基于单片机的多点温度采集系统

基于单片机的多点温度采集系统The detecting System of the muti-point Environmental Temperature Based on Single chip Microcomputer系（院）名称：电子信息与电气工程学院专业班级：2008级自动化1班学生姓名：xxx学号：指导教师姓名：xxx指导教师职称：副教授目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章方案论证 (2)1.1课题的来源 (2)1.2系统设计思路概述 (2)1.3系统方案对比 (2)1.3.1系统设计方案一 (3)1.3.2系统设计方案二 (3)1.3.3方案对比与选择 (4)第二章硬件系统设计 (5)2.1硬件系统设计概述 (5)2.2单片机最小系统设计 (5)2.2.1单片机简要介绍 (5)2.2.2时钟电路与复位电路 (5)2.2.3单片机的工作方式 (6)2.2.4单片机最小系统 (7)2.3温度采集电路设计 (7)2.3.1 传感器的选用 (7)2.3.2 温度传感器DS18B20简介 (8)2.4键盘控制电路设计 (11)2.4.1 键盘控制的主要功能 (11)2.4.2 键盘电路设计 (11)2.5液晶显示电路设计 (13)2.5.1 LCD1602液晶显示模块 (13)2.6报警电路设计 (15)第三章软件设计 (16)3.1程序设计语言与软件开发环境 (16)3.1.1 程序设计语言的选用 (16)3.1.2 Keil C51简介 (17)3.2程序流程图 (17)3.2.1 主程序流程图 (17)3.2.2 键盘控制子程序流程图 (18)3.2.3 温度采集子程序流程图 (19)3.2.4 LCD1602显示子程序流程图 (20)3.2.5 报警电路子程序流程图 (21)第四章仿真测试 (23)4.1P ROTEUS简介 (23)4.2仿真结果 (23)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附件A 原理图 (30)附件B 程序 (31)基于单片机的多点温度采集系统摘要：本课题设计制作了一个两点温度采集系统，主要实现两路温度采集，采集的温度可在LCD上显示，可根据需要手动调整LCD上显示哪一路的温度数据，包括实时温度值，高温限值，低温限值，并可以通过按键对限值进行设定。

本设计硬件部分以STC89C52单片机为核心，通过两路DS18B20温度传感器进行温度采集，在单片机控制下对相应传感器采集到的温度数据进行处理，并将处理后的数据显示在LCD1602显示器上。

此外，还配有5V电源电路，晶振电路，复位电路，按键电路，报警电路。

其中按键电路对两路传感器的温度限值进行调节；当实测温度值超过温度限值时，报警电路会进行报警，此时蜂鸣器鸣响，发光二极管发光。

软件部分采用Keil uVision4集成开发环境，以C51语言编写，并结合仿真软件proteus 进行了仿真。

在Proteus仿真环境仿真成功后，在Altium Designer summer09软件中绘制了原理图和相应的PCB图，在实验室完成了PCB板的制作。

经过焊接，调试，本系统最终能实现预定的各项功能，运行良好。

关键词：温度；单片机；传感器；LCDThe detecting System of the muti-point EnvironmentalTemperature Based on Single chip MicrocomputerAbstract: This paper designed a two-point temperature collection system, mainly the realization of two temperature acquisition, acquisition of temperature can be displayed on the LCD, according to the need to manually adjust the LCD show which way the temperature data, including real-time temperature, high temperature limit, low temperature limit, and can be key to the limit set.The design of the hardware part of the STC89C52 MCU as the core, through the two DS18B20temperature sensor for temperature acquisition, under the control of the microcontroller on the corresponding sensor collected temperature data are processed, and the processed data is displayed in the LCD1602 display. In addition, it also equipped with a 5V power supply circuit, a crystal oscillator circuit, a reset circuit, a key-board circuit, alarm circuit. The key circuit can adjust the limit value of two sensors temperature; when the measured temperature value exceeds the limit value of temperature, the alarm circuit can alarm, buzzer ringing, emitting diode lighting.The software part adopts the Keil uVision4 integrated development environment, using C51 programming language, combined with the simulation software Proteus for simulation.In the Proteus simulation environment simulation is successful, in the Altium Designer summer09 software rendering of the schematic diagram and the corresponding PCB, completed in the laboratory PCB board production. After welding, debugging, this system can realize all the function of expecting, and running well.Key words: single chip microcomputer; sensor; temperature; LCD引言温度是重要的环境条件，也是最基本的环境条件，它与人们的生产生活息息相关。

