环境温度测量与报警系统

湖南工程学院

课程设计

课程名称单片机原理与应用

课题名称环境温度与报警

专业电气工程及其自动化

班级 1192班

学号 201101019220 姓名李再兵

指导教师赵葵银

2013年09月02 日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称单片基原理与应用

课题环境温度与报警

专业班级电气工程及其自动化

学生姓名李再兵

学号 201101019220 指导老师赵葵银

审批赵葵银

任务书下达日期 2013年09月 02 日

任务完成日期2013年09月13日

目录

摘要 (1)

第 1 章引 (2)

1.1课题背景 (2)

1.2研究内容和意义 (3)

第2章DS18B20概述 (4)

2.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (4)

2.2 DS18B20内部结构 (5)

2.3 DS18B20供电方式 (6)

2.4 DS18B20的测温原理 (6)

第3章总体设计方案 (8)

3.1设计目的 (8)

3.2设计任务与要求 (8)

3.2.1设计任务 (8)

3.2.2设计要求 (8)

3.3差不多思路 (8)

3.4总体设计框图 (8)

第4章系统硬件设计 (9)

4.1 单片机最小系统的设计 (9)

4.2温度采集电路的设计 (10)

4.3 LED显示电路的设计 (10)

4.4 报警电路的设计 (11)

第5章系统软件设计 (12)

5.1主程序设计 (12)

5.2温度测量模块程序设计 (13)

第6章系统的安装调试与仿真 (14)

6.1安装与调试 (14)

6.2 仿真 (14)

6.2.1 软件仿真 (14)

6.2.2系统性能测试 (14)

第7章总结 (16)

参考文献 (17)

附录A：元件清单 (18)

附录B：硬件原理

图 (18)

附录C：源程序清单 (19)

摘要

随着时代的进步和进展，温度的测试差不多阻碍到我们的生活、工作、科研、各个领域，差不多成为了一种特不重要的情况，因此设计一个温度测试的系统势在必行。

本文要紧介绍了一个基于STC89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统能够方便的实现温度的采集和报警，并能够依照需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也能够当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与STC89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

关键词：单片机、温度检测、STC89C52、DS18B20

第1章引言

1.1课题背景

温度是工业对象中要紧的被控参数之一，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格操纵。随着科学技术的进展，要求温度测量的范围向深度和广度进展，以满足工业生产和科学技术的要求。

基于单片机系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能操纵等优点。

温度关于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的进展。温度传感器要紧通过了三个进展时期：

（1）模拟集成温度传感器。该传感器是采纳硅半导体集成工艺制成，具有功能单一、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗、外围电路简单等特点。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等；

（2）模拟集成温度操纵器。模拟集成温度操纵器要紧包括温控开关、可编程温度操纵器，如LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度操纵器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的操纵，这是二者的要紧区不；

（3）智能温度传感器 (亦称数字温度传感器)。智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的，其内部都包含温度传感器、

A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度操纵量，适配各种微操纵器(MCU)。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等的方向进展。数字化温度传感器能够直接将温度量以数字脉冲信号形式输出，具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点。同时数字温度传感器还可直接与微处理器进行接口，大大方便了传感器输出信号的处理.数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件，它集温度测量，A/D转换于一体，具有单总线结构，数字量输出，直接与微机接口等优点。

1.2研究内容和意义

本温度报警器以STC系列单片机为操纵核心,开发板为平台，数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高，适用于大多数工业生产以及教育教学领域。

温度是一种最差不多的环境参数，它是与人类的生活、工作关系最紧密的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度；从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测和气控温。因此，研究温度的测量和操纵方法具有重要的意义。