基于51单片机的温度采集系统
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域，温度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足不同场景下对温度精确控制的需求，本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。
该系统通过51单片机作为核心控制器，结合温度传感器与执行机构，实现了对环境温度的实时监测与精确控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器，其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。
硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构（如加热器、制冷器等）、电源模块等。
其中，温度传感器负责实时监测环境温度，将温度信号转换为电信号；执行机构根据控制器的指令进行工作，以实现对环境温度的调节；电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。
单片机程序负责实时采集温度传感器的数据，根据设定的温度阈值，输出控制信号给执行机构，以实现对环境温度的精确控制。
上位机监控软件则负责与单片机进行通信，实时显示环境温度及控制状态，方便用户进行监控与操作。
三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。
具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定，一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。
连接完成后，需进行硬件设备的调试与测试，确保各部分正常工作。
2. 软件编程编写51单片机的程序，实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
程序采用C语言编写，易于阅读与维护。
同时，需编写上位机监控软件，实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。
3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后，需对整个系统进行调试。
首先，对单片机程序进行调试，确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。
其次，对上位机监控软件进行调试，确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。
最后，对整个系统进行联调，测试其在实际应用中的性能表现。
四、实验结果与分析通过实验测试，本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。
基于51单片机的温度监测系统(DS18B20)
DS18B20读时序
所有的读时隙都由拉低总线，持续至少1us后再释放总线（由于上拉电阻的作用，总线恢复为 高
配置寄存器
8 位 CRC 生成器
DS18B20的时序
DS18B20复位时序
DS18B20的所有通信都由由复位脉冲组成的初始化序列开始。该初始化序列由主 机发出，后跟由DS18B20发出的存在脉冲（presence pulse）。在初始化步骤中，总线 上的主机通过拉低单总线至少480μs来产生复位脉冲。然后总线主机释放总线并进入接收 模式。当总线释放后，5kΩ的上拉电阻把单总线上的电平拉回高电平。当DS18B20检测 到上升沿后等待15到60us，发出存在脉冲，拉低总线60-240us至此，初始化和存在时序 完毕。时序图如下：
1.主控制器电路和测温
电路的设计
主控制器电路由AT89S52 及外围时钟和复位电路构成， 测温电路由DS18B20、报警 电路组成。AT89C52是此硬 件电路设计的核心，通过 AT89S52的管脚P2.7与 DS18B20相连，控制温度的 读出和显示。硬件电路的功 能都是与软件编程相结合而 实现的。具体电路原理图如 右图2所示。
送1，以拉低总线的方式表示发送0.当发送0的时候，DS18B20在读时隙的末期将会释放总线，总线
将会被上拉电阻拉回高电平（也是总线空闲的状态）。DS18B20输出的数据在下降沿（下降沿产 生读时隙）产生后15us后有效。因此，主机释放总线和采样总线等动作要在15μs内完成。
基于51单片机的仓储温度采集测控系统设计
［ 关键词 ］ 片机 单
１引 言 ．
温度采集测控 系统设 计
随着单 片机和传感技术 的迅速发展 ， 自 检测 领域发生了巨大变 动 化 ， 室环境 自动监测控制方面 的研究有 了明显 的进展 ， 温 并且必将 以其 优异 的性能价格 比， 逐步取代传统 的温度控制措施 。防潮 、 防霉 、 防腐 、 防爆 是仓库 日 常工作 的重要 内容 ， 是衡量仓库管理质量 的重要指标 。 它 直接影响到储备物资 的使用寿命 和工作可靠性 。为保证 日常工作的顺 利进行 ， 问题是加强仓库 内温度与湿度的监测工作 。 首要 传统 的方法是 用 与湿度表 、 毛发湿度表 、 双金 属式测量计 和湿 度试纸等测试 器材 ， 通 过 人工进行 检测 ， 对不符合温度和湿度要求 的库 房进行通风 、 去湿和降 温等 工作 。这种人工测试方法费时费力 、 效率低 ， 测试的温度及湿度 且 误差 大 ， 随机性 大。因此我们需要一种造价 低廉 、 使用方便且测量准确
的温 湿 度 测 量 仪 。
近年来 ，利用智能化数字式温度传感器 以实现温度信息的在线检 测 已成为温度检测技术 的一种发展趋势。 其应用领域越来越广泛 ， 对其 要求越来越 高， 需求越来越迫切 。 传感器技 术已成 为衡量一个 国家科学 技术发展水平 的重要标志之一 。 数字化技术推 动了信息化 的革命 ， 在传 感器 的器件结构上采用数字化技术 ， 使信息的采集更加方便 。
