基于AT89S51单片机的测温仪表系统的设计

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基于AT89C51单片机的高精度测温系统的研制

2、测试结果分析本Байду номын сангаас统的测试结果如下表所示：
根据测试结果，本系统在各个温度点的测量精度均优于±0.1℃，重复精度优于±0.05℃，响应时间在3s以内。结果表明，本系统具有高精度、快速响应的特点。
然而，在测试过程中，发现系统在温度波动较大的情况下可能会出现一定误差。这主要是因为温度波动会对ADC的模数转换精度产生影响。为解决这一问题，可以采取软件滤波的方法，对ADC读取的数值进行平滑处理，以减小温度波动对测量结果的影响。
二、硬件选择与配置
1、温度传感器：本系统采用DS18B20数字温度传感器，它具有测量精度高、抗干扰能力强、输出信号稳定等优点。DS18B20与AT89C51通过一线通信接口相连，减少了线路的复杂性。
2、AT89C51单片机：AT89C51单片机是一种常用的微控制器，具有高性能、低功耗、易于编程等优点。它通过一线通信接口与DS18B20相连，接收并处理传感器的信号。
2、温度读取程序：通过AT89C51的单线通信接口，从DS18B20读取温度数据。
3、数据处理程序：对读取的温度数据进行处理，包括数据的滤波、线性化等处理。
4、显示程序：将处理后的温度数据通过LCD液晶显示屏显示出来。
四、系统测试与优化
在完成硬件组装和软件编程后，我们对系统进行了测试。测试结果表明，该系统的测温精度达到了±0.5℃，满足设计要求。
五、结论与展望
本次演示成功设计了一款基于51单片机的高精度测温系统，通过软硬件结合的方式实现了准确、快速的温度测量。测试结果表明，系统在各个温度点的测量精度和重复精度均表现出色，同时具有快速响应的特点。然而，在温度波动较大的情况下，系统可能会出现一定误差，可通过软件滤波的方法加以改进。

基于AT89S51单片机的温度控制系统设计与实现

ｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｃｏｎｏｍｙ，２００８，６（１１）：９９－１０１．［３］胡汉才．单片机原理及其接设计［Ｍ］．２版．北京：清华大学出版社，２００４．［４］ＳｕｎｇＳＷ．Ｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｃｄｅ－ｓｉｇｎｏｆＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ［ｓＪ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ，１９９８，３４（４）：５１３－５２０．［５］李正军．计算机测控系统的设计与应用［Ｍ］．１版．北京：机械工业出版社，２００４．［６］周润景，张丽娜．基于ＰＲＯＴＥＵＳ的电路及单片机系统的设计与仿真［Ｍ］．２版．北京：北京航空航天大学出版社，２００６．
社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高1现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式从集成化向智能化网络化的方向飞速发展并朝着高精度多功能总线标准化高可靠性及安全性开发虚拟传感器和网络传感器研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展本文将介绍智能集成温度传感器ds18b20的结构特征及控制方法并对以此传感器89s51单片机为控制器构成的数字温度控制装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍
四、软件设计整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了。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。五、检测与调试 1、硬件调试：硬件调试是利用 DVCC 实验与开发系统、基本测
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(完整word版)基于AT89C51单片机数字温度计的设计

基于AT89C51单片机数字温度计的设计一、项目概述在生活和生产中，人们经常要用到一些测温设备，但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电路和软件设计复杂登缺点。

基于AT89C51的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广等优点，应用前景广泛。

二、项目要求基于AT89C51的数字温度计的具体要求如下：1.温度值用LED显示。

2.测温范围为-30~100℃，且测量误差不大于±0.5℃。

3.成品的体积、质量尽可能小。

三、设计框图及流程图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能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

