基于单片机的温度监测电路课程设计报告书
基于单片机的温度控制系统课设报告
基于单片机的温度控制系统摘要：该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台，根据实验任务要求，完成了水温自动控制系统的设计，该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定，测量温度经过A/D转换由数码管显示，通过PID控制算法对温度进行调节，使温度输出值在给定值上下波动，控制该系统的静态误差为1℃，用LED灯模拟加热强度，并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。
关键字：飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG1281、设计题目与设计任务σ≤；3.温度误要求：1温度连续可调范围是30-150摄氏度；2 超调量20%<±；4尝试使用能预估大滞后的方法，如史密斯预估，或大林算法；也可差0.5用PID及改进算法。
内容：1．根据题目的技术要求，画出系统组成的原理框图；2. 给出系统硬件电路图；3．确定温度控制方案；4. 给出控制方法及控制程序；5．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书。
2、前言：随着电子技术和计算机的迅速发展，计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点，从而得到了广泛的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制，因此，单片机广泛应用于现代工业控制中。
利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。
该设计实验是在实验室完成，实验任务是设计制作一个水温自动控制系统，控制对象为1L净水，容器为搪瓷器皿。
水温由人工通过4*4的键盘设定，并能在环境温度改变时实现对水温的自动控制，采用PWM技术控制电阻丝的加热，加热强度由8个LED小灯模拟，以保持设定的温度基本不变，测量温度经过A/D转换在4位数码管上显示（保留一位小数），并将温度每秒钟向计算机发送一次。
一、系统设计的功能该系统的闭环控制系统框图如图1.1所示。
图1.1 水温控制系统结构框图单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。
单片机课程设计报告（数字温度计）
单片机课程设计报告基于单片机的数字温度计设计1 绪论 2 方案设计 3 系统的硬件设计3.1 主控制器 3.2 显示电路3.3 温度传感器工作原理 3.4 温度传感器接口电路 4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 温度测量4.2.1 初始化DS18B20 4.2.2 等待应答信号 4.2.3 DS18B20读字节 4.2.4 DS18B20写字节 4.2.5 启动温度测量 4.2.6 读取测量结果 4.2.7各算法流程图 4.3 数码管显示 5 系统的测试与总结 参考文献 附录1 原理图附录2 源程序清单源程序清单1 绪 论随着人们生活水平的不断提高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，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的其中数字温度计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单片机技术入手，的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
制方向发展。
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在三大信息信息采集((即传感器技术即传感器技术))、信息传输信息传输((通信技术通信技术))和信息处理(计算机技术计算机技术))中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感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，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，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，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因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
基于51单片机温度检测LCD显示课程设计报告
大连民族学院单片机系统课程设计题目：温度计的设计班级：电子105姓名：赵萌同组人：张瑛笛指导教师：李绍民设计日期：一设计内容及要求设计内容：基于单片机的室内温度检测LCD显示要求：测量温度55℃—125℃温度上下限TH:32℃TL:16℃温度报警：超出温度上下限BEEP报警二设计方案测温部分：采用18B20作为温度传感器，有一个由高低电平触发的且不因掉电而丢失的报警功能。
