课程设计--基于单片机的温度自动检测系统设计

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1、I 基于单片机的温度自动检测系统设计 摘要 随着科技的不断进步，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。在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对 这些被控参数进行控制已成为当今的主流。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。, 本设计介绍了一种利用单片机 AT89S52 组成的温度自动检测系统，从硬件和软件两方面介绍 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 AT89S52 单片机对送来的温

2、度进行计算和转换，并将此结果送入液晶显示模块。最后， 由 LCD1602 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，当温度值超出报警 温度时会自动报警，实现了系统结构简单、性能可靠、控制精度高。 关键词关键词：AT89S52单片机 DS18B20温度传感器 温度检测 II 目录目录 摘要 I 目录 . II 1 引言 . 1 1.1 选题的背景. 1 1.2 选题的目的及意义. 1 2 设计的整体方案 . 2 2.1 设计要求 . 2 2.2 设计的主要内容. 2 2.3 设计性能要求. 2 3 硬件的选择 . 3 3.1 单片机的选择. 3 3.1.1 AT89S52 的特点及选

3、择原因 3 3.1.2 AT89S52 的工作模式及注意事项 4 3.2 温度传感器的选择. 4 3.2.1 DS18B20 的特点及选择原因 4 3.2.2 控制器对 DS18B20 操作流程： 6 3.3 显示器的选择. 6 4 电路原理 . 8 4.1 晶振电路与复位电路. 8 4.2 温度采集电路. 9 4.3 显示电路. 9 4.4 报警系统 10 5 程序原理及系统流程图 11 5.1 主程序 11 5.2 读出温度子程序 11 5.3 温度数据显示子程序 13 5.4 设置报警温度 13 6 软件仿真 14 6.1 软件介绍 14 6.2 仿真过程 14 7 实物的焊接与调试 1

4、5 8 全文总结 16 8.1 设计总结 16 8.2 设计体会 16 附录 I 系统电路原理图. 17 附录 II PCB 板 . 17 附录 程序清单 18 1 1 引言 1.1 选题的背景选题的背景 温度控制广泛应用于人们的生产和生活中，人们使用温度计来采集温度，通过人工操作 加热、通风和降温设备来控制温度，这样不但控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强 度大。即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器，但由于其互换性差，效果也不理想。在 某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。对工业生产 可靠进行造成影响，甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点，需要在某

5、些特定的环境里安装 数字温度测量及控制设备。本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制，以其测量精度高， 操作简单。可运行性强，价格低廉等优点，特别适用于生活，医疗，工业生产等方面的温度测 量及控制。 本设计是一个数字温度测量及控制系统，能测柜内的温度，并能在超限的情况下进行控 制、调整，并报警。保证环境保持在限定的温度中。 1.2 选题的目的及意义选题的目的及意义 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显 示系统应用于诸多领域。无论是在工业方面，农业方面或者是平民大众的生活当中，我们都能 看到温度计的身影。 传统的温度检测以热敏电阻和 AD590 为温度敏

6、感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信 号处理电路，而且可靠性相对较差。测温准确度低，检测系统也有一定的误差。因此，利用新 型温度传感器取代旧式的温度传感器是必然的趋势，新型的温度传感器的优势越来越得到体 现，越来越普及。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为 自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作 用。 本设计的温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，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。其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或 科研实验室使用，测温传感器使用 DS18B20，LCD 以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到 以上要求。同时可自由设置报警温度，实现超过最高温度时闪烁红灯蜂鸣器同时响起，当温度 降低到最高温度以下，红灯关闭绿灯闪烁的功效。 2 2 设计的整体方案 2.1 设计要求设计要求 温度传感器测量水杯中温度，当水温超过最高温度（100 摄氏度）时，红灯亮，如水温下 降继续亮红