２ 系统 分 析 与 硬 件 设 计 ． 图 ２主 程 序 流 程 图 ４硬 件 设 计 ．
数字温度 芯片 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 测量 温度 ， 出信号全 数字化 ， 于单片 输 便 机处理和控 制， 省去传统测温方法 中的很多外 围电路 ， 且该芯片的物理 化 学性 比较稳定 ， 可用做工业测 温元件 ， ０ １０摄氏度范 围内 ， 在 －０ 最大 线形偏差小 于 １ 氏度 。Ｄ １Ｂ ０的最 大特点 之一是 采用了单总线的 摄 Ｓ８ ２ 数据 传输 ， 由数字温度计 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 和微控制器 Ａ ８ Ｓ １ Ｔ ９ ５ 构成的温度测 量装置， 它直接输 出温度的数字信号， 可直接 与计算 机连 接。这样 ， 测温 系统 的结构就 比较简单 ， 体积也小。 采用 ５ 单 片机控制 ， ｌ 软件编程的 自 由度大 ， 可通过编程实现各种各样 的算术算 法和逻辑控制 ， 硬件实现简 单， 安装方便 。 仓储 温度 采集测 控系统 原理 图如 图 ２ 示 ，控制器 使用单 片机 所 Ａ ８ Ｃ ０ １ 温度计传感器使用 Ｄ １Ｂ ０ 用液 晶实现温度显示 。本温 Ｔ ９ ２５ ， Ｓ８ ２ ， 度计 大体分 三个工作过程 。 首先 ， Ｄ １ ８０温度传感器芯片测量 当前 由 Ｓ ８２ 的温度 ， 并将结 果送 入单片机。然后 ， 通过 ８ Ｃ ０ Ｉ 片机 芯片对送来 ９ ２５单 的测量温度读数进行计算和转换 ，并将此结果送人 液晶显示模块。最 后 ，Ｍ １０ Ａ芯 片将送来的值显示于显示屏 上。 由图 １ Ｓ Ｃ ６２ 可看 到 ， 本电 路 主要 由 Ｄ １ ２ Ｓ ８ ０温度 传感 器芯 片 、Ｍ １ ２ ８ Ｓ Ｃ６ Ａ液 晶显 示模 块芯 片和 ０ ８Ｃ ０ １ 片机 芯片组成 。其 中，Ｓ８ ２ 温度传感 器芯片采用 “ ９ ２５ 单 Ｄ ＩＢ ０ 一线 制” 与单 片机相连 ， 它独立地完成温度测量 以及将温 度测量 结果送 到单
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断进步，温度控制系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
特别是在一些需要精确控制温度的场合，如实验室、医疗设备和工业生产等领域，温度控制系统的设计和应用具有重要意义。
本文将以基于51单片机的温度控制系统设计为主题，探讨其原理、设计要点和实现方法。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的基本原理是通过传感器感知环境温度，然后将温度值与设定值进行比较，根据比较结果控制执行器实现温度的调节。
基于51单片机的温度控制系统可以分为三个主要模块：温度传感器模块、控制模块和执行器模块。
1. 温度传感器模块温度传感器模块主要用于感知环境的温度，并将温度值转换成电信号。
常用的温度传感器有热敏电阻、热敏电偶和数字温度传感器等，其中热敏电阻是最常用的一种。
2. 控制模块控制模块是整个温度控制系统的核心，它负责接收传感器传来的温度信号，并与设定值进行比较。
根据比较结果，控制模块会输出相应的控制信号，控制执行器的工作状态。
51单片机作为一种常用的嵌入式控制器，可以实现控制模块的功能。
3. 执行器模块执行器模块根据控制模块输出的控制信号，控制相关设备的工作状态，以实现对温度的调节。
常用的执行器有继电器、电磁阀和电动机等。
二、温度控制系统的设计要点在设计基于51单片机的温度控制系统时，需要考虑以下几个要点：1. 温度传感器的选择根据具体的应用场景和要求，选择合适的温度传感器。
考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素，并确保传感器与控制模块的兼容性。
2. 控制算法的设计根据温度控制系统的具体要求，设计合适的控制算法。
常用的控制算法有比例控制、比例积分控制和模糊控制等，可以根据实际情况选择适合的算法。
3. 控制信号的输出根据控制算法的结果，设计合适的控制信号输出电路。
控制信号的输出电路需要考虑到执行器的工作电压、电流等参数，确保信号能够正常控制执行器的工作状态。
4. 系统的稳定性和鲁棒性在设计过程中，需要考虑系统的稳定性和鲁棒性。
基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告
单片机C语言课题设计报告设计题目：温度检测电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来1摘要本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。
利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，利用单总线和单片机交换数据，最终单片机将信号转换成LCD 可以识别的信息显示输出。
基于STC90C516RD+STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统，的单片机的智能温度检测系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。
本课题设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以降低灵敏度来提高显示精度。
设计使用12位分辨率，因其最高4位代表温度极性，故实际使用为11位半，位半，而温度测量范围为而温度测量范围为而温度测量范围为-55-55-55℃～℃～℃～+125+125+125℃，℃，则其分辨力为0.06250.0625℃。
