基于单片机的温度测量与控制
单片机基于stm32的数字温度计设计
单片机基于stm32的数字温度计设计
数字温度计是一种用于测量环境温度的设备。
在这个问题中，我们将使用基于STM32的单片机来设计一个数字温度计。
为了设计这个温度计，我们需要以下组件和步骤：
1. STM32单片机：STM32是一种基于ARM架构的单片机，它具有强大的计算能力和丰富的外设接口，适用于各种应用。
2. 温度传感器：我们需要选择一种适合的温度传感器，常用的有数字式温度传感器，如DS18B20。
3. 连接电路：将温度传感器连接到STM32单片机。
这通常需要使用一些电子元件，如电阻、电容和连接线等来建立电路连接。
4. 编程：使用适合STM32单片机的编程语言，如C语言，来编写程序。
程序将读取温度传感器的数据，并将其转换为数字值。
5. 温度显示：将温度数据显示在合适的显示设备上，如LCD显示屏或七段数码管。
可以使用STM32单片机的GPIO口控制这些显示设备。
6. 数据处理：可以对温度数据进行进一步处理，如计算平均温度、设定警报阈值等。
以上是一个基本的数字温度计设计的流程。
具体的实现细节和代码编写可能需要根据具体的硬件和软件平台进行调整。
单片机类毕设题目
单片机类毕设题目以下是一些单片机类的毕业设计题目：1.温度监控与控制系统：设计一个基于单片机的温度监测与控制系统，可以测量环境温度并实现自动控制，例如通过调节风扇或加热器来维持恒定温度。
2.智能家居系统：设计一个基于单片机的智能家居控制系统，可以通过手机或其他终端远程控制家居设备，例如灯光控制、电器控制和安防监控等。
3.自动植物浇水系统：设计一个基于单片机的自动植物浇水系统，通过感知土壤湿度并控制水泵实现定时或根据需要的自动浇水。
4.智能交通信号灯控制系统：设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统，可以根据实时交通流量和需求调节信号灯的绿灯时间，以优化交通流畅度。
5.室内空气质量监测系统：设计一个基于单片机的室内空气质量监测系统，可以测量并显示温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，提供可视化的空气质量信息。
6.智能健康监护系统：设计一个基于单片机的智能健康监护系统，可以实时监测心率、体温、血压等身体参数，并提供数据记录和报警功能。
7.智能车辆防盗报警系统：设计一个基于单片机的智能车辆防盗报警系统，可以通过车辆振动、车门开启等感知信号实时监测并触发报警装置。
8.以下是一些单片机类的毕业设计题目：9.温度监控与控制系统：设计一个基于单片机的温度监测与控制系统，可以测量环境温度并实现自动控制，例如通过调节风扇或加热器来维持恒定温度。
10.智能家居系统：设计一个基于单片机的智能家居控制系统，可以通过手机或其他终端远程控制家居设备，例如灯光控制、电器控制和安防监控等。
11.自动植物浇水系统：设计一个基于单片机的自动植物浇水系统，通过感知土壤湿度并控制水泵实现定时或根据需要的自动浇水。
12.智能交通信号灯控制系统：设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统，可以根据实时交通流量和需求调节信号灯的绿灯时间，以优化交通流畅度。
13.室内空气质量监测系统：设计一个基于单片机的室内空气质量监测系统，可以测量并显示温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，提供可视化的空气质量信息。
基于单片机的温度控制系统论文.
