单片机的多路温度监控巡回系统1 系统设计在工业生产和日常生活中，经常要对温度进行测量与控制，并且有时是对多个点进行温度测量，比如冷库温度监控、环境温度监测、农业温室监控、粮库温度监控等。