℃。
设计使用LCD1602显示器，可显示16*2个英文字符，显示器显示实时温度和过温警告信息，和过温警告信息，传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，当温度超过当温度超过设定值时播放《卡农》，当传感器异常时播放嘟嘟音。
单片机C 语言课题设计报告语言课题设计报告电动世界，气定乾坤2目录一、设计功能一、设计功能................................. ................................. 3 二、系统设计二、系统设计................................. .................................3 三、器件选择三、器件选择................................. .................................3 3.1温度信号采集模块 (3)3.1.1 DS18B20 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器数字式温度传感器..................... 4 3.1.2 DS18B20特性 .................................. 4 3.1.3 DS18B20结构 .................................. 5 3.1.4 DS18B20测温原理 .............................. 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 ............................ 6 3.2 3.2 液晶显示器液晶显示器1602LCD................................. 9 3.2.1引脚功能说明 ................................. 10 3.2.2 1602LCD 的指令说明及时序 ..................... 10 3.2.3 1602LCD 的一般初始化过程 (10)四、软件设计四、软件设计................................ ................................11 4.1 1602LCD 程序设计流程图 ........................... 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 ............................ 12 4.3 4.3 主程序设计流程图主程序设计流程图................................. 13 五、设计总结五、设计总结................................. ................................. 2 六、参考文献六、参考文献................................. ................................. 2 七、硬件原理图及仿真七、硬件原理图及仿真......................... .........................3 7.1系统硬件原理图 ..................................... 3 7.2开机滚动显示界面 ................................... 4 7.3临界温度设置界面 ................................... 4 7.4传感器异常警告界面 (4)电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来3温度温度DS18B20 LCD 显示显示过温函数功能模块能模块传感器异常函数功能模块数功能模块D0D1D2D3D4D5D6D7XT XTAL2AL218XT XTAL1AL119ALE 30EA31PSEN29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115U180C51X1CRYST CRYSTAL ALC122pFC222pFGNDR110kC31uFVCCGND234567891RP1RESPACK-8VCC0.0DQ 2VCC 3GND 1U2DS18B20R24.7K LCD1LM016LLS2SOUNDERMUC八、程序清单八、程序清单................................. .................................5 一、设计功能·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。
基于51单片机的温度报警控制系统报告
报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤；(2)．掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法；(3)．熟练掌握单总线的应用及编程；(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。
基于51单片机的温度检测系统程序及仿真概要
基于51单片机的温度检测系统程序及仿真概要
1. 系统概述
本系统采用51单片机作为控制核心，通过外接温度传感器进行温度检测，并在数码管上显示当前温度值。
同时，当温度超过设定阈值时，通过蜂鸣器进行警示。
2. 系统硬件设计
本系统采用DS18B20温度传感器作为温度检测模块，通过单总线连接到51单片机的