2 显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管。

3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；●零待机功耗；●温度以９或１２位数字；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；DS18B20采用３脚PR －35封装或８脚SOIC 封装，其内部结构框图如下图所控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS1820，用4位共阳极LED 数码管以动态扫描法实现温度显示，电路图如图1所示：图1.电路原理图五、软件设计1.程序流程图主程序的主要是负责温度的实时显示，读出并处理DS1280测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。

设计的温度控制系统基于AT89S51单片机

设计的温度控制系统基于AT89S51单片机基于AT89S51单片机的温度控制系统设计摘要——主要研究了基于AT89S51单片机的温度控制系统的原理和功能,温度测量单元包括一线总线数字温度传感器DS18B20。

该系统可以检测预置温度、显示时间和保存监测数据。

如果温度超过任意设置的上限和下限值的温度，系统将报警，然后实现自动控制,从而实现智能化的将温度控制在一定范围内。

基于系统的原理,很容易控制各种其它非线性控制系统，只要软件设计进行合理的改变。

该系统通过野外实习已被证明是准确、可靠和满意。

关键词:AT89S51单片机;单片机;DS18B20;温度介绍温度在人类的生活是一个非常重要的参数。

在现代社会,温度控制(TC)不仅仅用于工业生产,也在其他领域有广泛的应用。

随着生活质量的改善,我们可以在酒店、工厂和家里发现温度控制器。

随着TC将更好的服务整个社会这一趋势,,所以测量和控制温度是很有意义的。

基于AT89S51单片机与温度传感器DS18B20,本系统智能控制条件温度。

温度可以在一定范围内任意设定。

该系统可以在液晶屏上显示时间、保存监测数据,并在条件温度超过上、下限值时自动控制温度。

通过这样做,它使保持温度不变。

该系统具有较高的抗干扰、高控制精度和灵活的设计,这也适应恶劣的环境。

它主要用于人们的生活中用来改善工作和生活的质量。

它还多才多艺,所以,它可以方便的扩展系统的使用。

因此该设计是至关重要的。

该系统覆盖总体设计、硬件设计和软件设计,。

二、系统总体设计TC的硬件框图如图1所示。

系统硬件包括单片机、温度检测电路、键盘控制电路、时钟电路、显示、报警、驱动电路和外部RAM。

基于AT89S51单片机,DS18B20将把检测到的温度信号转化成数字信号，信号发送给单片机进行处理。

最后,温度值显示在液晶12232 f。

这些步骤是用来实现温度检测。

使用键盘接口芯片HD7279来设定温度值,使用单片机来保持一定的温度,使用液晶显示预设的控制温度。

基于AT89S51单片机数字温度计的设计

丁６Ｓ４３２１Ｏ
．，．，、、、；
＞
８路
输
入
通
道
，允许ＡＡ１ｉ
８路ＡＡＡ
ｌｌｉ
模拟量ＡＡＡ
ｉ９８
分
时输
入
，共
用
一个
Ｓ４３２ｌ０
Ａ／Ｄ转换器转换，经济高效；
＞不需零点和满刻度校准，具有转换起停控制端；
＞转换时间约为１００￣ｓ；
＞模拟输入电压范围０～＋５Ｖ；
＞工作温度范围为一４ＪＤ一＋８５摄氏度；
＞功耗约１５ｒｏＷ．
图２ＡＤＣ０８０９与ＡＴ８９Ｃ５１单片机连接
利用传感器把不同的信息量转换成电信号，然后再经过ＡＤＣ０８０９接入ＡＴ８９Ｃ５１单片机．ＡＤＣ０８０９与ＡＴ８９Ｃ５１单片机连接主要解决以下两个问题．１．３．１输入模拟信号通道的选择
具有以下特性
Ｐ１．０Ｐ１．１
ＶｃｃＰ００，ＡＤ０
Ｐ１．２Ｐ１．３Ｐ１．４
Ｐ０１，ＡＤｌ
Ｐ０．２，ＡＤ２Ｐ０．３，ｇＤ３
０ＳＩ，Ｐ１．５ＸＩＳ０，Ｐ１．６
Ｐ０４／ＡＤ４Ｐ０．５，ＡＤ５
ＳＣＫ，Ｐ１．丁
Ｐ０．６，ＡＤ６
在图２中把ＡＴ８９Ｃ５１的Ｐｏ口中Ｐ０．０、Ｐ０．１、Ｐ０．２经过７４ＬＳ３７３锁存器后的输出信号Ａ０、Ａ１、Ａ２与模拟通道选
收稿日期：２０１０—１１—２Ｏ

