水温测量课程设计.doc

水温测量 摘 要：设计一种基于AT89C51单片机的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。 关键词：温度测量；DS18B20；AT89C51 1. 引言 1.1 问题的提出 随着人们生活水平的提高，对生活环境的要求也越来越高，家用电器越来越趋向于自动控制控制乃至于智能控制，针对目前家庭的实际需要，自动控制水温报警系统比较方便实用，本文通过51系列单片机来实现一种控制水温报警系统的设计。 1.2 设计目的 1. 巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。 2. 培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。 3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 2. 系统设计与原理 2.1 结构设计与分析[1] 系统基本方框图 1.主控制器 图1：AT89C51单片机部分 单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要 。 2.温度传感器 图2：数字温度传感器DS18B20 温度传感器采用DS18B20温度传感器。DS18B20输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，在0—100 摄氏度时，最大线形偏差小于1 摄氏度，采用单总线的数据传输，可直接与计算机连接。 3.报警电路 图3：上下限报警电路 采用两个LED发光二级管，超出设定范围二极管发光。 4.显示电路 图4：LED显示模块 显示电路采用LED液晶显示数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。显示电路是使用的串口显示，这种显示最大的优点就是使用口资源比较少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的发送和接收，四只数码管采用74LS164右移寄存器驱动，显示比较清晰。 3. 设计结果与数据 3.1 单元电路调试 图5：程序调试、编译 图6：LED测试正常 图7：温度报警显示正常 3.2 系统联调 1.当温度在正常范围内时，LED显示温度，二极管不发光 2.当温度低于报警下限（40°C）时，LED显示温度，绿色二极管发光。 3.当温度高于报警上限（90°C）时，LED显示温度，红色二极管发光。 4. 结论与心得 4.1 设计结论 4.2 心得 参考文献 [1] 李群芳，张士军，黄建.单片微型计算机与接口技术[M].第三版，北京：电子工业出版社，2008.5 [2] 胡键.单片机原理及接口技术实践教程[M].第一版，北京：机械工业出版社，2004.8 [3] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例：基于8051+Proteus仿真[M].第一版，北京：电子工业出版社，2009.6 附件 ： 完整电路图 程序： #includereg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar i; sbit lcdrs=P3^0; sbit lcdrw=P3^1; sbit lcden=P3^2; sbit d1=P1^0; sbit d2=P1^1; uchar code t0[]=the temperature ; uchar code t1[]= is ; uchar code wendu[]=0123456789; //利用一个温度表解决温度显示乱码 sbit DQ = P3^7;//定义ds18B20总线IO //液晶显示模块 void delay(uint z) { uint x,y; for(x=100;x1;x--) for(y=z;y1;y--); } void write_com(uchar com) { lcdrs=0; P2=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void write_date(uchar date) { lcdrs=1; P2=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void init_lcd() { lcden=0; lcdrw=0; write_com(0x38); write_com(0x01); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x80); for(i=0;i16;i++) { write_date(t0[i]); delay(0);