P2.0口，同时将P2.1口连接到蜂鸣器。
数码管采用共阳极数码管，通过P0口进行控制。
系统程序采用C语言编写，在主函数中进行如下操作：
(1) 初始化DS18B20，设置温度传感器工作模式。
(2) 读取温度传感器输出的温度值，进行温度判断。
(3) 将温度值转换为数码管显示的格式并显示在数码管上。
(4) 如果温度超过设定阈值，触发蜂鸣器进行警示。
(5) 循环执行以上操作。
4. 系统仿真
5. 总结
本系统基于51单片机实现了温度检测功能，并且能够进行数码管显示以及蜂鸣器警示，具有一定的实用价值。
本系统的设计和仿真过程对于初学者来说都是一个非常好的练手项目，也有助于掌握单片机的基本编程技能和原理知识。
基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计(附程序)
基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计（附程序）基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计--------- 单片机原理及应用实践周设计报告姓名：班级：学号：同组成员：指导老师：成绩：时间：2011 年7 月3 日单片机温度控制系统摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。
很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。
因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。
本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B2数字温度传感器，上、下限进行比较，由此作出判断是否触发相应设备。
本设计还加入了常用的液晶显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。
关键词：温度箱；AT89C52 LCD1602单片机；控制目录1引言11.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义11.2温度控制系统的目的11.3温度控制系统完成的功能12总体设计方案22.1方案一 22.2方案二 23DS18B20温度传感器简介73.1温度传感器的历史及简介73.2DS18B20的工作原理7DS18B20工作时序7ROM操作命令93.3DS18B20的测温原理98B20的测温原理：9DS18B20的测温流程104单片机接口设计124.1设计原则124.2引脚连接12晶振电路12串口引脚12其它引脚135系统整体设计145.1系统硬件电路设计14主板电路设计14各部分电路145.2系统软件设计16 系统软件设计整体思路系统程序流图176结束语2116附录22参考文献391引言1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，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摘要：温度控制系统是一种常见的自动控制系统，具有广泛的应用领域。
本文基于51单片机设计了一个温度控制系统，采用了传感器采集温度信息，通过对比设定温度和实际温度，控制加热或冷却装置以保持温度稳定。
实验结果表明，该系统能够有效地控制温度，具有较高的精度和响应速度。
关键词：温度控制；51单片机；传感器；加热；冷却1. 引言温度控制是工业生产和生活中常见的一项自动控制技术。
温度控制系统可以保持被控对象的温度在一个设定范围内，不仅可以提高生产效率，还可以保证产品质量。
目前，市场上有许多成熟的温度控制设备，但大多数价格较高，不适用于一些中小型企业和个人用户。
因此，本文设计了一种基于51单片机的温度控制系统，旨在提供一种简单、实用、成本低且性能稳定的温度控制系统。
2. 系统设计2.1 硬件设计该温度控制系统的硬件主要包括51单片机、温度传感器、继电器、加热器和LCD显示屏。
其中，51单片机作为控制核心，负责采集温度信息、进行控制算法运算并驱动相应的设备。
2.2 软件设计软件设计采用C语言进行编程。
首先，通过温度传感器采集温度信息，并将其与设定温度进行比较，判断当前温度状态。
根据温度状态，控制继电器的开关状态，进而控制加热或冷却设备的运行。
同时，通过LCD显示屏实时显示温度变化以及系统状态。
3. 系统实现3.1 温度传感器的接口设计使用数字温度传感器，将其正负极连接至51单片机的ADC口和地线上。
通过ADC转换，将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。
3.2 控制算法设计系统的控制算法采用PID控制算法，通过设定比例、积分和微分系数，使系统快速响应、精确稳定地控制温度。
算法的具体实现细节本文不再赘述。
3.3 界面设计使用LCD显示屏，实时显示当前温度、设定温度以及系统状态（加热、冷却或停止）。
通过按键进行设定温度的调整，方便用户自定义温度范围。
4. 实验结果与分析通过对该温度控制系统进行多次实验，对不同温度变化进行控制，观察系统的响应速度和温度稳定性。
基于51单片机数字温度计系统设计与实现
基于51单片机数字温度计系统设计与实现数字温度计是一种可以测量环境温度并将结果以数字方式显示的设备。
在本次任务中，我们将基于51单片机设计和实现一个数字温度计系统。
本文将介绍数字温度计的原理、硬件设计、软件设计以及系统的实施过程。
首先，让我们来了解一下数字温度计的工作原理。
数字温度计通过传感器获取环境温度的模拟信号，然后将其转换为数字信号进行处理，并最终在数字显示器上显示温度值。
通常，我们使用的传感器是温度敏感电阻或数字温度传感器。
接下来，我们将讨论硬件设计。
在本次任务中，我们使用的是51单片机作为主控制器。
