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基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计温度采集系统课程设计是一种基于mcs-51单片机的温度测量和数据采集系统的设计和实现。
本文将详细介绍这个系统的设计过程和实际应用。
通过对温度测量的理解和市场需求的调查，我们确定了设计一个基于mcs-51单片机的温度采集系统的目标。
该系统需要能够准确测量环境温度，并将数据通过串行通信传输给上位机，以便进行进一步处理和分析。
接下来，我们开始准备所需的硬件设备和软件工具。
硬件方面，我们需要mcs-51单片机主板、温度传感器和相关的电路元件。
软件方面，我们使用Keil C51开发环境进行程序开发，并使用串行通信协议来实现与上位机的数据传输。
然后，我们开始进行电路设计和硬件连接。
首先，我们将温度传感器连接到mcs-51单片机的模拟输入引脚上，并根据传感器的特性和电路设计要求，选择合适的电路元件。
接下来，我们连接mcs-51单片机到串行通信模块，以便与上位机进行数据交流。
接下来，我们开始进行软件设计和程序开发。
首先，我们编写mcs-51单片机的嵌入式程序，用于读取温度传感器的数据，并将其转换为可读取的数字形式。
然后，我们编写程序来实现与上位机的串行通信协议，以便将温度数据传输给上位机。
在程序开发过程中，我们还可以实现一些额外的功能，以增加系统的灵活性和可扩展性。
例如，我们可以设置温度阈值，在温度超过设定值时触发报警功能。
我们还可以添加LCD显示屏，以便在单片机上直接显示温度数据。
我们进行测试和调试，以确保系统的正常运行。
我们可以使用模拟信号发生器模拟不同的温度值，并使用上位机软件来验证系统是否准确地读取和传输这些值。
如果有任何问题，我们可以检查硬件连接和程序代码，并进行相应的修复和调整。
综上所述，基于mcs-51单片机的温度采集系统是一个很有实际应用价值的课程设计。
通过这个设计过程，我们不仅可以学习和掌握嵌入式系统的开发和应用，还可以了解和实践温度测量和数据采集的原理和方法。
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基于MCS—51单片机的温度测控系统的设计
作者：汤泽容
来源：《科学与财富》2012年第11期
摘要：基于MCS-51单片机的温度测控系统的设计，，利用单片机的I/O口外接数字温度传感器——DS18B20，测出实际温度，通过液晶1602显示出温度值，可以广泛用于生态农业、工业等。
关键词：单片机 DS18B20 液晶1602
1、引言
单片机主要应用于自动控制领域，除数字量之外还会遇见模拟量，例如湿度、温度、电压等，它们都是模拟量。
由于单片机只能处理数字量，因此就需要将模拟量转换成数字量，本文采用的传感器是数字式的——DS18B20，具有硬件连接简单、误差低、性能稳定等优点。
2、硬件组成
温度测控系统实际是由51单片机最小系统、DSB1820、液晶1602构成，如下图1所示。
4、结束
当上述程序编写好之后，我们需要使用编译软件对其编译，得到单片机能识别的二进制代码，然后再用编程器将二进制代码烧写到单片机中，调节电位，就能看到液晶1602显示实际的温度值。
参考文献
[1] 谭浩强.C程序设计，北京：清华大学出版社，1991
[2] 郭天祥.51单片机C语言教程，北京：电子工业出版社，2010。
基于ＭＣＳ－５１的水温调节器实验装置的设计[摘要]本文以MCS-51单片机为核心，以水箱为被控对象，将水箱给定温度与实际温度对比，利用PID算法设计了水温调节器实验装置。
该实验装置的设计有利于同学们加深对单片机控制系统和PID控制算法特点的了解。
且该装置结构原理简单、稳定性好、可靠性高、参数易于整定，控制精度高，有一定的实用价值，可以向实际推广。
[关键词]水温调节器单片机PID算法一、前言温度是工业生产中最常见和最基本的工艺生产参数之一，许多物理变化和化学反应的过程均与温度密切相关。
因此，温度控制系统是典型的控制系统。
目前，单片机已普遍应用于生产过程的自动控制领域。
以其体积小、价格低廉和可靠性高等特点，用其构成计算机控制系统中的智能控制单元，受到广大工程技术人员的重视。
下面的PID自动温度控制系统，采用8051单片机作为PID控制器，具有可编程、控制算法可选、体积小、稳定性好、抗干扰能力强等优点。
采用单片机进行对它控制不仅具有控制方便、简单和灵活性等优点，而且大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的数量和质量。
因此，单片机的温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
我们之所以选择该实验装置，是因为它不仅可以使我们把所学的理论知识加以升华，而且可以起到举一反三和触类旁通的效果，对单片机在其他情况下的应用，有了一个基础性的了解与掌握。
二、总体设计本装置的主要任务，是利用MCS-51单片机实现对电热水箱水温度的控制。
即预先设定要达到的理想温度值，水箱中的温度或升或降（本装置中限于实验条件，仅限于水温的升高），最终达到预设值。
此过程的实现可描述如下：集成传感器AD590检测电热水箱中水的温度，得到一微弱的模拟信号，此信号经运算放大器放大后，经A/D转换器转换，实现了由模拟量到数字量的转变。
该数字信号传输进单片机后，经数字PID算法处理后输出一控制信号（数字量），控制固态继电器的通断。
从而实现对加热电阻丝加热功率的控制。
MCS 51 单片机的温度控制系统方案
在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
、采用MCS-51 单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。
1 硬件电路设计
以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1 所示。
1.1 温度检测和变送器
温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。
镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV- 41.32mV。
变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-41.32mV 变换成4mA-20mA 的电流;电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-20mA 电流变换成0-5V 的电压。
为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。