控制部分：89S52最小系统显示部分：1602液晶显示，模块内的字符发生存储器存储了160个不同的点阵图形，先是方便，同时好可以进行时间的显示。
三硬件系统设计电源时钟晶振原理图I/O接口AT89S52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AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 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。
外围电路工作原理及硬件图四软件系统设计软件流程框图系统设计原理：本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计，在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发，学会使用KEIL及Proteus等仿真软件。
根据设计任务要求选择好器件，编写好程序运行成功之后进行软件联调，验证系统是否正确。
通过筛选，我们组选用单片机AT89S52作为主控制系统；用1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置；智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的情况。
（一）设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。
2、子程序：本次设计还编写了多个子程序，用于实现数据处理、按键检测等功能，并在主程序中进行调用，使程序更加规范。
单片机温度计课程设计报告
单片机温度计课程设计报告摘要：本次课程设计旨在利用单片机实现一个温度计，能够实时测量环境温度并将温度值显示在数码管上。
通过该设计，能够熟悉单片机的基本原理和编程方法，并且加深对温度测量原理的理解。
1. 引言温度是我们日常生活中非常重要的一个参数，对于很多应用来说，温度的准确测量和控制是至关重要的。
而单片机作为一种常用的嵌入式系统，具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此被广泛应用于温度测量和控制系统中。
2. 设计原理本设计采用了DS18B20温度传感器作为温度测量模块，并通过单片机的IO口与之连接。
DS18B20传感器具有精度高、体积小、响应速度快等优点，是目前市场上常用的温度传感器之一。
通过单片机与DS18B20传感器的通信，可以获取到当前环境的温度值。
3. 硬件设计本设计所需的硬件主要包括单片机、DS18B20传感器、数码管、电阻、电容等。
其中单片机负责控制和数据处理，DS18B20传感器用于测量温度，数码管则用于显示温度值。
3.1 单片机选择在本设计中，选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
STC89C52是一款8051系列的单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合本次设计的要求。
3.2 传感器连接DS18B20传感器与单片机的连接采用一根三线制，其中VCC连接到单片机的电源正极，GND连接到单片机的电源负极，DATA连接到单片机的IO口。
3.3 数码管连接数码管的连接比较简单，将数码管的8个引脚分别连接到单片机的8个IO口即可。
需要注意的是，数码管的引脚顺序可能因不同厂家而异，应根据具体数码管的型号选择正确的引脚连接方式。
4. 软件设计本设计的软件主要包括单片机的初始化配置和温度测量显示功能。
4.1 单片机初始化在使用单片机之前，需要对其进行初始化配置，包括设置IO口的输入输出方向、定时器的初始化、中断的使能等。
通过这些初始化配置，可以确保单片机正常工作并准备好接收温度传感器的数据。
单片机课程设计报告-基于51单片机和LCD1602的温度检测系统
单片机课程设计报告-基于51单片机和LCD1602的温度检测系统单片机课程设计报告题目: 温度检测系统设计者1: ******** 负责任务:硬件与部分软件专业班级/学号: 07应用电子(4)班 *********设计者2: ******** 负责任务:Protel画板与部分软件专业班级/学号: 07应用电子(4)班 **********指导教师1: ************ 指导教师2: ***************答辩时间: 2010-01-11一、选题的背景1、说明选题的来源、意义和目的单片机课程设计温度检测系统涂龙波陆晶1.1、来源在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
温度无时无刻不在，同样也时时刻刻都在变化，为了让人们能更直观的看出此时此刻此地的实时温度，我就利用了单片机来完成这一功能。
1.2、意义温度的检测与控制在现代经济与社会中有举足轻重的地位，与我们的生活息息相关，密不可分，越发占有一席之地。
例如在储粮仓库、智能楼宇、空调控制及其他的工农业生产和科学研究中应用广泛。
在温度的检测与控制方面，DS18B20小型温度检测系统及其数字温度传感器有许多突出的优点，其通过单总线与单片机连接，系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度检测，因此对于我们来设计并研究基于DS18B20的温度检测系统有主要的现实意义，从一方面讲这不仅对于工农业的发展，更对于国防的巩固与建设起到重要的作用;另一方面，本设计能够在一定程度上提高自己的单片机开发能力。