一方面，适宜的温度给人以舒适的感觉；另一方面，温度的状况决定了许多工农业产品的质量与品质。

因此，对于温度的检测必不可少，也显得十分必要。

做好环境温度状况的实时检测与显示，可以给后续针对环境温度状况的调节提供依据，进而更好地服务于工农业生产，更好的服务于人民生活。

近年来，关于环境温度检测的技术层出不穷，检测技术与显示技术得到了很大的发展，有关的研究成果更是迅速地服务于工农业实际生产。

本课题基于STC89C52单片机，采用温度传感器进行温度数据采集，并交由单片机处理，最后通过LCD显示屏进行数据显示，为工农业生产提供直观的数据。

第一章方案论证1.1课题的来源温度是一种最基本的环境参数，人们生产生活与环境温度息息相关，在工农业生产过程中需要实时测量温度，在生产条件要求苛刻的实验室等场所更需要实时测量温度。

而随着日常生产生活的需要，多点温度的同时采集和监测成为需要，如大型粮仓等环境，因此，研究多点环境温度的测量方法和测量装置具有重要的意义。

进入21世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步在推动社会进步的同时也带动了测量技术的发展。

在工农业生产逐步进入快车道的过程中，测量技术也成为当今科技的一个主流，被广泛地应用于工农业生产的各个领域。

在信号测量中，我们常采用温度传感器来检测温度。

在后续的信号处理中，多交由单片机进行信号的处理与分析。

采用单片机来处理温度传感器检测到的环境温度信号，不仅具有系统控制简单方便、可扩展性强、灵活性大等优点，而且，还可以大幅度地提高环境温度的检测精度与准确度。

因此，本次毕业设计选择以STC89C52单片机为核心器件的环境温度检测系统作为研究课题。

1.2系统设计思路概述本次系统设计以STC89C52单片机为核心部件，主要由温度信号采集电路、时钟电路、复位电路、电源电路、键盘控制电路、报警电路、LCD液晶显示电路。

系统通过温度传感器电路对环境中的温度信号进行准确的采集，并将采集到数据交于单片机进行分析与处理。

在单片机进行数据分析与处理的同时，LCD液晶显示电路对检测到数据进行显示。

若信号采集电路检测到的任何一个传感器的检测值超过人为的设定值时，则由单片机发送报警指令，此时，报警电路进行警示报警，以引起相关工作人员的注意，从而实现对环境温度状况的检测、显示、报警。

本设计具体可实现如下功能：（1）检测两处环境的温度状况；（2）通过LCD显示屏显示温度采集电路采集到的环境温度状况；（3）通过拨动开关选择LCD显示哪一路传感器的温度数据；（4）使用键盘电路对温度的上下限进行设定及修正；（5）检测值与设定值比较，并通过报警电路进行警示。

1.3系统方案对比在本次系统设计中，需要采用传感器作为信号采集器件。

所谓传感器，就是能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

简单的说，就是能把被测的非电量转换成为电信号输出的器件或装置称为传感器。

信号检测效果的好坏是检测系统设计成败的关键，传感器的选择又决定了信号检测的效果。

为此，本次系统设计根据传感器的选用设计以下两种方案。

1.3.1系统设计方案一在方案一中，采用多个温度传感器AD590来测量环境温度，然后分别将采集到的多路数据通过模数转换芯片ADC0809进行信号转换，即将采集到的模拟信号转换为数字信号，然后送到单片机进行数据的分析与处理。