我们需要连接一个温度传感器来测量温度，并将温度值转换为数字信号。
同时，我们还需要连接一个数字显示器，用于显示温度值。
为了实现这些功能，我们需要设计一个电路板，并正确布局电子元件。
另外，我们还需要通过键盘或按钮来控制系统的操作，例如切换温度单位等。
在软件设计方面，我们需要编写程序来完成以下任务：首先，我们需要初始化51单片机的引脚和中断。
然后，我们需要编写一个温度转换的函数，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
接下来，我们需要编写一个显示函数，将转换后的数字温度值显示在数字显示器上。
最后，我们还可以添加一些功能，例如设置温度单位（摄氏度或华氏度）和存储温度数据等。
在系统实施过程中，我们需要按照以下步骤进行操作：首先，进行硬件的连接和组装。
确保所有电子元件正确连接并固定在电路板上。
然后，烧录编写好的程序到51单片机中。
接下来，我们可以通过设置开关或按键来控制系统的操作。
最后，我们可以测试系统的功能和性能，确保数字温度计正常工作。
值得注意的是，在设计和实现数字温度计系统时，我们需要考虑一些问题。
例如，温度传感器的精度和响应时间，数字显示器的显示精度和分辨率，以及系统的稳定性和可靠性等。
通过合理的设计和选择高质量的元件，我们可以提高系统的性能和可靠性。
总结起来，本次任务中我们基于51单片机设计和实现了一个数字温度计系统。
单片机(基于AT89C51的温度采集与显示系统设计)
基于AT89C51的温度采集与显示系统设计摘要：以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为核心控制元件介绍了与ＤＳ１８Ｂ２０和ＭＡＸ７２１９显示驱动组成的温度采集系统的设计方案利用单片机空余Ｉ／Ｏ口以及上述元件的特性，构成该系统。
通过Ｐｒｏｔｅｕｓ进行仿真。
关键词：温度采集，ＡＴ８９Ｃ５１，ＤＳ１８Ｂ２０，ＭＡＸ７２１９目录1、系统概述……………………………………………………………….2、硬件介绍……………………………………………………………….3、软件设计……………………………………………………………….4、仿真结果……………………………………………………………….5、小结…………………………………………………………………….6、参考文献……………………………………………………………….1、系统概述温度传感器选用目前常用的数字温度传感器DS18B20，采用数码LED显示，显示驱动为ＭＡＸ７２１９，首先设计系统的总体原理图如下：系统可以简单地分为为５个模块，由外部提供８Ｖ－２４Ｖ直流电源供电。
电源模块将输入８－２４Ｖ的电源电压转换为５Ｖ，为系统中的芯片供电，可以使用７８０５等常用的三端稳压器芯片；温度传感器采集温度信号，温度传感器有模拟输出和数字输出两种形式，这里选择具有数字输出的ＤＳ１８Ｂ２０；单片机是系统的核心，选用ＡＴ８９Ｃ５１；系统采用ＬＥＤ数码显示器显示温度值，ＬＥＤ显示屏采用独立的显示驱动芯片ＭＡＸ７２１９，单片机将待显示的字符写入ＭＡＸ７２１９后，ＭＡＸ７２１９将会动态的刷新显示内容，无需占用单片机过多的资源。
尽管ＤＳ１８Ｂ２０的分辨率可已达到０．０６２５°Ｃ，但测量精确度为０．５°Ｃ，因此设计４位数的ＬＥＤ数码显示管就可以了，显示３位整数，１位小数。
2、硬件介绍：1、数字温度传感器DS18B20DS18B20数字温度计提供9位-24位（二进制）温度读数，以指示器件的温度，数据经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从主机CPU到DS18B20仅需要一条DQ。
基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现
3、无线通信模块
本系统的无线通信模块采用nRF24L01无线通信芯片。nRF24L01是一款具有 2.4GHz全球开放频率的无线通信芯片，具有低功耗、高速率、高稳定性等特点。 它将主控制器处理后的数据通过无线方式发送给接收器。
4、电源模块
本系统的电源模块采用9V电池供电。我们将9V电池通过稳压器转换为5V电源， 为整个系统提供稳定的电力支持。
三、测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和准确性，我们进行了一系列的测试。测试结果表 明，本系统能够准确快速地采集环境中的温湿度数据，并且能够稳定地将数据上 传至计算机或其他数据采集设备。同时，本系统的按键电路和液晶显示电路也表 现良好，用户可以通过按键调整系统的参数设置，并直观地查看温湿度数据。
2、液晶显示屏
为了方便用户直观地查看温湿度数据，本系统选用了一块16×2字符型液晶 显示屏。液晶屏的驱动电路简单易懂，且具有较低的功耗。
3、按键电路
为了便于用户对温湿度检测系统的参数进行设置，本系统加入了一个按键电 路。用户可以通过按键对系统的采样间隔、数据上传频率等参数进行设置。
4、串口通信电路
图1主程序流程图
2.温湿度采集模块
温湿度采集模块主要负责通过DHT11传感器采集环境中的温湿度数据。该模 块首先对DHT11传感器进行初始化，然后通过单总线接口接收传感器输出的温湿 度数据，最后对数据进行处理并存储。
3、液晶显示模块
液晶显示模块主要负责将温湿度数据显示在液晶屏上。该模块首先对液晶屏 进行初始化，然后根据主程序传递过来的温湿度数据，控制液晶屏的字符输出。
三、软件设计
本系统的软件设计主要分为以下几个步骤：
1、系统初始化：在系统上电后，首先进行各模块的初始化操作，包括DHT11 传感器、AT89C51单片机、nRF24L01无线通信芯片等。
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。
基于51单片机的温控系统设计
基于51单片机的温控系统设计1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面：温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。
