基于单片机的粮仓多点测温系统的设计
摘要在大型农场中,储存稻谷,小麦等粮食首先需要解决的问题就是粮库里的温度,温度过高或过低都会毁坏粮食。那么我们应该怎样对粮仓的温度进行精确的测量呢？论文的核心是以AT89C51单片机系统，可实时温度监测点。着重介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机软件编程和硬件结合，并绘制流程图的软件，并通过Proteus软件对电路进行仿真测试。系统所设计的粮仓多个地点测量温度会很好的实现粮食仓库内的测温系统的各项功能要求。系统电路的设计简单，生活实用价值高，安全稳定性强。
关键词：温度衡量；单片微型计算机；数字温度感测器；单总线
目录
第一章绪论 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2课题研究的目的及意义 (1)
1.3 相关领域国内外现状和发展趋势 (1)
1.4论文的主要任务和所做的工作 (2)
第二章系统方案设计 (3)
2.1 系统设计框图 (3)
2.2系统方案选择 (4)
2.2.1单片机的选择 (4)
2.2.2传感器的选择 (7)
2.3系统部件功能介绍 (8)
2.3.1 AT89C51功能简介 (8)
2.3.2 DS18B20功能简介 (11)
第三章系统硬件电路设计 (13)
3.1电路图 (13)
3.2温度采集电路 (13)
3.3主要的接口电路 (14)
3.4 报警电路设计 (14)
图3-4 温度报警电路第四章系统软件设计 (15)
4.1主程序设计 (16)
4.2温度控制程序子程序 (16)
第五章结论与展望 (17)
参考文献 (18)
附录 (19)
第一章绪论
1.1 课题背景
人民群众构成了国家，人民的生活需要粮食，这表明对于一个国家来说，人们的生存离不开食物。然而由于现代的谷仓是巨大的，那么温度的测量就存在着很大的难度，为了把粮食存储在使得的条件下，避过食物发霉的现象是由高温引起的，本内容策划了单片微型计算机的粮仓多点监测温度体系。单片机由于优点，体积小，成本低，可靠性高，研发周期短，在原有畛域的自动化和控制的广泛使用，在工业生产中是必不可少的组成部分，特别是在生活实际中施展的功用也越来越重要。因此，在工业生产中经常运用单片机来解决多角度测量温度的问题。
本文的主要是单片机、数字温度测量和控制系统为主要器材,AT89C51单片机用来负责温度的控制。因为它的灵动的控制优点，结构简单等，能够抬高被控温度的技能标准，从而可以很大程度抬高产品的质地和数量。能够多角度准确地测量仓内的温度，并且可以控制方便，操作简单，对粮食的存储起到了很大的作用。
1.2课题研究的目的及意义
可以准确的监测到各个地方的温度，并且科学的处理储粮问题，是我们研究的方向。一旦实际的温度测量的不准确，那么粮食就有可能温度过高，出现发霉的现象，造成浪费，所以粮仓的温度变化是关键。假若处理不好，性能会有影响，因为DS18B20拥有单总线接口的优点，只要一个I/0端口即能完成与微处理器的通信；温度控制在十摄氏度到八十五摄氏度，它可以精确到0.5摄氏度。使用者可编程设定9～12位的分辨率。上面特殊的机能让DS18B20很适用于创造出精度高、多点监测温度的丈量体系。温度计测量经济和方便，能实现多点温度测量。本设计采用元功能更好，为了降低成本，节省了大量的复杂的电路。
1.3 相关领域国内外现状和发展趋势
温度精确测量是粮仓科学放置粮食的主要技术。由于电脑技术的发展、传感器、网络通讯和规模很大的集成电路技巧的成熟，监控体系得到了很大的发展。首先，在温度测量技术采用热敏电阻作为温度传感器。其阻值随着温度的变化而变化，体现了粮仓内粮食的温度变化，为储存粮食温度做了可靠有效的数据依据。
在测量的过程中，通过人工测温，不仅降低了效率，还使测量的温度存在较大的误差。随着技术的不断提高和更新完善，现在社会上出现了许多测温系统，为粮食储藏尊定了技术基础。