基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计摘要：现今，单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用。
与此同时,温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，因此需要采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量，在原理上虽然不困难但成本却较高，还会遇到其它方面的问题。
因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
The design of the temperature control system based on singlechip Abstract: Nowadays,the singlechip has a extensive application in the detect and control system.Meanwhile,the temperature is a variable parameter which need to test ,control and maintain in the system,however,the temperature is a analog quantity so that we cannot exchange message with the singlechip directly.In case that we should take appropriate technology to turn the temperature of the analog into the digital quantity. Even though the theory is not difficuilt ,the cost is sharply high.what is more,we would encounter others problems,too.Therefore,the research of the temperature control system based on singlechip is of high significance.一、系统参数要求：1.1温度参数：要求温度控制为（学号+50）℃，在本方案中标准温度为63℃；1.2外设口地址：以（学号+30）H为起始地址，本方案中以63H为起始地址，同时每增加一个外设，口地址+1。
基于单片机的温度控制系统设计原理
基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过测量环境温度并对温度进行调节，以维持设定的温度范围内的稳定状态。
本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。
单片机简介•单片机是一种集成电路芯片，具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。
它可以作为温度控制系统的核心控制器，通过编程实现温度的测量和调节功能。
温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件，用于测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
在设计中，需要选择适合的温度传感器，并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。
温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号，并进行数字化处理。
通过数值转换算法，可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值，并在显示器上进行显示。
常见的温度显示方式有数码管和LCD等。
温度控制算法•温度控制系统通常采用PID（比例-积分-微分）控制算法。
这种算法通过比较实际温度和设定温度，计算出调节量，并通过输出接口控制执行机构，实现温度的调节。
在单片机程序中，需要编写PID控制算法，并根据具体系统进行参数调优。
执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件，用于实际调节环境温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
通过单片机的输出接口，可以控制执行机构的开关状态，从而实现温度的调节。
界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能，用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。
在单片机程序中，可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。
总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。
通过合理的设计和编程实现，可以实现对环境温度的自动调节，提高生活和工作的舒适性和效率。
以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。
基于单片机的温度测量
引言：温度是一个常见的物理量，对于许多领域的应用来说，准确地测量温度非常重要。
单片机作为一种常见的嵌入式系统，具有强大的数据处理和控制能力。
本文将介绍基于单片机的温度测量技术及其应用。
概述：温度测量是一项广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域的技术。
传统的温度测量方法主要基于热敏电阻、热电偶、红外线等。
而基于单片机的温度测量技术则结合了传感器、单片机和通信等技术，能够实时、精确地监测和控制温度。
正文：1. 传感器选择1.1 热敏电阻热敏电阻是一种根据温度变化导致电阻值变化的传感器。
它的特点是响应速度快、精度高，但对环境温度和供电电压的稳定性要求较高。
1.2 热电偶热电偶是一种使用两个不同金属的导线连接的传感器。
它的优点是测量范围广，适用于极高或极低温度的测量，但精度较低，受电磁干扰影响较大。