随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高，温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。
温度作为一个重要的物理量，对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。
因此，设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。
本文将基于51单片机设计一个温控系统，通过对系统的整体结构和工作原理的介绍，可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。
以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。
首先，本文将介绍温控系统的原理。
温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。
温度传感器用于实时检测环境温度，通过控制器对温度数据进行处理，并通过执行器对环境温度进行调节。
本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。
其次，本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。
51单片机作为一种经典的微控制器，具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，广泛应用于各种嵌入式应用中。
本文将分析51单片机的特点，并介绍其在温控系统中的具体应用，包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。
最后，本文将对设计的可行性进行分析，并总结本文的研究结果。
通过对温控系统的设计和实现，将验证51单片机在温控系统中的应用效果，并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。
通过本文的研究，可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导，同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
本篇文章基于51单片机的温控系统设计，总共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先，概述部分介绍了本文的主题，即基于51单片机的温控系统设计。
基于51单片机DS18B20温度采集器详解
一核心器件的基本构成及特性1.1 AT89S51功能特性89C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51基础型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能。
89C51内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，89C51还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU 而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
89C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
1.2 AT89S51管脚介绍AT89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行I/O口(4个8位I/O口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是微处理器（CPU）加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式，以实现不同的功能。
AT89C51单片机如图所示。
1.1.1引脚功能介绍Vcc(40引脚)：接+5V电源。
Vss(20引脚)：接地。
XTAL1(19引脚)：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。
XTAL2(18引脚)：片内震荡器反相放大器的输出端。
RST：复位引脚，高电平有效。
基于51单片机的温度数据采集系统
8 | 电子制作 2018年11月格的，比如：工厂在生产某一种产品时温度要求范围在25到30摄氏度之间，只有在这个温度范围内才可以生产出合格的产品，还有在进行某些科研实验时对温度的要求就会更加严格，有的精确到1摄氏度以内，甚至有的精确到0.5摄氏度以内。
因此我想设计一个“电子温度计”，基本功能是对温度的采集与显示。
在温度采集的设计上必须要A/D 转换，也就是将模拟信号转化为数字信号，因此我选择了DS18B20温度传感器模块，该模块不仅可以对温度进行实时测控，并且具有较高的灵敏度。
在数据的显示方面我选择了LCD1602显示模块，整个系统采用STC89C52单片机控制。
本设计在Altium Designer 上画出原理图，然后通过热转印制作PCB 板，完成硬件部分。
此次设计在大量科学知识的支持下具有较高的可行性和实用性。
1 系统工作原理该系统是在C 语言编程以及51单片机知识为基础上进行设计的，同时采用了DS18B20温度传感器模块以及LCD1602显示模块，利用KEIL 软件进行软件编程，将编写好的程序录入51单片机中，在51单片机的控制下实现温度数据的采集。
图1 系统整体结构框图整个实时数据采集系统满足以下功能指标：线和表格中。