1.3、目的(1)本实验要实现的是通过DS18B20温度传感器采集温度并在LCD上显示,并学会使用单片机控制DS18B20此类单总线器件，并对数字温度传感器DS18B0进行时序分析。
(2)更进一步了解LCD1602的应用。
(3)掌握单片机与PC的远程通信。
2、课题承担人员及分工说明*********:(1)主要负责电路板的制作、焊接与调试。
单片机课程设计报告基于单片机的温控系统
单片机课程设计报告基于单片机的温控系统职业学院机械与电子工程学院基于单片机温控系统课程设计报告班级电信班学生姓名学号指导教师时间2021目录摘要I1系统方案设计及组成I2系统设计12.1温度传感器的工作原理与单片机的连接12.2DS1302原理及管脚22.3单片机与报警电路32.4显示电路32.41基本操作时序43系统软件设计4摘要本课题主要介绍基于xxxx单片机和xxxx数字温度传感器的温度测量系统。
该系统利用xxxx单片机分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、报警等功能以及用DS1302时钟芯片在液晶显示当前时间日期。
直观，实用。
它以xxxx单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器xxxx实现温度的检测,测量精度可以达到0.5℃。
该系统采用了1602显示模块，形象直观的显示测出的温度值。
基于xxxx 单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单、读数方便、精度高、测温范围广等特点，在实际工程中得到广泛应用。
关键词：温度传感器；单片机；温度控制；DS1302;LCD1系统方案设计及组成该方案使用了xxxx单片机作为控制核心,以智能温度传感器xxxx为温度测量元件，对各点温度进行检测，设置温度上下限，超过其温度值就报警。
以及用DS1302时钟芯片在液晶显示当前时间日期。
显示电路采用1602液晶模块显示，使用三极管，电阻和蜂鸣器组成的报警电路，按钮处理模块等。
具有温度控制，实时时钟，报警等功能。
89C52CPU控制模块按键处理模块温度采集模块报警电路LCD显示模块DS1302时钟采集模块图2-1温度控制系统方案框2系统设计2.1温度传感器的工作原理与单片机的连接温度传感器的单总线(1-Wire)与单片机的P2．7连接，P2．7是单片机的高位地址线。
P2端口是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O，其输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对该端口写“1”，可通过内部上拉电阻将其端口拉至高电平，此时可作为输入口使用，这是因为内部存在上拉电阻，某一引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
基于单片机的温度控制系统课程设计报告书
单片机课程设计报告书（基于单片机的温度控制系统）学院（系）：电子与信息工程学院年级专业：电子信息工程学号： 1学生：三指导教师：**教师职称：教授成绩：制作日期 2014 年 12月 20 日目录摘要 (1)引言 (2)第一章系统设计 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计思路 (2)第二章硬件系统设计 (4)2.1系统方框图 (4)2.2各部分及其实现的功能 (4)第三章软件设计 (16)3.1程序流程图 (16)3.2 温度传感器流程图程图 (17)第四章仿真与调试 (18)4.1 软件电路故障与解决办法 (18)4.2 软件调试方法 (18)4.3 仿真后，部分显示成果 (19)第五章设计总结 (22)第六章参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (25)附录三 (36)基于单片机STC89C51的温度显示系统的设计三峡学院电子与信息工程学院 12电子信息工程（职教师资）摘要：以AT89C51单片机为核心，的数字温度测量及自动控制系统的设计，该温度控制器可以实时显示和设定温度，实现对温度的自动控制。
其组成部分为：AT89S51单片机、DS18B20智能数字温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。
高精度的DS18B20温度传感器作为温度检测元件，LED数码管并行动态显示作为显示电路，单片机通过对信号进行相应处理，从而实现对所测温度进行控制。
当温度比设定温度小时，当温度大于等于设定温度时，控制器断开电加热设备。
此外，文中还介绍了该温度控制器的软件设计部分，主要模块包括：数码管显示程序、按键处理程序、温度信号处理程序。
主程序通过调用各个上述子程序来完成所有的温度控制器功能。
在此基础上本文还提出了系统软硬件抗干扰措施和系统软硬件及整机调试方案。
该温度控制器具有控制方便、简单的特点，可以实现对温度的高精度控制，并且可以提高被控系统的技术指标。
关键词：单片机；温度传感器；寄存器；引言随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。
基于51单片机的DS18B20温度检测_设计报告
课程名称：微机原理课程设计题目：温度检测课程设计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温度检测仪。
