课程设计--- 智能温度测量系统的设计

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1、 智能仪表技术课程设计智能仪表技术课程设计 题题 目目： 智能温度测量系统的设计 系系 别别： 机电工程系 专专 业业： 检测技术及应用 班班 级级： 学生姓名学生姓名： 指导老师指导老师： 完成日期完成日期： 2012.10.28 1 智能仪表技术课程设计任务书智能仪表技术课程设计任务书 班级 10 计量 学生姓名 指导教师 课程设计题目 智能温度测量系统的设计 主要 设计 内容 本系统是一个基于单片机 AT89C51 的数字温度计的设计，用来测量 环境温度，测量范围为-50110度。整个设计系统分为 4 部分：单 片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以 AT89C51

2、 为核心， 通过数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集 和 A/D 转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单 片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集 到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED 采 用四位一体共阴的数码管 主要 技术 指标 和设 计要 求 1设计指标 DS18B20 温度计，温度测量范围 099.9 摄氏度 可设置上限报警温度、下限报警温度 即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警 默认上限报警温度为 38、默认下限报警温度为 5 报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值 最高下限报警值等于当前上

3、限报警值 将下限报警值调为 0 时为关闭下限报警功能 2设计要求 1） 基本范围 0-99 2） 精度误差小于 0.5 3） LED 数码直读显示 3制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 4编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有 心得体会。 2 主要 参考 资料 及文 献 1李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空 航天大学出版社，1998 2李广弟.单片机基础 .北京： 北京航空航天大学出版社， 1994 3江力.单片机原理与应用技术 .清华大学出版社 .2006 4蔡美琴等MCS 一 51 系列单片机系统及其应用M北京：高等 教育出版社

4、，1999 5王树勋MCS 一 51 单片微型计算机原理与开发北京：机械工 业出版社，1995 6 周润景，张丽娜基于 PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿 真M北京:航空航天 大学出版社 ,2006.P321P326 7王忠飞， 胥芳 MCS-51 单片机原理及嵌入式系统应用M 西安： 西安电子科技大学出 版社，2007P268-273 3 目目 录录 1 概述 . 5 1.1 研究背景和研究意义： 5 1.2 本文研究内容: . 5 1.2.1 设计目的： 5 1.2.2 设计要求： 5 1.2.3 设计原理： 6 2 系统硬件模块的选择 . 6 2.1 开发工具的选择: . 6 2

5、.2 单片机的选择 7 2.3 温度传感器的选择 . 10 2.3.1 DS18B20 的介绍 . 11 2.3.2DS18B20 工作原理 11 2.4 显示模块的选择 . 13 3 系统硬件电路设计 15 3.1 系统整体电路图 . 15 3.2 单片机最小系统 . 16 3.3 温度传感器系统 . 17 3.4 报警电路设计 . 20 3.5 显示电路设计 . 21 3.6 电源电路设计 . 22 4 系统软件设计 22 4.1 主程序 . 23 4.2 读出温度子程序 . 24 4.3 温度转换命令子程序 . 24 4.4 计算温度子程序 . 25 4 课程设计总结 27 参考文献：

6、28 5 1. 概述概述 1.11.1 研究背景和研究意义：研究背景和研究意义： 随着科技的不断发展， 现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都 有了几何级的增长， 而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息 基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和 信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传 感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领 域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度， 在农业生产中也离不开温度的测量， 因此研究温度的测量方法和装置具有重要的 意义。 本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制， 本文所介绍的数字温度计与 传统的温度