温度采集与显示系统

光电与通信工程学院课程设计报告书

课设名称：温度采集与显示系统

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温度采集与显示系统

摘要

温度是一种最基本的环境参数，也是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。

温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高,，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一、精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本次课程设计介绍了以STC89C51单片机为核心的温度检测报警系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度传感器芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，单片机再控制数码管驱动芯片74LS573驱动4位分立式数码管显示实时温度，当检测到的温度超出了给定的温度范围（默认下限为20℃，默认上限为35℃），系统将输出报警声。本系统的主要硬件电路包括：温度检测电路，数码管驱动电路，报警电路。另外本系统的软件部分占了很大的比重，主要的软件模块包括：温度传感器程序，数码管驱动及显示程序，报警程序。

关键词：温度测量，单片机，温度传感器

目录

一、序论 (1)

（一）设计背景与课程目的 (1)

（二）设计任务要求 (1)

二、系统的主要功能及工作流程 (1)

（一）系统具有以下功能 (1)

（二）系统的工作流程 (2)

三、硬件电路原理描述 (2)

（一）实验步骤 (2)

（二）所用芯片及其功能 (3)

1、STC89C52 (4)

2、MAX232CPE (4)

（三）硬件电路原理 (4)

1、控制部分 (4)

2、测量部分 (6)

3、显示部分 (7)

4、报警部分 (7)

四、软件设计流程及描述 (8)

五、心得体会 (10)

参考文献 (12)

致谢 (13)

附录

（一）系统总硬件电路原理图 (14)

（二）系统源程序代码（要有注释） (14)

一、序论

（一）设计背景与课程目的

温度是一种最基本的环境参数，也是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。

本次课程设计介绍了以STC89C51单片机为核心的温度检测报警系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度传感器芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，单片机再控制数码管驱动芯片74LS573驱动4位分立式数码管显示实时温度，当检测到的温度超出了给定的温度范围（默认下限为20℃，默认上限为35℃），系统将输出报警声。本系统的主要硬件电路包括：温度检测电路，数码管驱动电路，报警电路。另外本系统的软件部分占了很大的比重，主要的软件模块包括：温度传感器程序，数码管驱动及显示程序，报警程序。（二）设计任务要求

1、根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成电路原理图，包括单片机最小系统模块、LCD显示模块、存储模块、串行口下载模块和电源模块，最终在万用板上焊接，完成整个系统硬件设计。

2、根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包括系统主程序、温度读取子程序、LCD显示子程序、存储子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。

3、首先使用Proteus进行仿真和调试，在仿真通过后，将程序通过串行口下载电路下载到单片机中，最终使得系统在脱机情况下，能稳定可靠地工作。

二、系统的主要功能及工作流程

（一）系统具有以下功能：

1、能正确检测温度；

2、在1602上实时显示温度；

3、每隔10秒采集一次温度数据并保存到AT24C02

4、按键按下后，可逐个显示之前采集到的数据；

5、其他功能可根据系统上的资源自行设定。

利用STC89C52、DS18B20、LCD1602、AT24C02等元器件设计温度采集与

显示系统。

扩展功能：

温度超过设定值，蜂鸣器报警；时间日期的显示；按键按下，重新开始采集温度等等。

（二）系统的工作流程

总体设计框图：

系统设计思路为以单片机为控制中心，通过实时采集温度传感器DBS18B20获得当前的温度值，通过LED显示当前温度，同时使用键盘设定温度阈值，当测定温度大于温度阈值后，利用蜂鸣器报警。系统包括包括单片机最小系统模块、LED显示模块、蜂鸣器报警模块、矩阵键盘模块、串行口下载模块和电源模块。

三、硬件电路原理描述

（1）实验步骤

系统的主要功能是实现温度信号的采集，在4位LED显示器上显示当前的温度和通道号。模拟现场两个点的温度巡回检测，温度范围0-510摄氏度。每隔0.5秒检测一次，经标度变换后送LED显示器显示，4路循环显示，每路持续两秒。

实验步骤如下：

1、从PC机引出两根电缆连接在试验平台上。

2、编写程序然后编译连接。

3、按照附录一电路图所示连接试验线路。