学位论文-—基于单片机的测温系统设计.docVIP

毕业设计说明书 论文题目 基于单片机的测温系统设计 学 号 姓 名 指导教师 职称 办 学 点 教 学 班 200 年 月 日 2016年11月1日 摘 要 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，温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。 ? 本文设计并制作了一个简易温度计。本设计采用了单片机AT89S51和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S51单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器通过LED数码管串口传送数据，实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后，系统会自动报警。 本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度。从而简化数据传输与处理过程。此设计的优点主要体现在可操作性强，结构基础简单，拥有很大的扩展空间等。 关键词：单片机； 温度传感器； 温度计； 报警； 目 录 摘 要 1 第1章概述 1 1.1课程设计的意义 1 1.2设计的任务和要求 1 第2章 系统总体方案及硬件设计 2 2.1 数字温度计设计方案论证 2 2.1.1 方案一 2 2.1.2 方案二 2 2.2 系统总体设计 2 2.3 系统模块 4 2.3.1 主控制器 4 2.3.2 显示电路 5 2.3.3 温度传感器 5 2.3.4 报警温度调整按键 6 第3章 硬件设计 7 3.1测温和控制电路 7 3.2 显示控制电路 10 3.3 声光报警电路 11 第4章 系统软件算法分析 13 4.1 主程序流程图 13 4.2 读出温度子程序 14 4.3 温度转换命令子程序 14 4.4 计算温度子程序 14 4.5 显示数据刷新子程序 14 4.6 按键扫描处理子程序 15 第5章 实验仿真 16 总结 18 参考文献 19 附录1 源程序 20 第1章 概述 1.1 课程设计的意义 本次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，可增加我们的动手能力。特别是对 单片机的系统设计有很大帮助。本课程设计由两个人共同完成，在锻炼了自己的同时也增强 了自己的团队意识和团队合作精神。 1.2 设计的任务和要求 1、基本范围-50℃-110℃ 2、精度误差小于 0.5℃ 3、LED 数码直读显示 4、可以任意设定温度的上下限报警功能 第2章 系统总体方案及硬件设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1 方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温 度变化的电压或电流采集过来，进行 A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到 A/D 转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。 2.1.2 方案二 进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常 容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2 系统总体设计 温度计电路设计总体设计方框图如图 2.2-1 所示，控制器采用单片机 AT89S51，温度传感器采用 DS18B20，用 3 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。  图2.2-1 总体设计方框图 图2.2-2 系统仿真图2.3 系统模块 系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。 2.3.1 主控制器 单片机 AT89S51 具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就