基于51单片机的温度检测系统.doc

摘要 本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，利用单总线交换数据 基于STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以灵敏度来提高显示精度。使用12最高代表极性，故为半，为-55～+125分辨力为 设计使用LCD1602显示器，可显示16*2个英文字符，显示器显示实时温度和过温警告信息，传感器异常信息设。计使用蜂鸣器做警报发生器，当温度超过设定值时播放《卡农》，当传感器异常时播放嘟嘟音。 目录 一、设计功能 3 二、系统设计 3 三、器件选择 3 3.1温度信号采集模块 3 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器 4 3.1.2 DS18B20特性 4 3.1.3 DS18B20结构 5 3.1.4 DS18B20测温原理 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 6 3.2 液晶显示器1602LCD 9 3.2.1引脚功能说明 9 3.2.2 1602LCD的指令说明及时序 10 3.2.3 1602LCD的一般初始化过程 10 四、软件设计 11 4.1 1602LCD程序设计流程图 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 12 4.3 主程序设计流程图 13 五、设计总结 14 六、参考文献 14 七、硬件原理图及仿真 15 7.1系统硬件原理图 15 7.2开机滚动显示界面 16 7.3临界温度设置界面 16 7.4传感器异常警告界面 16 八、程序清单 17 一、设计功能精确到小数点后位 ·按键设定过温值，液晶屏提示并响铃卡农直到正常。 状态检测函数，工作不正常在液晶屏警告提示响警告铃， 故障排除。proteus做系统硬件电路设计并仿真。 二、系统设计 三、器件选择 3.1温度信号采集模块 传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，采用热敏电阻，可满足 40度 至 90测量范围，但热敏电阻可靠性差，测量温度准确率低，对于的信号是不适用的，还得经过专门的接口电路转换成数字信号才能由微处理器进行处理。 目前常用的微机与外设之间进行的数据通信的串行总线主要有总线， SPI 总线等。其中总线以同步串行 2 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据线）SPI 总线则以同步串行 3 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线）。这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。而单总线（ 1-wire bus ），采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的， CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。 单总线具有广阔的应用前景，是值得关注的一个发展领域。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为 4.7K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器 DS18B20 数字式温度传感器使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，缩短了开发的周期 。 采用单总线的接口方式，与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。 适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯 DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部 传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 温范围－55～+125 可编程 的分辨率为9～12位，对应的分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温 在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快 测量结果直接输出数字温度信号，以 1-wire bus 串行传送给CPU，同时传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 负压特性：电源极性接反时，芯片不会