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沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）

第一章绪论

本章介绍了温度采集与控制系统设计的背景与意义，通过本章，可以了解温度传

感器和单片机的发展状况以及相关技术的发展状况。

1.1课题背景与意义

温度控制无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，

而在当今，我国农村锅炉取暖，农业大棚等多数都没有实时的温度监测和控制系统，

还有部分厂矿，企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪，无法实现温度数

据的实时监测与控制。随着社会经济的高速发展，越来越多的生产部门和生产环节对

温度控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求，传统的温度控制器的控制精度普

遍不高，不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节。

人们对于温度监测技术的要求日益提高，促进了温度传感器技术的不断发展进

步。温度传感器主要经历了三个发展阶段：模拟集成温度传感器、模拟集成温度控制

器、智能温度传感器。温度传感器的发展趋势：进入21世纪后，温度传感器正朝着高

精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研

制单片机测温系统等高科技的方向迅速发展。

自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代的单片机技术进入了快速发

展的时期。近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝着快速，高性能的方

向发展，从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。单片机主要用于控制，它的应

用领域遍及各个行业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以

大显其能。单片机在国内的主要的应用领域有三个：第一是家用电器业，例如全自动

洗衣机、智能玩具；第二是通讯业，包括手机、电话和BP机等等；第三是仪器仪表

和计算机外设制造，例如键盘、收银机、电表等。除了上述应用领域外，汽车、电子

行业在外国也是单片机应用很广泛的一个领域。它成本低、集成度高、功耗低、控制

功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测

量仪表中的误差的修正、线性处理等问题。

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沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）

1.2本课题的研究内容与目标

设计以STC89C52单片机为系统控制核心，结合DS18B20温度传感器、12864

液晶显示、BM100无线模块、报警、升温和降温指示灯几部分电路，构成了一整套

温度检测，报警及控制系统。DS18B20进行温度采集，然后将温度数据送入单片机

进行处理通过串口和无线模块发送出去，另一边单片机串口和无线模块接收然后在

12864液晶上显示出来，达到了实时监控的目的，具有巡检速度快，扩展性好，成本

低的特点。在报警系统中，对于超过此限的温度数据将产生报警信号并进行相应的升

温或降温操作。本设计采用两片STC89C52单片机实现，单片机软件编程的自由度大，

可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现较简单，方

便。设计温度采集系统充分发挥了STC89C52单片机的特点，结合现有技术，大大降

低了电路的设计复杂度，该系统具有温控准确、操控界面良好、稳定性高、抗干扰能

力强等优点。温度采集系统的设计必将给生产生活带来一定的飞跃，大大促进了生产

的需要，在以后的发展中更进一步提高效率。

本设计的实现目标如下：

（1）温度实时监测

.

本系统在接收端用到了中文点阵式液晶显示器，显示清晰，能够把温度传感器采

集来的温度实时显示在屏幕上，达到实时监测的目的。

（2）温度远程无线可靠传输

BM100模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块，嵌入高速单片机和高

性能射频芯片。BM100模块采用高效交织纠错算法，具有抗干扰和高灵敏度等特点。

BM100模块提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，发射功率，通信速率等

各种参数。BM100模块能够透明传输任何大小数据，而用户无须编写复杂的设置与

传输程序，同时体积小、传输距离较远，丰富便捷的配置功能，能够应用非常广泛的

智能化通信领域。

（3）各种附加功能及控制功能完善

由单片机分别设置温度报警上下限，超过预定的温度值时报警灯就会亮，相应的