例如：若温度测量范围为500℃-1000℃，则热电偶输出为20.6mV-41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出4mA-20mA 范围电流。
这样，采用8 位A/D 转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。
1.2 接口电路
接口电路采用MCS-51 系列单片机8031，外围扩展并行接口8155，程。
本科毕业设计（论文）题目基于51单片机的温度自动控制系统设计研究院（系部）电气与自动化工程系专业名称通信工程摘要基于单片机的温度控制器，采用DS18B20温度传感器采集所要测量的当前环境的温度，通过单片机进行处理并加以显示。
单片机采用的是AT89S52系列单片机。
温度传感器DS18B20具有12位精度，可较为精确的测量当前环境的温度。
该温度控制器具有设定温度上、下限的功能，通过控制继电器控制外部降温、加热装置，从而实现环境温度处于设定温度上、下限范围内。
该温度控制器的显示部分采用LED数码管显示，具有显示当先温度、温度上、下限值的功能。
按键部分采用四个按键，每个按键的功能不同，通过按键的配合使用，可以实现切换LED数码管显示，调节温度上下限的功能。
该系统结构简单，精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：单片机 AT89S52 DS18B20 数码管继电器AbstractTemperature controller based on MCU, using the current environment to measure the temperature of sensor DS18B20, processing and display by MCU. The microcontroller is series of MCU AT89S52. The temperature of sensor DS18B20, with 12 accuracy, can accurately measure the current environment temperature.The temperature controller can set temperature, and have the lower limit function,control the relay to control the external cooling, heate device. So as to realize the environmental temperature at the setting temperature, and lower bounds.The temperature controller with the display parts, adopts LED digital tube display. Displaying the current temperature, lower value. The part of the four keys, with defferent function , can realize the switch LED digital tube display, adjust the temperature upper limition .This system is simple, high precision, wide range, high sensitivity, small size, low power consumption, stronganti-jamming capability, suitable for harsh environments on-site temperature measurement, has a broad application prospection.Key words: MCU AT89S52 DS18B20 digitron relay目录前言 (1)1 系统方案设计 (2)1.1 方案论证 (2)1.1.1 方案一 (2)1.1.2 方案二 (2)1.2 系统设计框图 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 单片机选择 (4)2.1.1 AT89S52 特点 (4)2.1.2 AT89S52 功能描述 (5)2.1.3 AT89S52 引脚功能 (5)2.2 温度传感器的选择 (6)2.2.1 DS18B20简单介绍 (6)2.2.2 DS18B20性能特点 (7)2.2.3 DS18B20内部结构 (7)2.2.4 DS18B20测温原理 (8)2.2.5 DS18B20工作时序 (10)2.3 硬件电路设计 (11)2.3.1 测温电路 (11)2.3.2 显示电路 (13)2.3.3 报警电路 (15)2.3.4 降温、加热电路 (15)2.3.5 其他电路 (16)3 系统软件设计 (18)3.1软件设计 (18)4 系统调试 (20)4.1 软件调试 (20)4.2 元器件调试 (20)5 总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录一 (25)附录二 (34)前言温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
毕业论文设计基于51单片机的温度控制系统摘要在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。
很多行业中都有大量的用电加热设备,和温度控制设备，如用于报警的温度自动报警系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。
而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特点，可以精确的控制技术标准，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。
由于单片机技术的优点突出,智能化温度控制技术正被广泛地采用.本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。
采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管.给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。
关键词:单片机温度控制系统温度传感器AbstractIn daily life, the temperature in our side the ever-present，the control of the temperature and the application in various fields all have important role。
Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace，used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer，using single chip computer language program to control them。
第1章概述随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点，本课程利用集成温度传感器DS18B20设计并制作了一款基于STC89C52的两位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。
目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器[1]。
通过“数字温度计的设计”的设计过程，结合所学的课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求、工程设计方法、开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼学生的动手能力和分析、解决问题的能力；积累经验，培养按部就班、一丝不苟的工作和对所学知识的综合应用能力。
1.1 单片机的发展概况单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择[2]。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成）。
还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。
顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。
因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。
现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计课程设计题目：基于MCS-51单片机的温度采集系统设计要求：1. 利用MCS-51单片机实现一个温度采集系统，能够实时采集环境温度数据并显示在LCD屏幕上。
2. 系统应能够通过按键调节温度采样频率，可选的频率有1秒、5秒和10秒。
3. 设计一个温度预警功能，当采集到的温度超过设定值时，系统会发出警报。
4. 液晶屏上能够显示当前采样频率和温度预警阈值，并可通过按键进行修改。
5. 需要为系统设计一个合适的外部温度传感器，并连接到MCS-51单片机的相应引脚。
6. 设计一个简单的电路实现系统的硬件连接，并进行相应的调试和测试。
设计步骤：1. 硬件设计：- 根据单片机的引脚功能和外部温度传感器的规格，设计电路连接图。
- 按照电路连接图进行电路的连接，注意电子元器件的正确安装。
2. 软件设计：- 编写初始化函数，包括LCD屏幕的初始化以及按键的初始化。
- 编写温度采集函数，包括读取外部温度传感器数据的程序。
- 编写温度显示函数，将采集到的温度数据显示到LCD屏幕上。
- 编写按键处理函数，根据按下的按键进行相应的操作，例如修改采样频率和温度预警阈值。
- 编写温度预警函数，判断采集到的温度是否超过设定值，如果超过则发出警报。
3. 调试与测试：- 烧写软件到MCS-51单片机，并将外部温度传感器连接到正确的引脚。
- 运行系统，观察LCD屏幕上是否能够正确显示采集到的温度数据。
- 利用按键进行相应操作，测试系统是否能够正确响应。
- 测试温度预警功能，确保系统能够在温度超过设定值时发出警报。
4. 总结与展示：- 对整个系统进行总结，包括设计过程中遇到的问题、解决方案以及对系统性能的评估。
- 准备课程设计报告，包括设计的目的、步骤、结果和存在的问题等，- 在课程设计展示中展示系统的功能和性能，回答相关问题。
本科课程设计报告理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告基于51单片机的水温控制系统设计-1-摘要本设计是一个基于单片机的温度控制系统,该设计可以方便地实现温度采集、温度显示等功能。
本设计的温度控制部分采用单片机完成。
单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、使用电子元件较少、内部配线少、制造调试方便等显著优点，将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益和推广价值。
利用单片机对温度进行测控的技术，日益得到广泛应用。
在众多的温度控制系统中，测温元件常常选用热敏电阻、半导体测温二极管、三极管、集成温度传感器等。
相比而言，集成温度传感器具有线性好、稳定度高、互换性强、易处理等突出优点，故在许多场所得到了广泛应用。
本系统中单片机作为下位机，完成测温任务，并通过与单片机连接的键盘可以实时设定测控温度的下限。
本系统还可以连接相应的外围加热电路，当环境温度低于设定下限温度时，单片机发出的指令，加热器起动对环境进行加热，当温度回升到下限温度时加热器停止加热。
为了便于操作，还设计一个简单的操作面板，它主要由键盘与按钮开关组成，通过操作面板可以进行系统的开停、RESET、设置温度下限告警值等。
键盘输入部分采用了键盘专用IC 74C922,简化了软件编程，用起来非常方便。
系统软件主要由初始化程序、主程序、监控显示程序等组成。
其中初始化程序是对单片机的接口工作方式，A/D 转换方式等进行设置；显示程序包括对显示模块的初始化、显示方式设定及输出显示；主程序则完成对采集数据进行处理。
该设计应用范围相当广泛，同时采用单片机技术，由于单片机自身功能强大，因而系统设计简单，工作可靠，抗干扰能力强，也可在此基础上加入通信接口电路，实现与上位机之间的通信。
目录1 概述 (4)2 系统总体方案及硬件设计 (5)2.1 系统原理框图 (5)2.2 单片机及输入输出模块选型 (5)2.3 电源模块的选择 (5)2.4 I/O 地址分配 (5)2.5 晶振及复位电路 (6)2.6 数码管驱动电路 (7)2.7 温度显示模块 (7)2.8 DS18B20 温度传感器 (8)2.8.1 DS18B20 的主要特性 (8)3 软件设计 (9)3.1 控制流程图 (9)3.2 DS18B20 的软件设计 (10)3.2.1 DS18B20 的初始化程序 (10)3.2.2 DS18B20 的写操作 (10)3.2.3 DS18B20 的读操作 (11)3.3 程序调试 (12)4 Proteus 软件仿真 (14)5 课程设计体会 (16)参考文献 (17)附1：源程序代码 (18)附2：系统原理图 (24)1 概述1971 年intel 公司霍夫研制出世界上第一块四位的微处理芯片intel4004 芯片，标志着第一代微处理器问世，单片机从此开始了它的发展历程。
