八路温度采集显示系统设计

毕业设计(论文)

课题名称八路温度采集与显示系统设计

学生姓名邹杰

学号0640843033

系、年级专业电气工程系、06级测控技术与仪器指导教师王跃球

职称副教授

2010年5月20日

在实际生产和生活等各个领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。

本次设计在控制成本的前提下，设计了一款高精度、可同时检测八路温度并由液晶显示器对各路温度值进行显示的温度检测显示系统。该系统以AT89C51为控制核心，采用可编程单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，八路温度值由LM041L液晶显示器显示。系统正常运行时，其测温范围为-55℃～+125℃，该系统在现代电子工业飞速发展的时期有良好的应用前景。

关键词：AT89C51；多路；温度检测；显示

Temperature is an essential of environmental factors in our actual production，living and many other f ields. It’s particularly important to control and detect the temperature promptly and exactly.

It has designed a high precision temperature testing system in the base of lost control, which can inspect eight route temperature at one time and show each route of temperature by LCD. AT89C51is adopted as control core in this system. Its sensors for temperature is single bus digital DS18B20, sending temperature to LM041L LCD to display. When it operates normally, it’s temperature ranges from -55℃ to +125℃, the system has a good application prospect in the morden period when electronics industry developing rapidly. Keywords：AT89C51；Many routes；Temperature Detection；Display

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

1.1课题的来源 (1)

1.2课题的目的 (1)

1.3课题的意义 (1)

2八路温度采集显示系统总体方案设计 (3)

2.1确定设计流程图 (3)

2.2八路温度采集显示系统方案论证 (3)

2.3确定总体设计方案 (7)

3八路温度采集显示系统硬件设计 (8)

3.1AT89C51单片机的特点及引脚说明 (8)

3.2温度采集模块硬件设计 (11)

3.3显示模块硬件设计 (15)

3.4报警模块硬件设计 (17)

3.5串行口上位机通信模块设计 (18)

3.6片外程序存储器的扩展 (21)

4八路温度采集显示系统软件设计 (26)

4.1温度采集模块软件设计 (27)

4.2单片机处理模块软件设计 (32)

4.3显示模块软件设计 (34)

4.4报警模块软件设计 (36)

4.5串行口上位机通信模块软件设计 (38)

5八路温度采集显示系统仿真调试及结果 (39)

5.1Proteus与Keil μ Vision联合仿真 (39)

5.2Proteus与Keil联合仿真结果 (41)

结论 (44)

参考文献 (45)

附录1系统仿真所用元器件清单 (48)

附录2系统仿真C语言程序清单 (49)

附录3系统仿真电路原理图 (58)

致谢 (59)

1绪论

1.1课题的来源

在实际生产、生活等各个领域中，温度是环境因素的不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。比如消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备的过热故障预知检测，空调系统的温度检测，在医院的监护中也用到温度的测量，化工、机械等设备温度过热检测，土壤各个层面上的温度将会影响植物的生长，以及热处理中工件各个部位的温度对工件形成后的性能至关重要等等。总之，现代电子工业的飞速发展对温度检测的智能化精确度要求越来越高。

1.2课题的目的

通过本次设计，我们对大学四年所学课程将做出一个总结，对各门课程均将有更深入的了解，更加熟练的掌握设计方案的提出，设计流程的规划以及各器件的硬件连和软件编程，并且能够更加熟练的操作Proteus仿真软件，真正培养出科学的思维方式和灵活解决问题的能力，为以后实际工作奠定良好的基础。

在本次设计结束后，我们将得到一款能够同时检测显示八路温度的多点智能测温系统，当某一路或某几路温度值超过设定的上限值或者下限值时，报警电路中的蜂鸣器鸣响且提示闪亮，使操作者能够及时发现问题并控制温度回到额定温度范围内。该系统运行稳定，操作简便，应用灵活，能够在当代农业、工业、医疗以及日常生活中得到良好的应用。

1.3课题的意义

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。

国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。