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计随着电子和传感技术的快速发展，温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域，等到了广泛应用。

小型的、低功耗的、廉价的、可靠性高的温度传感器引起了人们的广泛关注。

在实际生产、生活等领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。

本文基于AT89S51单片机，采用 LM35温度传感器，设计了一种灵敏度较高，抗干扰能力强，工作稳定可靠的温度采集显示系统。

1、系统结构及工作原理温度采集显示系统电路由温度采集模块、A/D转换模块、单片机控制模块、数码管显示模块和下载模块组成。

电路工作原理是：首先由LM35温度传感器采集外界环境的温度，经LM358放大10倍后以电压形式输入到A/D采样电路，由A/D 转换器TLC549将温度的数字量值传送给单片机系统，再有单片机系统驱动数码管显示温度。

本文设计的基于LM35的单片机温度采集显示系统的温度测量范围为25℃～80℃温度采集显示系统电路是一个开环控制系统系统原理框图如图1示：2、系统核心硬件电路设计系统核心硬件电路设计主要包含温度采集模块的设计、A/D转换模块的设计、单片机控制模块的设计、数码管显示模块的设计和下载模块的设计。

2.1、采集模块的设计传感器是信号输入的第一个环节，也是整个测试系统性能的关键环节之一，因此对传感器的正确选用显得尤为重要。

在本系统中，温度采集模块的核心硬件采用LM35温度传感器，该器件有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，其输出电压与摄氏温度线性成比例，温度每上升1℃，电压上升10ms。

LM35无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用室温精度。

从经济适用等多方面考虑，系统采用LM35温度传感器和LM358放大电路进行温度采集模块的设计，设计原理图如图2 所示。

图2中，经过LM35传感器采集后的微弱电压通过LM358 放大电路放大10倍后送入单片机。

基于AT89S51单片机核心的温度控制系统的设计

基于A T89S51单片机核心的温度控制系统的设计摘要本文介绍了以A T89S51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。

文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路...摘要 本文介绍了以A T89S51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。

文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。

单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。

文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。

关键字：单片机DS18B20温度芯片温度控制串口通讯整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了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、打印、通讯等。

每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块。

设计者应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和键盘设置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。

目  录 摘要   ……………………………………………………………3 一、 方案设计与论证……………………………………………3 1、 测量部分…………………………………………………3 2、 主控制部分………………………………………………4 3、 总结………………………………………………………4 二、各电路的设计………………………………………………5 1、 键盘电路…………………………………………………5 2、 加热器控制电路…………………………………………8 3、 温度测试电路……………………………………………8 4、 七段数码管显示电路……………………………………9 5、  口通讯电路………………………………………………10 三、程序设计………………………………………………………11 概述……………………………………………………………11   1、  程序结构分析……………………………………………11 (毕业设计)   2、  主程序……………………………………………………12 四、测试方法和测试结果…………………………………………12  1、   测试环境………………………………………………12  2、   测试方法………………………………………………12  3、   测试结果………………………………………………13 4、   测试结果分析…………………………………………13 五、总结……………………………………………………………13 七、应用举例………………………………………………………14 【参考文献】………………………………………………………15 附：使用说明………………………………………………………15     外观图片………………………………………………………16 引言 投入产出分析，是从以部门为生产单位的生产技术联系角度出发，通过整体技术和数量结构平衡来揭示经济体系循环结构的一种理论体系，或者说是对古典一般均衡理论简化的一种结果或方法。