本设计使用简便，功能丰富。
可以实现温度采集，温度报警，重设上下限温度值等功能。
在现代化的工业生产中，需要对周围环境的温度进行检测和控制。
本设计对温控报警问题展开思考，设计一个能根据需求设置低温到高温进行报警并通过数码管显示的系统。
该系统使用STC89C51单片机，同时运用单线数字温度传感器DS18B20，四位共阴数码管显示，按键控制等模块可实现温度的检测与设置。
课题经过实验验证达到设计要求，具有一定的使用价值和推广价值。
本作品使用四位共阴数码管显示，可以清晰地显示当前的报警温度，一定程度避免使用者使用时出错，安全可靠，可使用于各种食品储存室，植物养殖所等地方，实用性很高。
关键字：温度报警器 STC89C51单片机数码管 DS18B20一、课程设计目的和要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)二、总体设计方案 (1)三、硬件设计 (2)3.1 DS18B20传感器 (2)3.2 STC89C51功能介绍 (6)3.3 时钟电路 (8)3.4 复位电路 (8)3.5 LED显示系统电路 (9)3.6 按键控制电路 (11)3.7 蜂鸣器电路 (11)3.8 总体电路设计 (12)四、软件设计 (14)4.1 keil软件 (14)4.2 系统主程序设计 (14)4.3 系统子程序设计 (15)五、仿真与实现 (18)5.1 PROTEUS仿真软件 (18)5.2 STC-ISP程序烧录软件 (19)5.3 使用说明 (20)六、总结 (21)一、课程设计目的和要求1.1 设计目的熟悉典型51单片机，加深对51单片机课程的全面认识和掌握，对51单片机及其接口的应用作进一步的了解，掌握基于51单片机的系统设计的一般流程、方法和技巧，为我们解决工程实际问题打下坚实的基础。
温度检测系统设计--单片机课程设计报告
电气工程学院单片机课程设计报告班级：姓名：学号：设计题目：温度检测系统设计设计时间：评定成绩：评定教师：摘要以51单片机为核心，设计一个温度检测系统。
该系统基于8051核心的单片机AT89S51，通过串行AD转换芯片PCF8591将基于NTC热敏电阻的测温电路输出的模拟信号转换成数字信号，并根据电路特性曲线计算出目标温度值，还具有通过lcd1602液晶显示目标温度和超过设定阈值报警功能。
该系统面向普通的要求不高的测温场景，并尽可能提高测量精度、减小测量误差。
Proteus仿真、keil与proteus联调是此次设计该系统的主要手段，即过程中，通过软件对系统各个模块功能的调试。
该系统的核心有以下几个部分：lcd控制、i²c通信协议，以及NTC热敏电阻特性曲线和补偿算法。
由于该系统功能简单，元器件数量较少，最终可以在单片机学习板上实现。
由于仿真和实际学习板的条件不同，使用软件仿真是时采用AT89S51单片机，实际调试时使用STC89C52RC单片机，其功能完全兼容AT89S52单片机。
关键词：温度检测、51单片机、i²c通讯、NTC热敏电阻、仿真目录一、设计要求 (2)1.1 设计要求分析 (2)二、方案设计和选定 (3)2.1文献综述 (3)2.1.1 单片机模块 (3)2.1.2 AD转换模块 (3)2.1.3 显示模块 (4)2.1.4 报警模块 (4)2.1.5 测温模块 (5)2.1.6 输入模块 (5)2.2 最终方案选定 (5)2.3硬件成本计算 (6)三、硬件设计（基于proteus） (8)3.1 仿真原理图设计 (8)3.2 仿真器件选择及参数设定 (11)四、程序设计 (12)4.1程序流程图 (12)4.2 LCD显示程序 (13)4.3 PCF 8591控制程序 (16)4.3 测温电路算法设计 (16)4.5 报警模块和按键模块程序设计 (26)五、调试过程 (29)5.1 软硬件调试 (29)5.2 运行效果展示 (30)六、设计总结.......................................................................................... 错误！未定义书签。
单片机测体温【课程设计报告】
沈阳航空航天大学综合课程设计基于单片机的数字温度计设计课程设计任务书课程设计的内容及要求：一、设计说明1．以单片机芯片为核心，设计一个简易的数字温度计。
2．能够实时测量某一点的环境温度，并具有超限报警功能。
3．可以根据需要设定上下限报警温度，超限后报警提示。
二、设计要求1. 选择AT89C51单片机为核心器件；2. 采用LED作为显示模块；3. 温度传感器采用DS18B20。
三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；设计具体电路。
2．进行程序仿真和软硬件联调。
四、推荐参考资料[1] 陈小忠.单片机接口技术实用子程序.北京:人民邮电出版社,2005[2] 杨恢先,黄辉先. 单片机原理及应用.长沙:国防科技大学出版社,2003[3] 徐敏.基于AT89C51单片机的数字温度计设计.数字技术与应用，2009.12[4] 胡天明.基于DS18B20的数字温度计设计及其应用.黑龙江工程学院学报，2008.2五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表一、引言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。