2 硬件系统设计图2 总体系统结构此系统以STC89C52单片机为控制核心，采用了数字温度传感器模块DS18B20，该模块将采集到的温度数据转化为数字信号，并将信号传送给单片机，单片机处理数据后，通过LCD1602液晶显示器将温度显示出来。
在整个作品上首先提到的是硬件系统的设计，然后就是各个模块的工作原理以及工作特点，详细介绍系统的硬件设计，在给出系统的连接图，通过PROTEL 99SE 进行系统电路原理图的绘制，生成相应的PCB 板，并分析系统的工作原理，在软件方面对整体和各个模块的程序进行设计，在KEIL 中进行编写，在编写过程中如果出现理论错误，系统会给与提示，编程结束后也可手动调试来改正错误，或者修改程序功能。
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51单片机的多路温度采集系统
基于单片机的多路温度采集系统一、摘要：本设计利用单片机及Keil编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用Keil编程软件编程，用PROTEUS单片机仿真软件仿真。
最后制作实物，将程序下载到单片机中，利用（I/O）口采集来自多路温度的数据，根据各路温度的不同，集中准确的显示出来，并且根据所设温度的上下限通过驱动蜂鸣器进行听觉上的报警，同时还可以通过LED灯协助进行视觉上的报警，从而达到多点温度的采集和报警的目的。
以Keil编程软件和PROTEUS软件来进行仿真、分析，调试,为设计提供了一个方便、快捷的途径，为设计节约了设计时间。
关键词：AT89S52单片机温度采集报警二、设计要求1、检测的温度范围：0℃～100℃。
2、检测分辨率 0.1℃。
3、显示的多路的温度值不相互干扰，而且对各个传感器的所属温度都能进行报警。
三、硬件电路设计1、系统的设计思路本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用程序来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和LED进行报警。
2、系统总体设计方案系统总体主要由对单片机进行编程后得到控制,系统的其他功能部件分别接至单片机的对应I/O口。
整体模块如图：3、主控制器本次设计选择Atmel 公司生产的AT89C51作为控制芯片。
AT89C51是高性能的CMOS8位单片机，片内含有4K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器。
AT89系列与MCS-51系列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便;第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个电路体积更小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天津工业大学电子与信息工程学院《计算机控制技术》专题实践报告题目：温度采集系统设计专业：电子信息工程班级：电子1601姓名：江育武学号：1610910113目录1.研究现状 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.设计目的 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.功能描述 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.技术指标 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
5.硬件设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
5.1 结构................................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2 最小系统......................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2.1 主芯片...................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2.2 复位电路 (1)5.2.3 时钟电路 .................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.4 电源电路 .................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.5 下载电路 .................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.6 LED电路 .................................................................................... 错误!未定义书签。
5.3 相关硬件模块 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.3.1 LED模块 .................................................................................... 错误!未定义书签。
5.3.2 按键模块 .................................................................................. 错误!未定义书签。