当前，我们国家有多处地方生产测温检测系统产品，而且种类繁多，结构各异，但是基本上都能够实现对粮仓内温度的监控和分析等。进行温度检测的传感器有压电式，电容式，压阻式。
（1）压电式
使用弹簧质量体系是压电式传感器的基本道理。产生一个正比于加速度敏感芯体的质量是由振动加速度的影响，压电材料的表面电荷信号下的应力与力成正比。压电加速度传感器很坚固，它的频率大、动态范围广，稳定性强和不用外部电源就能产生电荷,于是使用的很多。所以实际参数传感器的性能和稳定性的差异和相似的大的一致性。压力比电阻和电容敏感，没有信号的零频率的测量方法。
（2）压阻式
应变压阻加速度传感器测量电桥，它是半导体材料,拥有很大的灵活性，以适应不同的测量要求。格外注意是灵活性很大的设计和应用的灵活性压阻敏感的核心,压敏电阻使用范围特殊设计的核心通常是低于压电传感器。受温度的影响较大是它另一缺点是，为了实用要进行温度补偿。
（3）电容式
一般也采用弹簧质量系统还有电容型加速度传感器。电容的变化是由质量的影响，运行质量和固定电极加速的差距。通过电缆的电容效应和高阻抗信号源电容传感器本身，所以后续电路可以提高电容传感器的输出信号低频测量在实际应用中是很常见的，压电加速度计的通用性好，压电加速度传感器是低于其成本。
1.4论文的主要任务和所做的工作
本文设计一套温度测量，用在粮仓温度的监测，达到温度显示和控制，方便温度的控制，这套温度测量功能较完善，成本低又方便的系统，含有硬件电路和主控制程序。整个体系从微控制器接收传感器数据和显示,你能够在键盘键入指令,体系按照指令,采取相应的传感器启动电路的温度显示。单片机监控软件的主要设计一个合适的，可靠的科学，实现多点测量和显示与底层硬件的驱动作用。
第二章系统方案设计
2.1 系统设计框图
本文规划过程：第一，DS18B20的初始化，多点温度收集子程序的调节，然后由AT89C51处理完成后，LED屏直观展现出来，串行端口MCU，接下来温度采集调控，测量的数据收集起来，把测量结果，显示和保存。
图2-1 系统设计流程图
2.2系统方案选择
2.2.1单片机的选择
一、单片机技术的发展特点
单片机是一种集成电路芯片，它是所有处理器的数字处理芯片的功能结合在一起的。因为有多个I / O端口和中断，CPU的数据处理能力是很强的，一个ROM，定时器/计时器功能（也显示驱动电路，脉宽调制电路，模拟多路复用器，A / D 转换器电路，等等），是一个小但功能齐全的计算机处理系统。复杂的称为单片机，嵌入式单芯片微控制器单元（MCU）模型中常用的单片机，单片机，它最早的应用范围是工业控制领域。事实上单片机最初是由在内的数字处理器Ｃｐｕ逐渐发展而来。在单个芯片上设置外设和中央处理器,可以让计算机系统更小,更好的兼容其他配置。这个想法是首先设计按照处理器是英特尔Z80,到目前为止,他们将迅速发展自己的单片机和专用处理器。从供应链的发展到目前为止的出现，是微机技术的发展，近20年的历史。从它的发展史,我们能够了解到单片机,它的发展方向是处理器和集成电路,各种各样的应用程序持续改进,才有了今天较微处理器更具个性的发展趋势。
长寿的单片机，这是是说的使用寿命,是指它可以平稳的使用十年或二十年,另一个是指使用时间相比更久。由于半导体技术的迅速发展，微处理器在现代市场的更新速度越来越快，微处理器的386，486，586为代表，这些都是在很短的时间内消除，就像一个古板的单片机,如68hc05,8051和其他年龄超过15岁,但生产还在上涨,消失的慢一些。这就充分说明了单片机的寿命相对较长一些。有两个原因,首先,适应性强的单片机在相应的领域,其次是由于类型的CPU中枢,集成了一个新的单片机家庭更多的I/O功用模块层见叠出。I/O端口它的简称叫做I/O口，常指I/O接口电路中拥有端口地址的寄存器或缓冲器[1]。可以得出的结论是,现在的成功上市相对于比较晚的CPU核心,将继续充实,因为I / O 模块,有很长的生命周期和不会离开市场。现在使用者有选择地，随着加入CPU 型单片机的类型，生长。单片机技能的发展的另一个目前的趋势是一个8位、16位、32位微控制器和共同成长。可是很长一段时间,八机技巧发展的供应链管理的主要地位。多媒体的发展、移动通信、网络的普遍使用和其他高科技产品进入国内,目前32位单片机程序的应用也是一个很大的成长。97年，摩托罗拉68K CPU