二、设计内容及性能指标本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度●测量范围为-50℃～＋11℃，精度为±0.5℃●用LED进行实际温度值显示●按键设定温度报警阀值三、设计方案采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。
基于单片机的温度计的课程设计报告
基于单片机的数字温度计的设计姓名：詹崇武班级：09应电2班学号：2009061601学院：机电工程学院2011-12-7目录1、课程设计目的 (3)2、工具/准备工作 (3)3、设计步骤及原理 (6)步骤1：方案框图 (6)步骤2：程序设计 (7)步骤3：电路硬件设计及Proteus软件仿真 (8)4、设计结果及分析 (9)5、总结及心得体会 (9)6、对本设计过程及方法、手段的改进建议 (9)7、参考文献 (10)1、课程设计目的本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。
2、工具/准备工作原件清单原件介绍1. STC89C52的功能特性STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：8K字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
2. DS18B20的特点本设计的测温系统采用芯片DS18B20，DS18B20是DALLAS公司的最新单线数字温度传感器，它的体积更小，适用电压更宽，更经济。
基于单片机的数字温度计课程设计报告
目录1设计概述............................................................ 2..1.1设计目标和要求.................................................2.1.2设计思路.......................................................2. 2系统方案及硬件设计...................................................3.2.1设计方案 (3)2.2方案的硬件总体方框图...........................................3.2.3温度传感器DS18B20测温原理 (4)2.4硬件设计..................................................... .8..2.4.1 .................................................................................................. 主控制器ATmega16 .......................................... 8.2.4.2复位电路................................................. 8.2.4.3时钟振荡电 (8)2.4.4报警点调节电路 (9)2.4.5显示电路 (10)3软件设计 (10)3.1系统分析 (10)3.2各子程序及其流程图设计 (11)3.2.1初始化子程序........................................... 1.13.2.2 .................................................................................................. DS1820的读写字节子程序 (12)3.2.3温度读取及转换子程序.................................... 1.33.2.4计算温度子程序 (14)3.2.5温度显示子程序 (15)3.2.6报警子程序 (16)4 proteus软件仿真............................................. 1.84.1系统仿真设计.................................................. 1.84.2仿真结果分析.................................................. 1.8 5系统原理图.. (19)6心得体会 (20)1设计概述1.1设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2•测温范围是-20 C ---70 C；3.误差小于0.5 C；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.进一步熟悉proteus,protel,word 软件的功能和使用方法；1.2设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
基于单片机的温度检测系统方案设计书