5.3.3 蜂鸣器模块 .............................................................................. 错误!未定义书签。
5.3.4 USB串口模块 ........................................................................... 错误!未定义书签。
6.软件设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
6.1 IAP设计............................................................................................ 错误!未定义书签。
6.1.1 Bootloader程序........................................................................ 错误!未定义书签。
6.2 APP程序........................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2.1 跑马灯程序 .............................................................................. 错误!未定义书签。
6.2.2 蜂鸣器程序 .............................................................................. 错误!未定义书签。
6.3 APP实现与配置............................................................................... 错误!未定义书签。
6.3.1 APP程序起始地址设置............................................................ 错误!未定义书签。
6.3.2 中断向量表偏移量设置 .......................................................... 错误!未定义书签。
6.3.3 xxx.bin文件生成....................................................................... 错误!未定义书签。
6.4 uC/OS III ............................................................................................ 错误!未定义书签。
6.5 任务划分......................................................................................... 错误!未定义书签。
7.调试......................................................................................................... 错误!未定义书签。
7.1 Bootloader程序............................................................................... 错误!未定义书签。
7.2 APP程序........................................................................................... 错误!未定义书签。
7.2.1 跑马灯程序 .............................................................................. 错误!未定义书签。
7.2.2 蜂鸣器程序 .............................................................................. 错误!未定义书签。
7.3 uC/OS III ............................................................................................ 错误!未定义书签。
8.经济诀算 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
9.总结 (7)10.参考文献............................................................................................... 错误!未定义书签。
一、设计内容采用单片机或者fpga作为控制器，采集温度节点的温度，并实时显示，同时设定指定的温度工作范围，超出设定范围能够发出警报。
二、功能描述通过DS18B20温度传感器采集温度信号，并发送给51单片机进行处理，LED数码管实时显示采集温度节点的温度，设定的温度范围：25℃～32℃，超出设定范围能够发出警报。
三、原理图3.1 数码管显示电路如图1所示：图1 LCD液晶屏3.2 蜂鸣器电路有源蜂鸣器是指自带了震荡电路的蜂鸣器，这种蜂鸣器一接上电就会自己震荡发声。
而如果是无源蜂鸣器，则需要外加一定频率（2~5Khz）的驱动信号，才会发声。
其原理图如图2所示：图2 蜂鸣器3.3 复位电路复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。
复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。