基于AT89S51单片机控制的数字温度测量系统设计附原理图外文文献及译文源程序代码及实物图

版本：doc毕业论文/设计基于AT89S51单片机控制的数字温度测量系统设计附外文文献及译文附电路原理图附源程序代码附实物图基于AT89S51单片机控制的数字温度测量系统设计摘要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，其中数字温度控制报警就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字温度测量系统与传统的温度报警相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阴极LED数码管实现温度显示,能准确达到以上要求。

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度测量系统，本系统可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。

关键词：单片机，温度报警，DS18B20，AT89S51AbstractSCM control is one of people’s pursue with the people’s living standard rising, because SCM control brings more convenience for people. The digital temperature control alarm system is the typical example, but people’s demand become higher and higher. If people want to get more convenience on work, scientific research and life, we should do more work on single-chip computer technology, all toward digital control system, intelligent control direction.With the development of technology, microcontroller technology has spread to our life, work, scientific research and so on. SCM system has become a nature technology, this paper will introduce a method based on single chip microcomputer control digital temperature alarm system, In this paper introduce a new method named digital temperature alarm system ,this system has such advantages compared with traditional temperature system,such as easy reading, large temperature range, accurate measure temperature .Its output temperature using digital display, this design using AT89S51 single-chip microcomputer controller, temperature sensor DS18B20, and with 4 cathode tube LED to realize digital temperature display, with accurately meets the above requirements. This system set high and down temperature alarm value, when the temperature is not in this interval , the alarm system will start to work .Keywords：MCU，temperature alarm，DS18B20，AT89S51目录摘要 (I)Abstract (I)1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景 (3)1.2 基于单片机温度测量系统的发展现状 (2)1.3 基于单片机温度测量系统的研究的目的和意义 (3)1.4 基于单片机温度测量系统主要研究内容 (3)第2章温度测量系统总体设计方案 (4)2.1 温度测量系统设计方案论证 (4)2.1.1 方案一 (4)2.1.2 方案二 (4)2.1.3 总体设计框图 (4)2.2 显示部分设计方案论证 (5)2.2.1 方案一 (5)2.2.2 方案二 (5)2.2.3 显示部分的整体框图 (5)2.3 键盘输入部分方案论证 (6)2.3.1 方案一 (6)2.3.2 方案二 (6)本章小结 (6)第3章温度测量系统硬件部分 (7)3.1 单片机模块 (7)3.1.1 AT89S52功能及特性 (7)3.1.2 AT89S52各个管脚说明 (8)3.1.3 单片机模块功能 (10)3.2 温度采集部分硬件 (11)3.2.1 温度传感器DS18B20 (11)3.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (16)3.3 显示部分电路设计 (18)3.3.1 74HC573介绍 (18)3.3.2 74HC573芯片功能 (18)3.4 LED显示单元部分 (19)3.5 报警上,下限调整电路实现 (20)本章小结 (20)第4章系统软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2 读出温度子程序 (22)4.3 温度转换命令子程序 (23)4.4 计算温度子程序 (23)4.5 显示数据刷新子程序 (24)本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (28)附录1 译文 (29)附录2 译文参考资料 (37)附录3 系统整体电路图 (46)附录4 源程序 (46)附录5 温度测量系统设计实物图 (57)第1章绪论1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

基于AT89S51单片机的温度控制系统的设计

3
3.1
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，特别适合用于构成多点温度测控系统，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，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，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，业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。
b. ROM命令：
ROM命令通过每个器件64-bit的ROM码，使主机指定某一特定器件（如果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。DS18B20的ROM如表3-6所示，每个ROM命令都是8 bit长。
c. 功能命令：
主机通过功能命令对DS18B20进行读/写Scratchpad存储器，或者启动温度转换。 DS18B20的信号方式
1.
温度控制系统的主要功能模块包括温度测量（温度传感器、放大器、ADC转换器）、温度控制（光电隔离、驱动电路、可控硅电路、电炉）、温度给定（按键）、温度显示和报警等几部分。根据具体情况选择合适型号的单片机，温度传感器、ADC转换器等硬件设备进行设计。
2
温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) 。

