温度检测系统设计说明书讲解.doc

传感器原理及其应用 （项目作业） 院 系： 机械与电气工程学院 专 业： 机械电子工程121 组员姓名： 执 笔 者： 教 师： 完成日期： 2014-12-5 目录 目录 1 摘要 2 1、前言 3 2、总体设计方案 3 3、系统器件的选择 4 3．1单片机的选择 4 3．2传感器的选择 4 3．3液晶屏的选择 5 3．4指示灯、蜂鸣器的选择 5 4、主要元器件的技术参数与特性 5 4．1 STC89C52RC单片机 5 4．2 DS18B20数字温度传感器 7 4．3 LCD160液晶显示屏 11 5、各接口电路的连接 17 5．1主控制模块与温度检测模块的连接 17 5．2显示模块与主控制模块的连接 17 5．3蜂鸣器/指示灯模块与主控制模块的连接 18 5．4各模块的组合连接 19 6、系统软件设计（C语言程序设计） 20 6．1主程序设计 20 6．2子程序设计 20 7、硬件调试 23 8、结论及反思 24 参考文献： 25 附录（源程序及元器件清单）： 26 摘要 本文介绍一种基于数字温度传感器DS18B20的数字温度测温系统，该测温系统采用LCD1602液晶显示，界面友好，并利用5V无源蜂鸣器设置一小段开机音乐。该系统用于室内外大气温度的检测，并当温度高于或低于系统内定的温度时，LED灯闪烁提示。该系统采用5V单片机低压驱动，本文采用STC89C52RC单片机。 关键词：数字温度传感器；LCD1602；无源蜂鸣器；STC89C52RC 1、前言 我们都有过这样的体验，炎热的暑期或者是在寒冷的冬季，在空调房里呆久了，殊不知“人间疾苦”，但当我们有急事外出时，容易中暑或者着凉；因此本组想到了设计这个简单的温度检测系统：该温度检测系统用于通过对空调房外的室温进行检测并实时输出显示，给人提供户外气温参考，液晶显示读数方便、界面友好。当温度大于36时，黄色LED灯闪烁，提醒您注意高温天气；当气温低于-1时，绿色LED灯闪烁，提醒您注意低温天气。 2、总体设计方案 本设计是一个基于单片机的温度检测电路，然后通过液晶屏将温度显示出来，就可以满足设计要求。硬件部分设计主要包括：温度检测模块、指示灯与蜂鸣器模块、显示模块及测温电路与单片机的接口、高/低温提示电路与单片机的接口等组成的。总体方框图2-1如下： 图2-1总体方框图 在构思出总体设计方案后，后一阶段主要的主要工作是查阅各芯片资料，熟悉其功能特性和技术参数，同时学习Proteus Professional ISIS软件，并用其绘制出硬件原理图、接线图并进行仿真，然后继续分析各结构，查阅相关技术资料，查缺补漏，反复修改设计方案，力求完美；最后购买所需元件，对各模块进行调试。 3、系统器件的选择 3．1单片机的选择 普遍来说， 单片机又称单片微控制器， 是在一块芯片中集成了CPU（ 中央处理器）、RAM（ 数据存储器）、ROM（ 程序存储器）、定时器/ 计数器和多种功能的I/O（ 输入/ 输出） 接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。由于该系统要实现的功能简单，故对单片机没有特殊要求，采用传统51单片机即可，为了便于烧写程序，本文采用宏晶公司的STC89C52RC单片机。 3．2传感器的选择 传统的温度检测通常系统采用热敏电阻PT100等温度敏感元件，虽然热敏电阻成本较低，但是需要后续信号处理、A/D转换处理等才能将温度转换成数字信号，不但电路复杂，可靠性和精度也相对较低，在应用中还需要解决引线误差补偿、干扰等问题，故传统方案不可取。进而非常容易考虑到使用温度传感器，在单片机电路设计中，单片机除了可以测量电信号外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛的应用于很多领域。单片机的接口信号是数字信号，要用单片机作为控制器测量温度这类非电信号，就要使用温度传感器将温度信息转换为电流或者电压信号输出，如果转化的信号是模拟信号，还需要进行A/D转化，以满足单片机接口的需要。进一步联想到可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，成功地进行温度采集以后，就可以利用单片机进行数据处理。同时，