1、 1 毕毕 业业 设设 计计 设计题目：设计题目：基于单片机的温度检测系统设计 班班 级：级： 09 电子与信息 2 姓姓 名：名： 指指 导导 教教 师：师： 2 0 1 3 年5 月 2 基于单片机的温度检测系统设计 摘要 在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过 程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生 产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生 产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。该 设计介绍了一种利用单片机 AT89S51 组成的高精度温度控制系统， 从硬件和软
2、件两 方面介绍了单片机温度控制系统的设计思路。着重介绍了硬件原理图和程序框图。 阐述了系统的工作原理、设计及实现。由 DS18B20 温度传感器芯片测量当前的温 度， 并将结果送入单片机。 然后通过 AT89S51 单片机对送来的温度进行计算和转换， 并将此结果送入液晶显示模块。最后，由 1602 液晶显示器将温度显示出来。它可 以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制，当温度值超出上、下限时自动 报警，实现了系统结构简单、性能可靠、控制精度高。同时系统具有扩展性好，分 辨率高，测量范围宽，抗干扰性强等特点。 关键词关键词：AT89S51单片机 DS18B20温度传感器 温度检测 3 目
3、录 1 绪论 5 1.1 国内外温度检测技术概述 . 5 1.1.1 温度检测技术简介 . 5 1.1.2 温度检测技术的发展 . 8 1.2 单片机技术的发展及应用 . 9 1.2.1 单片机技术的发展 . 9 1.2.2 单片机技术的应用 . 10 2 方案论证 12 2.1 题目分析 . 12 2.2 温度传感器的选择 . 12 2.2.1 采用模拟集成温度传感器 . 12 2.2.2 采用数字单片智能温度传感器 . 13 2.3 显示器的选择 . 14 2.3.1 LED 显示器. 14 2.3.2 LCD 液晶屏 14 2.4 单片机的选择 . 15 2.4.1 凌阳单片机 . 15
4、 2.4.2 AT89S51 单片机 . 15 2.4.3 单片机选型 . 16 3 温度检测系统的硬件设计 20 3.1 复位电路 . 20 3.2 时钟(晶振)电路. 20 3.3 温度测量电路设计 . 21 3.3.1 DS18B20 总体简介. 21 3.3.2 DS18B20 接口电路. 26 3.4 键盘电路的设计 . 26 3.4.1 键盘接口电路 . 26 3.4.2 键盘使用说明 . 27 3.5 温度控制电路和报警电路的设计 . 28 3.6 显示电路的设计 . 29 3.6.1 LCD1602 显示原理 29 3.6.2 LCD1602 引脚定义 30 3.6.3 LCD
5、 显示电路 31 3.7 PCB 板设计 . 32 3.7.1 PCB 元件布局 . 32 4 3.7.2 布线 . 32 3.7.3 硬件抗干扰措施 . 33 4 温度检测系统软件设计 34 4.1 系统的主程序设计 . 34 4.2 DS18B20 模块程序. 34 4.3 1602 液晶模块程序 35 4.4 键盘模块程序 . 36 5 全文总结 38 5.1 经济效益分析 . 38 5.2 社会效益分析 . 38 谢辞 39 参考文献 40 附录 I 系统电路原理图 42 附录 II PCB 板 43 附录 程序清单 44 外文资料 62 5 5 1 绪论 随着科学技术的发展和现代工业
6、技术的需要，测温技术也在不断地改进和提 高。由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器现 实社会发展的许多情况下需要测量温度参数。 1.1 国内外温度检测技术概述 1.1.1温度检测技术简介 一、随着国内外工业的日益发展，温度检测技术也有了不断的进步，目前的温 度检测使用的方法种类繁多，应用范围也较广泛，大致包括以下几种方法1： 1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 利用此原理制成的温度计大致分成三大类。 （1）玻璃温度计，它是利用玻璃感温包内的测温物质(水银、酒精、甲苯、煤 油等)受热膨胀、遇冷收缩的原理进行温度测量的； （2）双金属温度计，它是采用膨胀系数不同的两种金属牢固粘合在上一起制 成的双金属片作为感温元件，当温度变化时，一端固定的双金属片，由于两种金属 膨胀系数不同而产生弯曲，自由端的位移通过传动机构带动指针指示出相应温度； （3）压力式温度计，它是由感温物质(氮气、水银、二甲苯、甲苯、甘油和低 沸点液体如氯甲烷、氯乙烷等)随温度变化，压力发生相应变化，用弹簧管