基于AT89S51单片机的8通道自动温度控制系统的设计

基于AT89S51单片机的8通道自动温度控制系统的设计毕业设计论文题目基于AT89S51单片机的8通道自动温度控制系统的设计学生姓名学号所在院(系)电气工程系专业班级指导教师2010年月日目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------3ABSTRACT-------------------------------------------------------------------------4第一章绪论---------------------------------------------------------------------7§1.1系统背景-------------------------------------------------------------------------------------------5§1.2系统概述------------------------------------------------------------------------------------------5第二章方案论证----------------------------------------------------------------6§2.1传感器部分---------------------------------------------------------------------------------------6§2.2主控制部分---------------------------------------------------------------------------------------7§2.3系统方案----------------------------------------------------------------------------------------7第三章硬件电路设计------------------------------------------------------------8§3.1基本硬件设计思路------------------------------------------------------------------------------8§ 3.1.1基本设计框图---------------------------------------------------------------------------------8§3.2主要部件介绍（一）AT89S52单片机------------------------------------------------------------------------8（二）数字温度传感器DS18B20----------------------------------------------------------18（三）74HC595寄存器------------------------------------------------------------------------25第四章软件设计---------------------------------------------------------------28§4.1概述-----------------------------------------------------------------------------------------------28§4.2主程序方案--------------------------------------------------------------------------------------28§4.3各模块子程序设计-----------------------------------------------------------------------------29§ 4.4程序设计----------------------------------------------------------31第五章系统调试 (54)§5.1分步调试 (54)§5.2统一调试 (54)结束语 (55)参考文献 (56)附录一:温度测试子程序流程图 (57)附录二：电路原理图 (59)致谢 (61)摘要随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时还有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。

基于AT89C51单片机的温度计设计

引言概述:AT89C51单片机是一种常用的单片机型号，广泛应用于各种数字电子设备中。

本文将基于AT89C51单片机，设计一款温度计，用于测量环境温度。

通过该设计，可以实时监测环境温度，并将温度值以数字形式显示在屏幕上，提供给用户参考。

正文内容:1. 硬件设计1.1 传感器选择首先，需要选择适合的传感器来测量环境温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、温度传感器模块等。

在本设计中，选择了DS18B20温度传感器模块，该传感器具有精度高、体积小等特点，适合本温度计的设计需求。

1.2 电路连接在硬件设计中，需要将DS18B20温度传感器模块与AT89C51单片机相连。

具体步骤如下：1) 将DS18B20传感器的VCC引脚连接至单片机的VCC引脚，将GND引脚连接至单片机的GND引脚，将DQ引脚连接至单片机的P1口，通过电阻和电容设置硬件复位电路。