1.3 红外线传感器红外线传感器是一种测量物体表面温度的传感器。
它可以通过接收物体发出的红外辐射来测量温度，适用于无接触测量，但精度受物体表面性质影响较大。
2. 单片机选择2.1 嵌入式系统单片机作为一种常见的嵌入式系统，集成了处理器、存储器和外设接口。
它具有较强的计算和控制能力，适用于温度测量应用中的数据处理和控制任务。
2.2 选择合适的单片机型号选择合适的单片机型号是确保系统稳定运行的关键。
应根据温度测量的要求确定所需要的计算能力、引脚数量、通信接口等因素，选择合适的单片机型号。
3. 温度采集与处理3.1 模拟信号采集通过选定的传感器，将温度信号转换为模拟电压信号。
使用单片机的模拟输入接口，对模拟电压信号进行采集，获取温度数据。
3.2 数字信号处理单片机通过内置的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。
根据所选单片机型号的计算能力，可以进行进一步的数据处理和算法运算，包括滤波、校正等。
4. 数据存储与通信4.1 存储器选择根据温度测量系统的要求，可以选择合适的存储器类型，如闪存、EEPROM等。
基于单片机的热敏电阻温度计的设计
基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言：热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件，其电阻值与温度成反比变化。
热敏电阻广泛应用于温度测量领域，其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计，并通过实验验证其测量精度和稳定性。
一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心，热敏电阻作为测量元件，LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。
1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块：温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。
热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件，它与AD转换模块相连，将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。
(2)AD转换模块：AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号，并通过串口将转换结果传输给单片机。
在该设计中，使用了MCP3204型号的AD转换芯片。
(3)驱动显示模块：驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏，将温度数值显示在屏幕上。
(4)温度计算模块：温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。
根据热敏电阻的特性曲线，可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。
二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。
根据需要，选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。
(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。
根据芯片的datasheet，进行正确的连接和电路设计。
(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制，根据液晶显示模块的引脚定义，进行正确的连接和电路设计。
(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成，根据不同的热敏电阻特性曲线，选择合适的电阻和连接方式。
2.软件设计(1)初始化设置：单片机开机之后，需要进行一系列的初始化设置，包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。
(完整版)基于单片机的温度控制系统本科生毕业设计
上海电力学院本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的温度测量系统院系：自动化工程学院指导教师：马进明【摘要】温度测量在实际生产和人们生活中都有广泛应用，为此我设计了一个温度测量系统。
本系统利用AT89S52单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器通过LED数码管串口实现温度显示，通过按键电路设置上下限报警温度。
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系统利用DS18B20测温范围广、测温分辨率高、外围电路简单、功耗低等特点，与AT89S52构成比较简单的测温电路。
该系统设计灵活、抗干扰性好，可以在恶劣的工作环境中进行温度测量。
关键字：单片机；温度传感器；温度计；报警【Abstract】.In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LED digital temperature sensor tube to achieve temperature display.The key circuit sed the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. This design is from the temperature measurement circuit, main control circuit, alarm circuit, and several other aspects of the note.The system uses DS18B20 temperature measurement range, and peripheral circuit is simple, low