课程设计课程名称：基于单片机的温度检测系统设计学院：专业：电自082姓名：学号：年级：三年级任课教师：2011年6月26日目录前言第一章单片机概述第二章总体方案设计2.1 课题的意义2.2 系统整体硬件电路2.2.1 芯片简介2.2.2 硬件电路设计及描述第三章系统软件算法设计3.1 主程序3.2 读温度子程序3.3 串行收发数据子程序3.4 程序流程图课程设计体会参考文献前言一个好的课程设计作品和一份优秀的报告可以让你在应聘工作时被优先录取.a因此,2学生应该静下心来好好想想毕业设计应该做些什么?如何进行?整个设计过程,2对于一般的学生而言是陌生的,2特别是刚入门的初学者,2从无到有地设计出较复杂、特殊的软硬件系统更是一件困难的工作.a若设计者手上有了基本的软、硬件设计资源当作参考,2只是在已有的基础上做功能扩充或系统集成,2这样设计起来将会很方便,2还可以省下设计者收集数据及测试源程序代码是否正确的时间.这次的课程设计就是为锻炼学生的综合能力为前提而开展的。
第一章单片机概述单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。
以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。
此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。
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唐山学院Protel DXP 课程设计题目基于单片机的温度监测电路系 (部) 信息工程系班级姓名学号指导教师2013年12月 16日至 2013年 12月 27日共 2 周2013年 12 月 30 日《Protel DXP》课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1引言 (1)2 设计任务 (2)2.1设计容 (2)2.2设计要求 (2)3原理图设计 (3)3.1电路的总体工作原理 (3)3.2 单片机最小系统的设计 (4)3.3 电源电路 (5)3.4 温度传感电路设计 (5)3.5 键盘电路的设计 (7)3.6 显示电路的设计 (8)3.7 温度控制电路的设计 (10)4 系统的软件设计 (11)4.1 系统的主程序设计 (11)4.2 中断程序的设计 (11)6 设计总结 (13)致 (14)参考文献 (15)附录 (16)1引言在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。
首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计运用主从分布式思想，由一台上位机（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，轻松的组建传感器网络，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。
本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。
如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等。
2 设计任务2.1设计容1、原理图设计；2、原理图元件库的制作；3、印制电路板设计；4、印制电路板元件封装的制作。
2.2设计要求1、熟练掌握PROTEL DXP基本操作；2、按题目要求设计电路，要求电路设计合理，器件选择准确，布局符合电气规。
3原理图设计3.1电路的总体工作原理温度控制系统采用AT89C51八位机作为微处理单元进行控制。
采用4X4键盘把设定温度的最高值和最低值存入单片机的数据存储器，还可以通过键盘完成温度检测功能的转换。
温度传感器把采集的信号与单片机里的数据相比较来控制温度控制器。
图3.1系统框图根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样／保持电路、运放、数／模转换电路以及进行长距离传输时的串／并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到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，1602液晶模块。
检测围5摄氏度到60摄氏度。
本系统除了显示温度以外还可以设置一个温度值，对所测温度进行监控，当温度高于或低于设定温度时，开始报警并启动相应程序。
3.2 单片机最小系统的设计目前的单片机开发系统只能够仿真单片机，却没有给用户提供一个通用的最小系统。
由设计的要求，只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。
其应用特点是:（1）全部I/O 口线均可供用户使用。
（2）部存储器容量有限（只有4KB 地址空间）。
（3）应用系统开发具有特殊性。
图3.2 最小系统图单片机最小系统如图3.2所示，其中有4个双向的8位并行I/O 端口，分别记作P0、P1、P2、P3，都可以用于数据的输出和输入，P3口具有第二功能为系统提供一些控制信号。
时钟电路用于产生MCS-51单片机工作所必须的时钟控制信号，部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序指令工作。
MCS-51部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端为XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成了一个稳定的自激振荡器。
