基于单片机的温控系统毕业设计论文

基于单片机的温控系统毕业设计论文

目录

摘要 ....................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................. II 1绪论 .. (1)

2系统方案设计 (1)

2.1方案设计 (1)

2.2方案论证 (1)

3系统设计 (2)

3.1单片机的选择 (2)

3.2温度传感器的工作原理与单片机的连接 (3)

3.3单片机与报警电路 (10)

3.4电源电路 (11)

3.5显示电路 (12)

4系统软件设计 (14)

4.1软件设计 (14)

5元器件调试 (18)

5.1调试产品 (19)

参考文献 (19)

致谢 (20)

附录1 (21)

附录2 (27)

摘要

本课题主要介绍基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度测量系统。该系统利用AT89C51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。它以AT89C51单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20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AT89C51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：数字温度传感器；AT89C51单片机；温度测量

ABSTRACT

This subject introduces the temperature measurement system based on AT89C51 single-chip and DS18B20 digital temperature sensor. Adopting the AT89C51 single-chip microcomputer in the system to collected temperature from various temperature positions realizes the temperature display and alarm function. Applying AT89C51 single-chip microcomputer-based as main control chip, it realizes the multi-temperature testing by using of digital temperature sensor DS18B20, and measurement accuracy reaches to 0.5 ℃. At the time the system uses a 1602 display module to show the measured temperature values. Based on AT89C51 single-chip single-bus multi-point temperature measurement and control system’s hardware assemble simply, reading data conveniently, high accuracy and widely temperature measuring, in the actual projects it is widely applied.

Keywords:digital temperature sensor; AT89C51 microcontroller; temperature measure

1绪论

在信息高速发展的21世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的一个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。

温度是一个永恒的话题和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之

一。温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响，因此对温度的测量至关重要。其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其用途已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。

2系统方案设计

2.1方案设计

该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20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。显示电路采用1602液晶模块显示，使用二极管，电阻和蜂鸣器组成的报警电路。

图2-1温度测量系统方案框

2.2方案论证

基于DS18B20的温度测量系统是一种分布式的温度测量系统，它可以远程对温度实现测量和监控，广泛应用于电力工业、煤矿、森林、火灾、高层建筑等场合，按照DS18B20的通信协议，由主机向DS18B20发送命令，读取DS18B20

转换的温度，从而实现对环境的温度的测量，当温度超过一定的值时，报警器开始报警。

采用智能温度传感器DS18B20，它直接输出数字量，精度高，电路简单，只需要模拟DS18B20的读写时序，根据DS18B20的协议读取转换的温度。

此方案硬件电路非常简单，但程序设计复杂一些，但是在课外对DS18B20、字符型液晶显示有所了解，而且曾经在网上看到过此类程序程序设计，并且我已经使用过开发工具KEIL用C语言对系统进行了程序设计，用单片机开发板对系统进行了测试，达到了预期的结果。由此可见，该方案完成具有可行性，体现了技术的先进性，经济上也没有任何问题。

3系统设计

3.1单片机的选择

AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS-51系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术，具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS-51的CMOS产品。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。

(1)中央处理器AT89C51简介

①AT89C51的特点

AT89C51具有以下几个特点：

AT89C51与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容；

片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器；

全静态工作,工作范围：0Hz～24MHz；

三级程序存储器加密；

128×8位内部RAM；

32位双向输入输出线；

两个十六位定时器/计数器

五个中断源,两级中断优先级；

一个全双工的异步串行口；

间歇和掉电两种工作方式。

②AT89C51的功能描述

AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，