power consumption, compared with AT89S52 devices constitute a simple temperature measurement circuit. The system design of flexible, anti-interference performance is good, can be in the poor working environment for temperature measurement. Keywords：AT89S52；DS18B20；thermometer；alarm目录1 引言 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (2)2 系统设计的整体方案 (2)2.1 设计的主要内容 (2)2.2 设计性能要求 (3)3 器件的选择 (3)3.1 单片机的选择 (4)3.1.1 AT89S52的基本组成及特征 (4)3.1.2 AT89S52的引脚功能 (5)3.1.3 AT89S52的工作模式及注意事项 (9)3.2 温度传感器的选择 (11)3.2.1 DS18B20的特点及选择原因 (11)3.2.2 DS18B20的测温原理 (13)3.3 显示器的选择 (14)3.4 蜂鸣器 (15)3.5 排阻 (16)4 电路原理 (17)4.1单片机电路 (17)4.1.1 晶振电路 (18)4.1.2 复位电路 (20)4.3 温度显示电路 (22)4.4 温度上下限设置电路 (22)4.5 温度过限报警电路 (23)4.6 系统总电路图电路 (24)5 系统流程图 (24)5.1 主程序 (24)5.2 读出温度子程序 (25)5.3 温度转换命令子程序 (26)5.4 计算温度子程序 (27)5.5显示数据刷新子程序 (27)6 软件仿真 (27)6．1 软件设计流程 (28)6.2 原理图的绘制 (28)6.3 单片机程序的调试与编译 (30)6.4 仿真过程 (31)7 总结 (32)7.1 设计总结 (32)7.2 设计前景 (34)8 致谢 (34)参考文献 (36)附录 (36)附录1：系统总图 (36)1 引言1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。
基于单片机的温度测控系统的设计
基于单片机的温度测控系统的设计在现代的工业领域和生活中，温度测控系统被广泛应用，以监测和控制温度。
本文将介绍一个基于单片机的温度测控系统设计。
1.系统概述该系统的设计目标是能够测量和监控环境中的温度，并能自动调节温度以保持设定的温度。
该系统由传感器模块、数据处理模块和执行器模块组成。
2.传感器模块传感器模块用于测量环境中的温度。
在该系统中，我们可以使用温度传感器来实现温度测量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻等。
传感器模块将温度数据传输给数据处理模块。
3.数据处理模块数据处理模块基于单片机来实现。
单片机通过接收传感器模块传输的温度数据，进行数据处理和判断，并决定是否需要调节温度。
数据处理模块还可以设置一个温度阈值，当环境温度超过或低于该阈值时，触发执行器模块进行温度调节。
4.执行器模块执行器模块是用来调节环境温度的关键。
在该系统中，我们可以使用电热器或制冷器来调节温度。
执行器模块会根据数据处理模块的控制信号来决定是否打开或关闭电热器或制冷器，以达到设定的温度。
5.界面设计为了方便用户的操作和监控，我们可以设计一个用户界面模块。
用户界面模块可以通过LCD显示屏展示当前环境温度和设定的温度，并提供一些按键用于设置温度阈值。
用户可以通过按键来设置温度阈值，同时可以看到当前温度和设定的温度。
6.系统工作流程系统的工作流程如下：-传感器模块测量环境温度，并将温度数据传输给数据处理模块。
-数据处理模块接收温度数据，并进行处理和判断。
-如果环境温度超过或低于设定的温度阈值，数据处理模块触发执行器模块进行温度调节。
-执行器模块根据数据处理模块的控制信号，打开或关闭电热器或制冷器，以调节环境温度。
-用户可以通过用户界面模块设置温度阈值，同时可以实时监控当前温度和设定的温度。
7.系统优化为了进一步优化系统的性能，我们可以考虑以下几个方面：-引入PID控制算法，以提高温度的稳定性和控制精确度。
-添加温度报警功能，当环境温度超过一定范围时，触发警报。
基于51单片机的数字温度计
引言：数字温度计是一种基于51单片机的温度测量装置，它通过传感器感知环境的温度，并使用单片机将温度值转换为数字形式，并显示在液晶屏上。
本文将详细介绍数字温度计的设计原理、硬件连接、软件编程以及应用领域。
概述：数字温度计基于51单片机的设计理念，其基本原理是通过传感器将温度转换为电信号，然后通过ADC(模数转换器)将电信号转换为数字信号，最后使用单片机将数字信号转换为温度值。
同时，数字温度计还将温度值显示在液晶屏上，方便用户直观地了解环境温度。
正文内容：1. 硬件连接：1.1 使用温度传感器感知环境温度：常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
通过将传感器连接到51单片机的引脚上，可以实现对环境温度的感知。
1.2 连接ADC进行模数转换：ADC是将模拟信号转换为数字信号的关键部件。
通过将51单片机的引脚连接到ADC芯片的输入端，可以将模拟的温度信号转换为数字信号。
1.3 连接液晶屏显示温度值：通过将51单片机的引脚连接到液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以将温度值以数字形式显示在液晶屏上。
2. 软件编程：2.1 初始化引脚和ADC：在软件编程中，需要初始化51单片机的引脚设置和ADC的工作模式。
通过设置引脚为输入或输出，以及设置ADC的参考电压和工作模式，可以确保硬件正常工作。
2.2 温度测量算法：根据传感器的工作原理和电压-温度特性曲线，可以编写相应的算法将ADC测得的电压值转换为温度值。
例如，对于NTC热敏电阻，可以使用Steinhart-Hart公式进行温度计算。
2.3 温度值显示：将温度值以数字形式显示在液晶屏上。
通过设置液晶屏的控制引脚和数据引脚，可以控制液晶屏的显示内容，并将温度值以数字形式显示在屏幕上。