2) 设置单片机的相应引脚为输入或输出引脚，使其与传感器的引脚相对应，并根据需要设置引脚的电平状态。

3) 根据DS18B20传感器的通信协议，使用单片机的串口通信功能与传感器进行通信，获取温度值。

2. 软件设计2.1 程序框架在软件设计中，需要设计相应的程序框架，以实现温度的测量与显示。

整体的程序框架如下：1) 初始化单片机的串口通信功能，设置波特率等参数。

2) 初始化DS18B20传感器，包括设定分辨率、温度精度等参数。

3) 循环读取传感器的温度数值，并进行必要的温度转换处理。

4) 将处理好的温度数值通过单片机的数码管显示出来。

2.2 温度转换在软件设计中，需要对从传感器获取的温度数值进行转换处理，以得到真实的温度值。

具体的转换公式如下：1) 首先，读取传感器内部存储器中的原始温度数据。

2) 根据DS18B20传感器的配置，进行温度计算。

3) 最后，将计算得到的温度值转换为摄氏度或华氏度，并存储到相应的变量中，以便后续显示。

3. 测试与调试在进行实际应用之前，需要对设计的温度计进行测试与调试，确保其功能正常。

单片机(基于AT89S51的温度采集与显示系统设计)PPT

9. DS18B20的读时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15us之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。主CPU读0时隙主CPU读1时隙
f g b e c d dp
共阴极段码
• 4位八段数码管8段接在PB口，位控制由PA4～ PA7控制。
程序设计：
初始化读字节写字节读取温度温度值转换子程序
AT89s51 控制器
显示电路
DS18B20
扫描驱动
单片机(基于AT89S51的温度采集与显示系统设计)
报告人：胡才俊
课题的提出：
随着社会进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，目前市场普遍存在问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。本课题以AT89S51单片机为核心控制元件，与 DSl8B20组成温度采集系统，利用单片机和共阴极8段数码管对温度显示实现对温度的采集与显示。
初始化
调用显示程序
N
1s到？ Y 初次上电 N 读出温度值温度计算处理显示数据刷新 Y
发温度转换开始命令
主程序的主要功能是负责温度的实时显示,读出并处理DS18B20的测量温度值,温度测量1s 进行一次,其程序流程图如上图所示
显示部分：共阴极数码管
• 4位八段数码管8段接在PB口，位控制由PA4～ PA7控制。 a
DS18B20等待 15 - 60us

基于AT89S51的多点温度检测系统设计

Ｖｏ．，．２Ａｕｕｓ０２１Ｎｏ２，ｇｔ２１．８
Ｔｌ８ — ５ — ６０６５９９４ｅ：６５５９９３６０６＋１
基于ＡＴ９５的多点温度检测系统设计８Ｓ１
陈奎．磊向刘
（．阳师范学院信息技术学院，１洛河南洛阳４１２；．职业技术学院信息工程系，７０２２河南河南郑州４０４）５０６
热敏电阻由于其价格低廉的优势在传统的温度检测中多有应用，但其可靠性差、准确率低，外围电路结构复杂。Ｄ１Ｂ０Ｓ８２是单总线数字温度传感器，特别适合用于构建温度检测系统，通过编程读取其内部存储器中的温度值，以串行方式发送给ＣＵ进行处Ｐ理。结构简单读写信息仅需一根端口线。由于温度在空间分布的不均匀性，对于范围较大的环境进行温度测量时单独一个传感器很难获得较准确的环境温度信息，该文针对多点温度检测进行探讨研究。
度检测系统。
关键词：Ｔ９５；ＩＢ０温度采集Ａ８Ｓ１ＤＳ８２；中图分类号：Ｐ１文献标识码：Ｔ３３Ａ文章编号：０９３４（０２２ — ４４０１０ — ０４２１）２５７ — ２
Ｄｅｉｎｏｕｔ－ｏｎｍｐｒｔｒｔｃｙｔｍｓｄｏ８Ｓ１ｓｇｆＭｌｉｐｉｔＴｅｅａｕｅＤｅｅｔｓｅＢａｅｎＡＴ９５Ｓ
ｐｅａｕｅｈｏｕｈｈｅ１０ｒｔｒ，ｔｒｇｔ６２ＬｅＤｏｔｎｔｔｖｅｄｓａｅｍｎｉｏｒｉｕｉｉｉｐｌｙｔｍｐｅａｕｒ，ｓｇｅｕｌ —ｐａｅｐｅａｕｅｄｔｃｉｙｓｅｒｔｅｄｅｉｄａｍｔｏｉｔｔｍｒｔｒｅｅｔｏｎｓｔｍｎｉＫｅｙｗｏｒ：ＡＴ８Ｓ５１ＤＳＩＢ２０；ｅｐｒｔｅｃＨｅｆｄｓ９；８ｔｍｅａｕｒｏｃｏｎｉ

