基于89C51的温度采集系统

基于STC89C51的温度采集系统

摘要：本文介绍了一种基于STC89C51的测温系统原理和研制过程。该测温系统利用DS18B20温度传感器进行温度测量，并采用数码显示模块进行显示，解决了温度测量通常比较繁琐的问题。系统通过上位机串行口与计算机相连，通过计算机对温度进行集中监视和管理。此测温系统实现了对温度数据的远程采集、处理、实时显示以及对温度报表的管理。系统由DS18B20温度传感器、数码显示模块、89C51单片机组成。在89C51单片机上运行的测温和显示管理软件，负责对整个系统进行统一管理，实现对系统参数的设置，对多个测温点温度数据的巡回采集、处理、显示。该系统还可以通过单片机控制各个测温点完成温度转换和相应测温点温度数据的查询，DS18B20温度传感器是新型的单线数字温度传感器，其测温分辨率可以达到0.0625度[1]。

关键词：单片机DS18B20 测温系统

Abstract: This paper discusses the principle and development of Distributed Remote Measurement and Supervision System for Temperature. The system solves the temperature measuring problem of multi-point in distributed location by using a central computer and a lot of distributed computers. The central computer communicates with the distributed computers which use Atmel2051 single chip computers as CPU by modem module. The system is supervised and controlled by the central computer. The distributed Remote Temperature Measurement and Supervision System is made up of three main parts. The DS18B20 is a kind of 1-Wire digital thermometer. It provides 9 to 12-bit temperature readings which indicate the temperature of the device. The highest resolution is 0.0625.Single Chip Computer. The Atmen 2051 computer make the temperature sensors to convert temperature and send the data to central computer. The central computer can communicate with any single chip computer to acquire temperature data.

Keywords: Single Chip Computer DS18B20 Temperature Measurement System

目录

绪论 (2)

1.系统概述 (2)

1.1.课题背景 (2)

1.2. 测温原理 (3)

1.3. 方案选择 (3)

2. 系统硬件电路的设计 (5)

2.1. 电源电路 (5)

2.2. 键盘以及显示电路 (6)

2.2.1. 键盘电路 (6)

2.2.2. 温度显示电路 (7)

2.3. 温度测试电路 (8)

2.4. 串口通讯电路 (12)

2.5. 整体电路 (14)

3. 系统软件电路的设计 (14)

3.1. 软件设计概述 (14)

3.2. 主程序方案 (15)

3.3. 各模块子程序设计 (16)

4. 系统调试 (19)

4.1. 分布调试 (19)

4.2. 统一调试 (20)

5. 结论 (20)

参考文献 (21)

致谢 (22)

绪论

温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用，可以说与人们的日常生活是息息相关的，具有很大的现实意义。随着科学技术的发展，由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。传统靠人工控制的温度、湿度、液位等信号的测控系统，外围电路比较复杂，测量精度较低，分辨力不高，需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等)，且它们的体积较大、使用不够方便，更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与，外界设备多，成本高，因而越来越适应不了社会的要求。在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中，传统的测控系统更是能力有限。如何将计算机与各种设施、设备结合，简化人工操作并实现自动控制，满足社会的需求，成为一个很迫切的问题。

1.系统概述

1.1.课题背景

工业生产过程的监控技术经历了一个较长的发展阶段。对生产设备的操作最早完全依靠人在现场手动操作每台设备，对生产状况的了解也只能靠操作者直接观察现场设备运行情况。在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，工作人员可以在这里观察整个生产线的一举一动。这样就会出现数据传输问题，由于厂房大、需要传输数据多，浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误换线困难。今天，计算机技术、网络信息技术和工业软、硬件的不断发展，利用串口传输数据技术，将现场的温度数据以电信号的形式传入控制室，利用工业PC作为人机交互界面构成的监控系统是方案之一。基于89C51的温度采集系统抗干扰性好、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[2]。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、温控支撑生产线、温度影像检测、医学与诊疗的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。