3. 基于51单片机的数字温度计应用：3.1 家庭温度监测：数字温度计可以安装在家庭中的不同区域，实时监测室内温度，并通过数字显示提供直观的温度信息。
这对于家庭的舒适性和节能都有重要意义。
单片机温度测量和控制系统的设计与实现
单片机温度测量和控制系统的设计与实现一、本文概述随着科技的快速发展，单片机在温度测量和控制领域的应用越来越广泛。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微型计算机，具有功耗低、体积小、可靠性高等优点，因此在各种温度测量和控制系统中得到了广泛应用。
本文将详细介绍单片机温度测量和控制系统的设计与实现过程，包括系统的硬件设计、软件编程、温度测量和控制算法等方面。
本文将首先介绍单片机温度测量和控制系统的总体设计方案，包括系统的硬件组成、软件架构以及各个模块的功能。
然后，将详细介绍温度传感器的选择及其与单片机的接口设计，包括温度信号的采集、转换和处理过程。
接着，将阐述单片机的软件编程，包括温度数据的读取、处理以及控制信号的输出等。
还将介绍温度控制算法的设计和实现，包括温度控制策略的选择、算法的优化以及在实际应用中的效果评估。
通过本文的介绍，读者可以深入了解单片机温度测量和控制系统的基本原理和实现方法，掌握相关的硬件设计和软件编程技术，为实际应用提供有益的参考和指导。
本文还将探讨单片机温度测量和控制系统的发展趋势和前景，展望其在未来温度控制领域的应用前景。
二、单片机基础知识单片机，全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是将中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O Port）、定时/计数器（Timer/Counter）等计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
单片机以其体积小、功能全、成本低、可靠性高等特点，广泛应用于智能仪表、工业控制、通信设备、医疗设备、家用电器等领域。
单片机按照数据总线的宽度可以分为4位、8位、16位和32位等几类，其中8位单片机由于其性价比高，应用最为广泛。
常见的8位单片机有Intel公司的8051系列、Atmel公司的AVR系列、STC公司的STC89C系列等。
在单片机温度测量和控制系统中，我们通常会使用带有ADC（模数转换器）功能的单片机，以便将模拟信号（如温度传感器输出的电压或电流）转换为数字信号，从而进行精确的温度测量和控制。
基于AVR单片机的温度测量与控制系统设计
和精度 提 出 了更 高要求 。 传 统 的温 度测 量元 件有 热 电耦 、热 电阻 等 ，由 它们 构 成 的温 度传 感 器 需要 较 多 的外 部 硬件 支持 ，
收 稿 日期 ：２ １ － ３ ６ ０ ２ ０ —１
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第２ ６卷 第 ３ 期 ２１年
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ＶＯ１ Ｎ Ｏ３ ． ２６ ．
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管 控 制 电 热 丝 加 热 的 恒 温控 制 系统 。 并 详 细 介 绍 了 系统 硬 件 电路 的 选 取 及 系 统 软 件 的 实 现 ， 主 要 包括 实 现
基于单片机的数字温度计设计
基于单片机的数字温度计设计
基于单片机的数字温度计设计可以包括以下几个步骤：
1. 选择合适的单片机：根据项目需求选择一款适合的单片机，常用的有8051、PIC、AVR等。
2. 温度传感器的选择：选择一款合适的温度传感器，如
DS18B20、LM35等。
这些传感器通常具有数字接口，方便与单片机通信。
3. 连接和布线：根据传感器和单片机的接口要求，进行连接和布线。
通常需要连接传感器的电源、地线和数据线。
如果需要更长的传输距离，可以考虑使用一些传感器扩展模块，如
DS18B20模块。
4. 编程：使用单片机编程语言，如C语言，编写代码来实现与传感器的通信和温度的测量。
通常需要使用单片机提供的GPIO口或者串口来与传感器进行数据交互，读取传感器输出的数字温度值，并将其转换为实际温度。
5. 显示和输出：根据项目要求，选择合适的显示设备来展示温度数值，如液晶显示屏、数码管等。
可以通过单片机的IO口来控制显示设备的输入。
同时，还可以根据需要选择合适的输出设备，如蜂鸣器、继电器等，实现温度超过或低于设定阈值时的报警或控制功能。
6. 测试和优化：完成代码编写和硬件连接后，进行测试，确保
温度计能够准确测量温度，并进行必要的优化和调试。
总结：
基于单片机的数字温度计设计主要涉及选择单片机、传感器、连线布局、编程、显示和输出设备的选择与控制，以及测试和优化。
通过以上步骤，可以实现一个简单的数字温度计。
基于51单片机的温度测量系统
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题的背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3本文的结构 (1)2 系统总体方案设计 (1)2.1总体方案设计 (2)2.2部分模块方案选择 (3)2.2.1单片机的选择 (3)2.2.2温度检测方式的选择 (3)2.2.3显示部分的选择 (4)2.2.4电源模块的选择 (4)3 硬件电路的设计 (4)3.1 硬件电路设计软件 (4)3.2系统整体原理图 (5)3.3单片机最小系统电路 (6)3.4单片机的选型 (7)3.5温度测量模块 (8)3.5.1 DS18B20概述 (8)3.5.2 DS18B20测温工作原理 (11)3.5.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)3.6 显示模块 (13)3.7 按键以及无线遥控模块 (15)3.7.1按键的相关知识 (15)3.7.2 5伏带解码四路无线接收板模块 (16)3.8 报警及指示灯模块 (18)3.9 电源模块 (19)4 系统软件设计及仿真部分 (20)4.1软件设计的工具 (20)4.1.1程序编写软件 (20)4.1.2仿真软件 (21)4.2各模块对应的软件设计 (22)4.2.1显示模块的程序 (22)4.2.2温度测量的程序 (26)4.2.3报警系统程序 (32)4.2.4按键程序 (33)4.2.5总体程序 (35)5 实物制作 (37)5.1电源部分 (37)5.2单片机最小系统部分 (37)5.3 总体实物 (37)6 总结 (38)7 致谢 (39)参考文献 (40)附录一 (41)附录二 (49)基于单片机的温度测量系统摘要随着测温系统的极速的发展，国外的测量系统已经很成熟，产品也比较多。
