【论文】基于单片机的温度检测系统-毕业论文.doc

基于单片机的温度检测系统设计 摘要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，技术已经比较成熟关键词： DS18B20温度传感器 温度检测 目 录 1 绪论 1 1.1国内外温度检测技术概述 1 1.1.1温度检测技术简介 1 1.1.2温度检测技术的发展 4 1.2单片机技术的发展及应用 5 1.2.1单片机技术的发展 5 1.2.2单片机技术的应用 6 2 方案论证 8 2.1题目分析 8 2.2温度传感器的选择 8 2.2.1采用模拟集成温度传感器 8 2.2.2采用数字单片智能温度传感器 9 2.3显示器的选择 10 2.3.1 LED显示器 10 2.3.2 LCD液晶屏 10 2.4单片机的选择 11 2.4.1凌阳单片机 11 2.4.2 AT89S51单片机 11 2.4.3单片机选型 12 3 温度检测系统的硬件设计 16 3.1复位电路 16 3.2时钟(晶振)电路 16 3.3温度测量电路设计 17 3.3.1 DS18B20总体简介 17 3.3.2 DS18B20接口电路 22 3.4键盘电路的设计 22 3.4.1键盘接口电路 22 3.4.2键盘使用说明 23 3.5温度控制电路和报警电路的设计 24 3.6显示电路的设计 25 3.6.1 LCD1602显示原理 25 3.6.2 LCD1602引脚定义 26 3.6.3 LCD显示电路 27 3.7 PCB板设计 28 3.7.1 PCB元件布局 28 3.7.2布线 28 3.7.3硬件抗干扰措施 29 4 温度检测系统软件设计 30 4.1系统的主程序设计 30 4.2 DS18B20模块程序 30 4.3 1602液晶模块程序 31 4.4键盘模块程序 32 5 全文总结 34 5.1经济效益分析 34 5.2社会效益分析 34 谢辞 35 参考文献 36 附录I 系统电路原理图 38 附录II PCB板 39 附录Ⅲ 程序清单 40 外文资料 58 1 绪论 随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也在不断地改进和提高。由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器．现实社会发展的许多情况下需要测量温度参数。[3]： （1）机电一体化设备的控制核心 机电一体化是机械设备发展的方向。单片机的出现促进了机电一体化技术的发展，它作为机电产品的控制器，充分发挥其自身优点，大大强化了机器的功能，提高了机器的自动化、智能化程度。最典型的机电产品机器人，每个关节或动作部位都是一个单片机控制系统。 （2）数据采集系统的现场采集单元 大型数据采集系统，要求数据采集的同步性和实时性要好。使用单片机作为系统的前端采集单元，由主控计算机发出采集命令，再将采集到的数据逐一送到主计算机中进行处理。如有些气象部门、油田采油部门以及电厂等均可采用这样的系统。 （3）分布控制系统的前端控制器 在直接控制级的计算机分布控制系统(DCS)中，单片机作为过程控制中每一分部操作或控制的控制器，进行数据采集、反馈计算、控制输出，并在上位机命令的指挥下进行相应协调工作。 （4）智能化仪表的机芯 自动化仪表的智能化程度越来越高。采用单片机的智能化仪表可具有自整定、自校正、自动补偿和自适应功能，还可进行数字PID调节，软件消除电流热噪声等等，解决传统仪表所不能解决的难题。单片机的应用使这种性能如虎添翼，如自动计费电度表、燃气表中已有这方面的应用。许多工业仪表中的智能流量计，气体分析仪、成分分析仪等也采用了这项技术。甚至有的保健治疗仪中也采用了单片机控制[5]。 （5）消费类电子产品控制 该应用主要反映在家电领域，如洗衣机、空调器、保安系统、VCD视盘机、电子秤、IC卡、手机、BP机等。这些设备中使用了单片机机芯后，大大提高了其控制功能和性能，并实现了智能化、最优化控制。 （6）终端及外围设备控制 计算机网络终端设备，如银行终端、商业POS（自动收款机）以及计算机外围设备如打印机、通信终端和智能化UPS等。在这些设备中使用单片机，使其具有计算、存储、显示、输入等功能，具有和计算机连接的接口，使计算机的能力及应用范围大大提高。 1.2电路的总体方案设计 本文的主要工作是研究与设计一种基于AT89S51的温度检测系统，使之应用于大棚及其它工农业生产等方面，在实用中具有非常广阔的应用前景。 该温度测量系统，实现对温度的实时测量与显示，具有温度超限报警功能等。系统包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计部分包括单片机控制芯片，温度测量电路，温度显示