32销售8000000例。更强大的8位单片机和32个机器正变得愈来愈低廉,致使16位单片机生存在一个不利的地位,但近年来发展的16位微控制器从种类和生产领域,都有较大幅度的增长。
单片机时钟频率的发展是越来越高的显示速度。微控制器有差别,单片机技术开发寻求低噪音,增强抗干扰能力,减少微控制器,降低时钟频率不损失处理速率。一些8051单片机兼容制造商提高内部定时芯片，使运算速度提高了很多，前提是不增加时钟频率，摩托罗拉的单芯片微型计算机内部的总线频率远高于时钟发生器回路技术或内部的频谱利用率和技能。在内部能够达到16MHz以上时钟。
从八十年代中期到今天，CMOS微控制器渐渐NMOS工艺，大大降低了功耗，超大规模集成电路技术的成长，完成开发过程3μm 1.5,1.2,0.8,0.5,0.35因此能够实现0.2μm过程,我们可以完全静态设计从直流到几十兆字节时钟频率,不断降低功耗。M.CORE是Motorola 是最近流行的，1.8V的电压可以以48M/50MIPS的速度运行，约为20mW功率。大多数微控制器有一些等待，停止省电工作模式。电源电压范围越来越宽，允许使用。一般单片机都能在3运行电压为6V，电源电压稳定措施的电池供电的微控制器的电流逐渐被。单一的低电压供电，功率极限降低从2.7V至2.2V，1.8V。目前0.9V就可以工作的单片机也应经出产了。
单片机体系的抗电磁干预的实力增强,在严酷的环境下工作,可以使产品更好地满足电磁兼容性,一些新的技术措施在单片机的内部电路。在有些地方, 抗电磁干扰电路存在于半导体 COP8单片机中。同时，还介绍了摩托罗拉LN系列单片机的低噪声。
<1>掩膜与OTP
OTP单片机具有一次性写入功能。在以前使用的操作一个单片机产品标志着成熟的面具。掩膜的制造需要的时间，而OTP型单片机在降价，,所以最近越来越流行OTP完成最终产品的生产。和掩膜相比，它的特点是生产风险小、周期短。最近，OTP MCU需求大幅高涨，在这样情况下，编程技术（在系统编程）中使用的大多数单片机。裸片表面安装技术或焊接技术用于OTP chip没有编程,首先在印刷板焊接,然后通过单片机编程,串行数据行,时钟线对单片机编程。问
题是容易批量写OTP芯片接触不良解决。的广泛使用的OTP死亡，降低产品成本。常见的编程和I / O线,不需要额外的针。而少许厂家不会推出一个单片机掩模型，OTP具备ISP功能。
<2>MTP向OTP挑衅
可多次编程的简写是MTP。一些制造商根据OTP的属性空间,MTP功能和性质推出自己的MCU,如ATMEL AVR单片机、能够重复使用FLASH芯片,很多次。同时以MTP功能华邦公司生产8051兼容微控制器[2]，OTP的价位。采用ISP技术，在单片机的下载过程中，需要安装到印刷电路板后。
二、用于家用电器、仪器仪表、军用设备、智能管理和过程控制范畴,可分为以下领域:
1.在智能仪器仪表上的应用
功率消耗很低、很小的体积、增添了灵活、拥有很强的控制功能、小型化和方便使用是单片机的长处，普遍的在仪器仪表中利用，搭配各种各样的传感器。
2.在工业控制中的应用
在单片机控制系统，数据采集系统，以各种形式。当电梯智能控制，智能化管理，工厂组装线报警系统等。
3.在家用电器中的应用
毫不夸张地说，小到电子秤量设备，大型家用电器、电炉、洗衣机、冰箱、空调、电视、和其他音频视频设备基本上是使用SCM,无处不在的供应链管理应用程序。
4.在计算机网络和通信领域中的应用
