1、 温度检测系统设计温度检测系统设计 题 目: 单片机的温度远程检测与显示设计 姓 名: 学 院: 信息科学技术学院 专 业: 自动化 班 级: 09 自动化（1）班 学 号: 指导教师: 设计时间： 2012.7.92012.7.20 2 远程智能温度采集和显示系统设计 目录 一、系统设计一、系统设计.3 1.1 项目概要3 1.2 设计任务和要求3 二、硬件设计说明二、硬件设计说明.3 2.1 硬件设计概要.3 2.2 信息处理模块.3 2.3 温度采集模块.4 2.3.1 传感器 DS18B20 简介4 2.3.2 实验模拟电路图4 2.4 报警模块.4 2.5 温度显示模块.4 2.6
2、单片机通信模块.5 三、软件设计说明三、软件设计说明.5 3.1 软件总体设计方案5 3.1.1 软件设计目标5 3.1.2 软件功能模块划分5 3.2 软件设计.5 3.2.1 主流程图6 3.3 总原理图.6 3.4 总程序.7 四、 调四、 调试及总结试及总结15 4.1 调试.15 4.2 出现的问题及解决办法.15 五五 总结总结15 3 一、一、 系统设计系统设计 1.1 项目概要项目概要 温度的检测与控制在现代经济与社会中有着举足轻重的地位，与我们的生活息息相关， 密不可分，越发占有一席之地。例如在储粮仓库、智能楼宇、空调控制及其他的工农业生产 和科学研究中应用广泛。 在温度的检
3、测与控制方面， DS18B20 小型温度检测系统及其数字温 度传感器有许多突出的优点，其通过单总线与单片机连接，系统结构简单，抗干扰能力强， 适合于恶劣环境下进行现场温度检测，因此对于我们来设计并研究基于 DS18B20 的温度检 测系统有主要的现实意义， 从一方面讲这不仅对于工农业的发展， 更对于国防的巩固与建设 起到重要的作用；另一方面，本设计能够在一定程度上提高自己的单片机开发能力。 1.21.2 设计任务和要求设计任务和要求 （1）要求通过 DS18B20 温度传感器采集温度，经过 C51 单片机处理后显示到数码管 上，并设置温度上下限及报警提示。 （2） 实现单片机间的串行通信： 把
4、单片机 A 所采集的温度发送到单片机 B上进行显示。 二、硬件设计说明二、硬件设计说明 2.1 硬件设计概要硬件设计概要 根据需求，我们把系统分为四个模块，即温度采集模块，报警模块，温度显示模块，串 行通信模块。 2.2 温度采集模块温度采集模块 2.21 传感器传感器 DS18B20 简介简介 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“接口温度传感器。一线总线独特而经济的特点，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
5、新的概念。DS18b20、DS1822“一线总线”数字化温度传感器同 DS1820 一样， DS18b20 也支持 “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。DS18b20 的精度较差为2。现场温度直接以“一线总 线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量。与前 一代产品不同，新的产品支持 3V 5V 的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代 产品更便宜，体积更小。DS18b20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM、温度传感 器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。DS18b2
6、0 的实验板原理接线图如图 （2） ： 图（2）DS18B20 实验板接线图 其中：DQ 为数字信号输入/输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电电源输入端。 2.2.2 实验模拟电路图实验模拟电路图 温度检测控制模拟电路图 DS18B20 元件及其连线如图（3）所示，传感器上检测到的温 度同步显示在数码管上。 4 图（3）温度检测控制模块电路图 2.3 报警模块报警模块 通过蜂鸣器的鸣叫实现报警， 如果温度超过所设置的上限或低于所设置的下限值则蜂鸣 器发出鸣叫。报警模拟图如图（4）所示： 图（4）报警模块电路图 2.4 温度显示模块温度显示模块 通过采集 DS18B20 的温度，同步显示到 LED 显示器上，精确到小数点后两位。模拟连 线如图（5）所示： 图（5）温度显示模块电路图 *注：由于 pr
