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电脑无线水温监控系统设计

摘要：本设计论述了一种以AT89S52单片机为主控制单元，以PC机为操作

平台，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统，以LCD12864液晶为显示系

统，以NRF905为无线传输系统。该控制系统可以实时采集当前相关的温度数据，

并且可以通过PC机对温度进行控制。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程

序。硬件电路主要包括无线通讯模块、温度采集模块、液晶显示模块、以及单片

机系统等。系统程序主要包括主程序，读出温度采集子程序，计算温度子程序、

LCD12864显示子程序以及数据的无线控制和传输的程序等。

关键词：AT89S52单片机DS18B20NRF905无线通讯

1、本系统简介

电脑无线水温监控系统是基于单片机AT89S52温度控制系统的设计，我们

用电脑作为操作平台，用VB语言设计了很人性化的操作界面，我们可以在界面

上随时看到采集到的温度，假如温度过高，我们可以发送特定指令，电脑会自动

的运用NRF905无线模块将信号发送到0～300米之内的控制平台上，控制区的

单片机会接收到相应的指令，进而对水温度进行处理，并且在控制区，我们也用

了LCD12864液晶模块对当前温度以及无线模块的在状态进行显示。

2、硬件设计

2.1系统设计的框架

其主要包括：电源模块、无线通讯模块、温度采集模块、液晶显示模块、以

及单片机系统。

图1系统框架

2.2单片机模块

在本系统中，控制核心是AT89S52单片机，该单片机为51系列增强型8位

单片机，它有32个I/O口，片内含4KFLASH工艺的程序存储器，便于用电的

方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为

1μS。使用该单片机完全可以完成设计任务。

其引脚解读如下：

(1)P3.0TXD、和P3.1RXD引脚分别是串行口的发送和接收数据引脚。

(2)XTAL1,XTAL2引脚和GND构成了单片机的震荡电路。

(3)P1.0(RS),P1.1（RW）,P1.2（E）控制的是LCD12864时序的引脚

(4)P0.0～P0.7是单片机控制液晶模块的引脚，用来传输数据。

(5)P3.5（JDQ）是控制继电器的，用继电器进而控制加热或制冷设备。

(6)P3.7是连接蜂鸣器的引脚。

(7)P1.6(W1)引脚连接单片机和DS18B20温度传感器，完成指令的传输和温

度的采集。

(8)单片机的40和20引脚分别是单片机的电源和地。

2.3温度传感器电路

采用一线制数字温度传感器DS18B20来作为本课题的温度传感器。

DS18B20温度传感器只有三根外引线：单线数据传输总线端口DQ，外供电源

线VDD，共用地线GND，传感器输出信号进4.7K的上拉电阻直接接到单片机

的P1.6引脚上。

DS18B20温度传感器是美国达拉斯(DALLAS)半导体公司推出的应用单总

线技术的数字温度传感器。该器件将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等做

在一个很小的集成电路芯片上。

系统的特性：测温范围为-55℃～+125℃，测温精度为士0.1℃；温度转换

精度9～12位可变，能够直接将温度转换值以16位二进制数码的方式串行输出；

12位精度转换的最大时间为750ms；可以通过数据线供电，具有超低功耗工作

方式。

2.4LCD12864显示电路

本系统的温度控制系统是采用液晶屏128*64作为显示模块。

(1)低电源电压（VDD:+3.0--+5.5V）

(2)显示分辨率:128×64点

(3)内置汉字字库，提供8192个16×16点阵汉字

(4)内置128个16×8点阵字符

(5)2MHZ时钟频率

(6)驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS

(7)视角方向：6点

(8)通讯方式：串行、并口可选

(9)内置DC-DC转换电路，