基于AT89S51库温系统的设计

采用了Ａ８Ｓ１单片机：Ｔ９５在温度测量单元中应用ＤＩＢ０感器，Ｓ８２传多路通道巡检、采样，主控单元处理，测量误差控制在士经使
０２Ｃ．ｑ以内：在执行机构中，系统的工作过程实行了数字显示、印记录。对打
关键词：Ｔ９５；温度；ＤＩＢ０Ａ８Ｓ１Ｓ８２
测温电路总体设计方框图如图一所示。控制器采用单片
１１．设计目标控制系统应能根据库内要求的温度来决定降温的时间
机Ａ８Ｓ１温度传感器采用Ｄ１Ｂ０用４位ＬＤ数码管以Ｔ９５，Ｓ８２，Ｅ串口传送数据实现温度显示。
℃ ．Ｉｍｌｍｎｉｇａｅｃｅｉｈｒｃｓｆｉｐｅｅｔｎｈｏｋｏｈｉｉａｄｓｌｙｐｉｔｒｃｒｓｎｉｐｅｅｔｎｇｎｉｓｎｔｅｐｏｅｓｏｍｌｍｎｉｇｔｅｗｒｆｔｅｄｇｔｌｉｐａ。ｒｎｅｏｄ．
１测温电路总体设计
荡器及时钟电路。同时，Ｔ９５可降至ＯｚＡ８Ｓ１Ｈ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止ＣＵＰ的工作，但允许ＲＭ定时／计数器、Ａ、串行通信及中断系
统继续工作。掉电方式保存ＲＭ中的内容，振荡器停止工Ａ但作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
基
于
Ａ８Ｓ温系统的设计Ｔ５９１库
ＴｅＤｓｇｏｅｐｒｔｒｙｔｍｏｔｒｇａｅｎＡ８Ｓ１ｈｅｉｎｆＴｍｅａｕｅＳｓｅｆＳｏａｅＢｓｄｏＴ９５黄启军ｔ－ｔｉｃｈｎｅｎｅｃ０．２

基于AT89S51单片机的多路温度测量及显示系统设计

毕业设计课题名称：基于AT89S51单片机的多路温度测量及显示系统设计设计时间：XXXXXXXX系部：电子信息工程系班级：**************姓名：********指导老师：********目录一、摘要 (3)二、总体方案设计 (3)三、系统硬件设计 (4)四、系统软件设计 (7)五、结论 (20)六、参考文献 (20)（一）摘要本课题AT89C51单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时巡检。

DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。

本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。

（二）总体方案设计（1）方案的阐述与特点:本设计方案以DS18B20为传感器、AT89C51单片机为控制核心组成多点温度测试系统，该系统包括传感器电路、键盘与显示电路、串口通信电路组成。

采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。

它具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信。

全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。

1、本方案系统框图为：本设计运用主从分布式思想，由一位上位机（pc微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。

该系统采用RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。

温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。

也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。

下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。

DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松地组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。

基于AT89C51单片机的数字温度计的设计与研究

科技天地58INTELLIGENCE基于AT89C51单片机的数字温度计的设计与研究长春职业技术学院丁磊佟彤摘要：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．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。

本文将介绍一种基于AT89C51单片机数字温度计，本温度计具有以下创新功能：高低温告警、温度储存、温度自动调节。

关键词：单片机数字温度控制 AT89C51 DS18B20一、概述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被应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

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。

与传统的温度计相比，本项目设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。

该温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广和测温准确等优点，应用前景广泛。

二、设计方案选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器，通过4个共阳极LED 数码管串口传送数据，实现温度显示。

通过DSl8820直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在-30℃～150℃最大误差小于正负0．5℃。

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。

1.单片机的选择AT89C51单片机作为该系统设计的核心元器件。

该元器件是Intel 公司生产的5l 系列单片机中最典型的产品，采用了可靠的高性能CMOS 8位工艺制造技术的单片机。

AT89C2051是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除100次的只读存储器的单片机。

它不仅结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征，而且继承和扩展了MCS 一48单片机的体系结构和指令系统。