近几年来，国内也有许多高精度温度测量系统的产品，但是对于用户来说价格较高。
随着市场的竞争越来越激烈，现在企业发展的趋势是如何在降低成本的前提下，有效的提高生产能力。
单片机原理与应用实验报告——温度测量显示及设定
单片机原理与应用实验报告——温度测量显示及设定实验目的：掌握单片机温度测量的原理和方法，了解温度传感器的工作原理，学会通过单片机控制显示屏显示温度，并可以通过按键设定温度。
实验器材：1.单片机（如STC89C52）2.温度传感器（如DS18B20）3.电阻、电容等基本元件4.1602液晶显示屏5.按键开关6.杜邦线、面包板等实验原理：1.单片机温度测量原理：单片机温度测量原理主要是通过温度传感器将温度转化为电压信号，然后单片机通过模拟口接收信号并进行数字转换得到温度数值。
2.温度传感器工作原理：温度传感器内部有一个温度敏感元件，它能根据温度的变化产生相应的电压信号，然后通过数字转换将电压信号转化为数值。
3.单片机与1602显示屏的连接：将1602显示屏的数据线接到单片机的IO口，通过控制IO口输出不同的信号来控制1602的显示。
实验步骤：1.连接电路：将单片机、温度传感器、1602显示屏等元件连接在一起，确保电路正确连接。
2.编写程序：编写单片机程序，根据单片机型号和编程软件的不同，具体编写方式可能会有所不同，但主要目的是通过单片机读取温度传感器的值，并将其转化为温度，最后通过1602显示屏显示温度。
3.调试程序：4.实验数据：在实验过程中需要记录下实验数据，包括温度传感器的电压值、转化的温度值等。
5.结果分析：根据实验数据和实验结果进行分析，对实验结果进行分析和总结。
实验总结：通过本次实验，我掌握了单片机温度测量的原理和方法，了解了温度传感器的工作原理，并成功通过单片机控制1602显示屏显示温度。
通过实验，我体会到了实验设计和实验过程中的困难和挑战，但我也学到了很多知识和技能，提高了实验能力和动手能力。
在今后的学习和工作中，我会继续努力，不断学习和探索，提高自己的实验能力和创新能力。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现一、本文概述本文旨在探讨基于51单片机的温度控制系统的设计与实现。
随着科技的快速发展，温度控制在各个领域都扮演着至关重要的角色，如工业生产、家庭生活、医疗设施等。
传统的温度控制系统大多依赖于复杂的硬件设备和昂贵的软件平台，而基于51单片机的温度控制系统则以其低成本、高性能和易于实现等优点，逐渐受到广大工程师和研究者的青睐。
本文将首先介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计和实现奠定理论基础。
接着，我们将详细阐述温度控制系统的总体设计方案，包括硬件选择和软件设计思路。
在此基础上，我们将重点讨论如何实现温度采集、处理和控制的功能，包括传感器的选择、信号调理、A/D 转换、控制算法的实现等。
本文还将探讨温度控制系统的稳定性、可靠性和实时性等问题，并提出相应的优化措施。
通过实际应用的案例，我们将展示基于51单片机的温度控制系统在实际工作中的表现，并评估其性能。
本文将对基于51单片机的温度控制系统的设计和实现进行总结，并提出未来改进和发展的方向。
我们希望通过本文的探讨，能够为相关领域的研究者和工程师提供一些有益的参考和启示。
二、51单片机基础知识51单片机，又称8051微控制器，是由Intel公司在1980年代初推出的一款8位单片机。
由于其结构简单、功能完善、可靠性高且价格适中，51单片机在嵌入式系统领域一直占据重要地位。
尽管现在市面上已经出现了许多性能更强、功能更丰富的单片机，但51单片机由于其广泛的应用基础和良好的教学价值，仍然是许多初学者和工程师的首选。
51单片机的核心结构包括中央处理器（CPU）、4KB的ROM（只读存储器）、128B的RAM（随机存取存储器）、两个16位的定时器/计数器、四个8位的并行I/O口、一个全双工串行通信口以及一个中断控制系统。
它还具有一个5向量的两级中断结构，能够实现简单的中断处理。
51单片机采用冯·诺依曼结构，即指令和数据都存储在同一个存储器中，通过指令操作码的不同来实现不同的功能。
基于51单片机数字温度计的设计与实现
基于51单片机数字温度计的设计与实现数字温度计是一种能够测量环境温度并显示数值的设备。
基于51单片机的数字温度计设计与实现是指利用51单片机作为核心，结合温度传感器和其他辅助电路，实现一个能够测量温度并通过数码管显示温度数值的系统。
本文将从硬件设计和软件实现两个方面介绍基于51单片机数字温度计的具体设计与实现过程。
一、硬件设计1. 温度传感器选取在设计数字温度计时，首先需要选取合适的温度传感器。
市面上常用的温度传感器有热敏电阻、功率型温度传感器（如PT100）、数字温度传感器（如DS18B20）等。
根据设计需求和成本考虑，我们选择使用DS18B20数字温度传感器。
2. 电路设计基于51单片机的数字温度计的电路设计主要包括单片机与温度传感器的连接、数码管显示电路和电源电路。
（1）单片机与温度传感器的连接在电路中将51单片机与DS18B20数字温度传感器相连接，可采用一线总线的方式。
通过引脚的连接，实现单片机对温度传感器的读取控制。
（2）数码管显示电路为了能够显示温度数值，我们需要设计一个数码管显示电路。
根据温度传感器测得的温度值，通过数字转换和数码管驱动，将温度数值显示在数码管上。
（3）电源电路电源电路采用稳压电源设计，保证整个系统的稳定供电。
根据实际需求选择合适的电源电压，并添加滤波电容和稳压芯片，以稳定电源输出。
3. PCB设计根据电路设计的原理图，进行PCB设计。
根据电路元件的布局和连线的走向，绘制PCB板的线路、元件和连接之间。
二、软件实现1. 单片机的编程语言选择对于基于51单片机的数字温度计的软件实现，我们可以选择汇编语言或者C语言进行编程。
汇编语言的效率高，但编写难度大；C语言的可读性好，开发效率高。
