温度传感器的设计 毕业论文【整理版】

郑州电力职业技术学院毕业生设计题目：温度传感器的设计

系别：信息工程系

专业：应用电子技术

班级： 10级应用电子技术

学号： 10403010106

姓名：

目录

摘要 (2)

一、绪论 (3)

（一）课题的背景及其意义 (3)

（二）课题的研究内容及要求 (3)

二、电路的组成及工作原理 (3)

（一）电路的组成框图 (4)

（二）电路图 (4)

（三）工作原理 (5)

三、硬件电路设计 (6)

（一）单片机控制电路 (6)

（二）温度采样部分 (11)

（三）显示部分 (12)

四、程序设计 (13)

五、系统调试及结论分析 (16)

（一）硬件调试方法 (16)

（二）软件电路故障及调试方法 (17)

总结 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

温度传感器的设计

摘要：温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在建材、食品、机械、冶金、化工、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有运行速度快、处理能强、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

关键词：单片机系统；传感器；温度；

一、绪论

(一)课题的背景及其意义

随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器门的重视。技术越来越受到特别是近年来，由于科学技术，经济发展及生态平衡的需要、传感器在各个领域中的作用也日益显著。在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器、能源、交通、灾害预测、安全保护、医疗卫生等方面所开发的各种传感器，不仅能代替人的感官功能，并且在检测人的感官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。

温度是表征物体冷热程度的物理量，温度的测量对于人们日常的生活有很重要的意义。温度对于农业生产，工业生产的数量以及质量都有很大的影响。如果能很有效的控制温度掌握温度农业生产、工业生产的数量以及质量都将大幅度增加。所以。能有效的掌握并控制温度都大有好处。温度传感器在测量方面都有着诸多的优点。随着科技的进步，生产力的加强，温度传感器得到更好的发展。种类越来越多，应用越来越普遍。来满足生活生产的需求。

（二）课题研究的内容及要求

本课题研究的主要内容是单片机温度检测系统设计。主要为了实现温度检测显示本设计采用了STC89C51单片机、DS18B20温度传感器以及数码显示管LED等硬件。用单片机实现其具体控制功能如下：

1、能够连续测量室内的温度值，用十进制数码管来显示室内的实际温度。

2、数值采用数码管显示。

本次的毕业设计的题目是单片机温度控制系统设计。它是多种技术知识的结合，不仅涉及到软件的设计，而且还将应用电子技术与单片机的应用技术有机结合，使其具有精度高、测量误差小、稳定性好等特点。电路板的设计技术和机械加工工艺的巧妙结合，使其具备了显示直观、体积做工精细等特点，能为它在其它领域的广泛应用打下良好的基础。

二、电路的组成及工作原理

与普通计算机系统一样，单片机应用系统有硬件系统和软件系统组成。单片机应用系统的硬件由单片机、接口电路、外部设备、传感器、执行器和操作控制台组成。系统不同，则做成系统的硬件也不同，一般可根据系统的需要进行扩展。而软件系统可以使用C语言或者汇编语言编写。本设计系统的组成部分是由单片机、温度控制器、数码显示管部分电阻原件等组成。

（一）电路的组成框图

本电路的组成是由STC89C51单片机、DS18B20温度传感器以及数码显示管LED 等硬件。

（二）电路图

（三）工作原理

本设计从硬件和软件两方面来讲述,在控制过程中主要应用单片机运行速度快、STC89C52单片机、温度传感器DS18B20、LED显示器、而主要是通过 DS18B20温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

三、硬件电路设计

该电路主要3大模块电路组成：

1、单片机模块。用单片机电路来接收温度传感器的感知温度，并将温度通过显示电路显示出来。它还包括复位电路和时钟电路。

2、温度传感器模块。主要采用DS18B20温度传感器芯片组接电路。

3、显示电路模块。主要采用一个四位共阴极的数码管来显示。

（一）单片机控制电路

STC89C52是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。而在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更实用，也是一种高效微控制器，因为它不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K 程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器，用户可以用电的方式达到瞬间擦除、改写。而这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。

STC89C52基本功能描述如下：STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，而且在其片种还有4k字节的在线可重复编程快擦快写程序存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。STC89C52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积,