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目次1引言 (1)2设计要求 (1)3工作原理 (1)4方案设计与论证 (2)4.1主控制部分 (3)4.2测量部分 (3)5各单元的设计 (8)5.1键盘单元 (8)5.2温度控制及超温和超温警报单元 (10)5.3 温度控制器件电路 (11)5.4温度测试单元 (11)5.5七段数码管显示单元 (11)5.6接口通讯单元 (13)6电源输入单元 (14)7程序设计 (15)7.1概述 (15)7.2程序结构分析 (16)7.3主程序 (17)8.测设分析 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录A使用说明 (21)附录B程序清单 (21)1 引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、汽车、材料、电力电子等 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。

这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。

传统的继电器调温电路简单实用 ,但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常工作。

控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。

而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。

数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。

由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。

更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。

2 设计要求设计基于单片计算机的温度控制器，用于控制温度。

具体要求如下:1. 温度连续可调，范围为0℃-40℃2. 超调量σ%≤20%3. 温度误差≤±0.5℃4. 人-机对话方便3 工作原理温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。

当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) 。

当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。

系统中将通过串口通讯连接PC 机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。

3-1工作原理图4 方案设计AT89S51 8BIT CPU 键盘电路 DS18B20 温度芯片数据传输数据显示继电器 1压缩制冷器继电器2 加热器MAX232电平转换芯片片超温报警 PC 机输入电源4.1 温度测量部分方案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，特别适合用于构成多点温度测控系统，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，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，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，业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。

综上，在本系统中我采用温度芯片DS18B20测量温度。

该芯片的物理化学性很稳定，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。

图4-1温度芯片DS18B204.2 主控制部分方案AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。

此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。

空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

由于系统控制方案简单 ,数据量也不大 ,考虑到电路的简单和成本等因素 ,因此在本设计中选用 A TMEL 公司的 A T89S51单片机作为主控芯片。

主控模块采用单片机最小系统是由于 A T89S51芯片内含有4 kB的 E2PROM ,无需外扩存储器 ,电路简单可靠 ,其时钟频率为 0～24 MHz ,并且价格低廉 ,批量价在 10元以内。

其主要功能特性：兼容MCS-51指令系统 4k可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O口 4.5-5.5V工作电压2个16位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHz全双工UART串行中断口线 128x8 bit内部RAM2个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式 3级加密位看门狗（WDT）电路软件设置空闲和省电功能灵活的ISP字节和分页编程双数据寄存器指针可以看出AT89S51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时器/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟。

同时, AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式何在RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直接到一个硬件复位。

AT89S51引角功能说明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。

在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

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4-1为P1口第二功能。

表4-1 P1口第二功能端口引脚第二功能P1.5 MOSI（用于ISP编程）P1.6MISO（用于ISP编程）P1.7 SCK（用于ISP编程）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（如执行：MOVX @Ri 指令）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。

Flash 编程或校验时，P2也接收高位地址和其它控制信号。

）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口的第二功能如下表4-2。

表4-2 P3口的第二功能端口功能第二功能端口引脚第二功能RXD（P3.0）串行输入口T0（P3.4）定时/计数器0外部输入TXD（P3.1）串行输出口T1（P3.5）定时/计数器1外部输入INT0（P3.2）外中断0 WR（P3.6）外部数据存储器写选通INT1（P3.3）外中断1 RD（P3.7）外部数据存储器读选通RST：复位输入。

当振荡工作时，RST引脚出现两个机器周期上高电平将使单片机复位。

WDT益出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR 的 DISRTO 位（地址8EH）可打开或关闭该功能。

DISRTO 位缺省为RESET输出高电平打开状态。

ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目地，要注意的是：第当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。

该位禁位后，只有一条MOVX 和MOVC 指令ALE才会被激活。

此外，该引脚伎被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。

PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。