根据实际情况，我们选择使用C语言进行编程。
2. 温度传感器数据获取利用单片机的IO口与温度传感器相连，通过一线总线协议进行数据的读取。
根据温度传感器的通信规则，编写相应的代码实现数据的读取。
基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现
基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现一、概述现代社会的科技发展日新月异，物联网技术的兴起为各行各业带来了许多便利和智能化的解决方案。
其中，基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现正是其中的一项重要应用。
本文将深入探讨基于单片机的温湿度测量与控制系统，旨在帮助读者深入理解其原理、设计与应用。
二、基础知识1. 单片机单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出端口的微型计算机系统。
它能够独立地完成各种控制、测量、监视等任务，因其体积小、功耗低、成本低等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
2. 温湿度传感器温湿度传感器是一种能够感知和测量周围环境的温度和湿度的传感器，能够将环境参数转换为电信号输出。
常见的温湿度传感器有DHT11、DHT22等。
三、系统设计基于单片机的温湿度测量与控制系统一般包括传感器模块、单片机模块、显示控制模块和通讯模块。
传感器模块负责采集环境温湿度数据，单片机模块负责处理数据和控制，显示控制模块负责展示数据，通讯模块负责与外部设备进行信息交互。
在设计过程中，需考虑传感器的选型与连接、单片机程序的编写和调试、显示模块的设计和实现以及通讯模块与外界设备的连接与交互。
四、系统实现在实际系统实现中，我们首先选用了DHT11温湿度传感器，并采用了Arduino单片机作为核心控制器。
在单片机程序设计中，我们结合了温湿度的实时测量与显示以及控制系统与外界通讯的功能，保证了系统的全面性和实用性。
我们还根据不同的需求，加入了实时报警功能，当环境温湿度超出设定范围时，系统将自动发出报警信号。
五、个人观点基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现在现代社会中有着广泛的应用前景。
其不仅能满足人们对于环境参数的实时监测与控制需求，还能为智能化生活和工作提供更多可能性。
未来，我相信随着技术的不断发展，基于单片机的温湿度测量及控制系统将会得到更广泛的应用，为人们带来更多的便利和智能化解决方案。
六、总结通过本文的探讨，我们对于基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现有了更深入的了解。
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目录1引言 (2)1.1问题的提出 (2)1.1.1什么是温度控制 (2)1.2设计目的 (2)2设计方案 (3)2.1硬件设计方案 (3)2.2软件设计方案 (3)3硬件设计 (5)3.1主控制部分AT89S51的设计方案 (5)3.2温度采集模块 (7)3.3显示模块 (7)4软件设计 (9)4.1温度采集 (9)4.2键盘输入 (10)4.3 LCD显示 (11)5总结 (12)6参考文献 (15)附录1设计原理图 (14)附录2设计程序 (15)1引言1.1问题的提出温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。
温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
1.1．1什么是温度控制温度控制系统由温控器和热电偶组成，热电偶检测温度并转换成电信号传给温控器，温控器根据所设定的温度发出控制信号，温度高于设定温度上限停止加热系统或开启降温系统，低于设定温度下线停止降温系统或开启加热系统。
1.2设计目的本设计以AT89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。
由键盘输入预设温度，比较实际环境温度与预设温度再由单片机做出相应的处理已以达到温度控制的目的。
2设计方案2.1硬件设计方案本课题设计的是一种以AT89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据。
其主要包括：温度采集模块、按键处理模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
本系统由温度传感器DS18B20、AT89C51、LCD显示电路、软件构成。
DS18B20输出表示摄氏温度的数字量，然后用51单片机进行数据处理、译码、显示、报警等。
系统框图如图2.1所示图2.1温度传感器DS18B20把所测得的温度以数字信号的方式发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符LCD，LM016L液晶模块。
本系统除了显示温度以外还可以通过键盘预设一个温度值，对所测温度进行监控，当温度高于设定温度时，启动蜂鸣器报警；当所测温度低于设定温度时，启动继电器2S；当所测温度等于设定温度时LED 等闪烁。
2.2软件设计方案从软件的功能不同可分为两大类：一是监控软件（主程序），它是整个控制系统的核心，专门用来协调各执行模块和操作者的关系。
二是执行软件（子程序），它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等。
每一个执行软件是一个小的功能执行模块。
这里将各执行模块一一列出，并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义。
各执行模块规划好后，就可以规划监控程序了。
首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的监控程序结构，然后根据实时性的要求，合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系。
主程序是系统的监控程序，在程序运行的过程中必须先经过初始化。