电路中的微调电容通常选择为30pF 左右，该电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。
晶体的振荡频率为12MHz 。
把EA 脚接高电平，单片机访问片程序存储器，但在PC 值超过0FFFH （4Kbyte 地址围）时，将自动转向执行外部程序存储器的程序。
MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现。
采用最简单的外部按键复位电路。
按键自动复位是通过外部复位电路的来实现的。
我们选用C1取47μf。
3.3 电源电路因为单片机工作电源为+5V，且底层电路功耗很小。
采用7805三端稳压片即可满足要求。
具体电路图如下：图3.3 电源电路图3.4 温度传感电路设计DS18B20的性能特点：采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位）。
测温围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃。
含64位经过激光修正的只读存储器ROM。
适配各种单片机或系统机。
用户可分别设定各路温度的上、下限。
含寄生电源。
DS18B20的部结构如下图所示：图3.4 DS18B20部结构图在硬件上，DS18B20与单片机的连接是VCC 接外部电源，GND 接地，I/O 与单片机的I/O 线相连；无论是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,如图3.5所示：图3.5 温度传感电路图把DS18B20的数据线与单片机的13管脚连接,再加上上拉电阻。
DS18B20有六条控制命令，如表3-1所示：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。
3.5 键盘电路的设计如图3.7所示，用AT89S51的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0－P1.3作输入线，以P1.4－P1.7作输出线；液晶显示器上显示每个按键的“0－F”序号。
键盘中阿拉伯数字0~9是数据输入键，A键是写上限的功能键，B键是写下限的功能键，C键是取消键，其他的键置空。
对应的按键的序号排列如图3.6所示：图3.6 按键的序号排列图图3.7中微处理单元是AT89S51单片机，X1和X2接12M的两脚晶振，接两个30PF 的起振电容，J1是上拉电阻.单片机的P1口8位引脚与行列式键盘输出脚相连，控制和检测行列式键盘的输入。
行线通过上拉电阻接到+5V上，无按键按下时，行线处于高电平状态，有键按下时，行线的电平状态将由与此行线相连接的列线的电平决定。
键盘输入的信息主要进程是：1 CPU判断是否有键按下。
2 确定是按下的是哪个键。
3 把此键所代表的信息翻译成计算机可以识别的代码或者其他的特征符号。
图3.7 键盘硬件电路图3.6 显示电路的设计液晶显示器是一种将液晶显示器件，连接器件，集成电路,PCB线路板，背光源，结构器件装配在一起的组件。
根据显示容和方式的不同可以分为，数显LCD，点阵字符LCD，点阵图形LCD在此设计中我们采用点阵字符LCD，这里采用常用的2行16个字的1602液晶模块。
1602采用标准的14脚接口，其中:第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：空脚。
与单片机的连接如图3.8所示：图 3.8 液晶显示电路图把8根数据线和P2口连接，把3根控制线和P2.5、P2.6、P2.7连接。
给VCC 端加上+5V 的电压，GND 端接地。
VEE 端的驱动电压不要过大，要调节滑动变阻器使VEE 在0.7伏以下显示器才能工作。
3ES 24ES 23.7 温度控制电路的设计图3.9 温度控制电路下限进行比较,来控制P0.7端口的高低电平。
把P0.7端口分别与三极管的基极连接来控制温度和报警。
当测量的温度超过了设定的最高温度，P2.2由高电平变成低电平，就相当于基极输入为“0”，反之，当基极输入为“1”时，三极管不导通，报警器和控制电路都不工作。
只要控制单片机的P0.7口的高低电平就可以控制模拟电路的工作。
4 系统的软件设计4.1 系统的主程序设计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，包括键盘程序，中断程序，以及各个控制端口的初始化工作。
流程图如4.1 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。
程序中以中断的方式来重新设定温度的上下限。
根据硬件设计完成对温度的控制。
按下4*4键盘上的A键可以设定温度上限，按下B键可以设定温度下限。
系统软件设计的总体流程图：图4.1 系统总体设计流程图4.2 中断程序的设计MCS-51单片的中断系统有5个中断请求源，用户可以用关中断指令“CLR EA”来屏蔽所有的中断请求，也可以用开中断指令“SET EA”来允许CPU接收中断请求。
在本设计中我们选用INTO 来作为中断请求源。
INT1—外部中断请求0，由INTO引脚输入，中断请求标志为IE0。
ORG 0000HLJMP MAINORG 0003H （中断入口地址）JMP INT0ORG 0038H （主程序的起始地址）MAIN （主程序）MCS-51图4.2 中断服务程序基本流程6 设计总结本系统的设计，是为了保证某特定环境温度维持在设定的围，以保证工作系统在稳定的状态下工作。