毕业论文基于单片机的数字温度计2.docx

基于单片机的数字温度计设计摘要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。 我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125 oC,最高分辨率可达0.0625 oC。DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃-～+100℃，使用LED模块显示，能设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS18B20的原理，AT89C51单片机功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、结构简单。关键词：温度测量；DS18B20；AT89C51 目录摘要........................................................................................IAbstract....................................................................................................................II第1章 绪论31.1课题背景及研究意义31.2国内外现状31.3课题的设计目的31.4课题的主要工作31.5本文研究内容3第2章 开发工具Proteus与Keil32.1 Proteus软件32.1.1 Proteus简介32.1.2 4大功能模块32.1.3 ISIS智能原理图输入系统32.1.4 Proteus简单应用32.2 Keil软件32.2.1 Keil软件简介32.2.2 Keil软件调试功能32.3本章小结3第3章 系统概述33.1方案选择33.1.1方案一33.1.2方案二33.2系统设计原理33.3系统组成33.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路33.5本章小结3第4章 系统硬件设计34.1 80C51单片机的介绍34.1.1 80C51单片机主要特性34.1.2 80C51单片机管脚图34.1.3 80C51单片机的中断系统34.1.4 80C51单片机的定时/计数器34.2 LCD液晶显示器简介34.2.1液晶模块简介34.2.2液晶显示部分与89C51的接口34.3通讯模块34.4 DS18B20介绍34.4.1温度传感器工作原理34.4.2 DS18B20相关介绍34.4.3 DS18B20使用中的注意事项34.5本章小结3第5章 系统软件设计35.1主程序设计35.2 DS18B20初始化35.3数据测试35.4仿真结果35.5本章小结3结论3 第1章 绪论1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。静态控