本设计的主程序中将传感器获取的温度与预设温度进行了比较，并对各种不同的状态变化的控制做出了设定。
流程图如图 2.2 所示。
系统在初始化完成后就进入温度测量程序，实时的测量当前的温度并通过显示电路在LCD上显示。
根据硬件设计完成对温度的控制。
按下4*3键盘上的OK键可以便可以输入预设温度。
图2.23硬件设计3.1主控制部分AT89S51的设计方案：AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
其主要特性如下：（1） 18位微处理器和控制器，中央处理器是整个单片机的核心部件，能同时处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
（2）内含一个布尔运算器，可直接对数据的位进行操作和运算，特别适用于逻辑控制。
（3）内含4KB可重擦写的可编程闪烁程序存贮器（EEPROM）。
（4）内含128*8位的数据存贮器（RAM）。
（5）4个8位(32根)双向且可独立寻址的I/O（输入输出）接口P0～P3。
（6）2个16位的计数器/定时器。
（7）片内振荡器和时钟电路。
（8）全双工方式的串行接口(DART)。
(9)两级中断优先权的6个中断源/5个中断矢量的中断逻辑。
(10)指令集有111条指令，其中64条为单周期指令，支持6种寻址方式。
(11)最高时钟振荡频率可达12MHz，大部分指令执行时间为1us，乘、除指令为4us。
(12)与MCS-51兼容，寿命为1000次写/擦循环，数据保留时间为10年。
(13)低功耗的闲置和掉电模式，可编程串行通道，三级程序存储器锁定。
引脚及功能 AT89C51单片机为40脚双列直插式封装结构。
其引脚排列顺序及引脚符号如图3.1所示：图3.1 AT89C51管脚图AT89C51重要管脚说明：Vcc：电源电压GND：地P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端口。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号校验期间，P1接收低8位地址。
表3.1.1为P1口第二功能。
P1口第二功能P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流I。
在访问８位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内（也即特殊功能寄存器，在整个访问期间不改变）。
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。
作输入端口时，被外部拉低的P3口将用P3口的第二功能表上拉电阻输出电流I。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3口的第二功能如表3.1.2。
3.2温度采集模块由于DS18B20芯片将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便且化学性很稳定。
它能用做工业测温元件，且此元件线形较好。
在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。
该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B20。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，温度测量范围－55～＋125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。
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,高速暂存器。
在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法，一种是Vcc接外部电源，GND接地，I/O与单片机的I/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时UDD、GND接地，I/O接单片机I/O。
无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。
3.3显示模块本设计显示电路采用LM016L来显示测量得到的温度值。
LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。
IR用于寄存指令码，只能写入不能读出。
DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据。
BF为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码。
CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160种和5*10点阵字符32种。
CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符，AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址，如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM或CGRAM。
LM016L液晶模块的引脚功能如表3.2所示：LM016L引脚功能表4、软件设计4.1温度采集CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。
DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。
如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
流程图如图4.1所示图4.14.2键盘输入3*4的键盘与单片机I/O口相连。
采用列扫描的方式扫描键盘，按下键盘，则该按键出行列接通，I/O口输入为低电平，则此时便可将所按键的值输入单片机，经数据处理后便可输出显示在LCD上。
因为键盘的制造工艺不同，在按下键盘过程中，若手一晃，结果按键就会抬起极小的一段时间，此时单片机检测到的就是有一个抬手后又按了一个键子，这是我们所不希望的，所以在键盘输入时加个按键延时以消除抖动。