单片机的通信接口可以与计算机通讯，非常便利。并在应用程序之间的计算机网络和通信设备,良好的物质条件,智能控制已经使用通讯设备, 如电话，小型程控交换机，列车无线通信，楼宇自动化通信系统，对日常工作可以手机可见，集群移动通信，无线电等。
5.单片机在医用设备领域中的应用
经常使用单片机医疗配置,如医疗呼吸机、各种各样的剖析仪,病床呼叫体系,超声诊断设备监配置等。
6.在各种大型电器中的模块化应用
一些特定的功能是非常特殊的单片机，而不了解其内部结构在各个电路模块的应用。当音乐集成的单芯片，看起来很简单的功能，实际上是在网的微型电子芯片（与不同的磁带机的原理），复杂的原则以计算机。如:音乐信号的数字形式在内存中(如ROM),由单片机读取模拟音乐电信号(如声卡)。
对于较大的电路，利用该模块体积大大减少，简化了电路，损坏率，错误率低。
常用单片机芯片简介：
1.PIC单片机：
出于MICROCHIP公司的产品, 具有小体积,功率消耗很低的长处,并且高效抗干扰性能,精确简单的指令集, 高可靠性。良好的代码保密性,模拟接口很强,FLASH流程存储器的芯片和大部分芯片不抵触。
2.PHLIPIS 51LPC系列单片机：
飞利浦公司80 C51单片机为核心，在断电的嵌入式功能检测，如RC振荡器仿真和芯片，所以51LPC分析性能，以满足广泛的，在高集成度，低成本的设计，低功耗。
3.HOLTEK单片机：
台湾盛扬半导体芯片，价钱低，范围广，差的抗干扰能力，可以用于消费产品。
4.在这里我们用的AT89S51芯片，是ATMEl公司的。
2.2.2传感器的选择
传感器在国家标准GB7665-87界说是：“能感受规定的被衡量件并按照一定的原则转换成可用信号的器件或设备，一般由敏感元件和转换元件构成”[3]。传感器是一种能感觉到测量信息,你可以感觉到的信息,按照一定的规则转变成电信号的变化或其他信息的形式输出, 为了满足信息传输，处理，存储，控制和检测装置，显示和记录的要求，。使自动检测和自动控制得以实现。根据这个界说，把一种能量变换成另一种能量方式是换能器的重要作用，因此，许多学者使用“换能器”称呼“传感器”
（1）压电式原理和特点
使用弹簧质量体系是压电式传感器的基本道理。产生一个正比于加速度敏感
芯体的质量是由振动加速度的影响，压电材料的表面电荷信号下的应力与力成正比[4]。压电加速度传感器很坚固，它的频率大、动态范围广，稳定性强和不用外部电源就能产生电荷,于是使用的很多。所以实际参数传感器的性能和稳定性的差异和相似的大的一致性。压力比电阻和电容敏感，没有信号的零频率的测量方法。
（2）压阻式
应变压阻加速度传感器测量电桥，它是半导体材料,拥有很大的灵活性，以适应不同的测量要求。格外注意是灵活性很大的设计和应用的灵活性压阻敏感的核心[5],压敏电阻使用范围特殊设计的核心通常是低于压电传感器。受温度的影响较大是它另一缺点是，为了实用要进行温度补偿。
（3）电容式
一般也采用弹簧质量系统还有电容型加速度传感器。电容的变化是由质量的影响，运行质量和固定电极加速的差距。通过电缆的电容效应和高阻抗信号源电容传感器本身，所以后续电路可以提高电容传感器的输出信号低频测量在实际应用中是很常见的，压电加速度计的通用性好，压电加速度传感器是低于其成本。
2.3系统部件功能介绍
2.3.1 AT89C51功能简介
AT89C51是一种高性能CMOS 8位处理器，有4 K字节的闪存存储器，可擦除、可编程，简称单片机。AT89C2051有2 K字节的闪存编程只读存储器 [6]，可重复擦写存储器是ATMEL公司的制造技术，命令集和输出管脚兼容MCS和标准功能8位单片机CPU功能组合，FLASH存储器，和AT89C2051、AT89C51相比，AT89C51是一个简洁版本的单片机。AT89C单片微型计算机做出了一个计划，是灵活性高，嵌入式控制体系并且价钱很便宜。该引脚和形状的布置如图2-2所示
图2-2 AT89C51引脚主要特性：
.闪烁存储器为4K字节可编程
.能够和MCS-51相兼容
.使用寿命：1000写/擦循环
.可以保留的数据时间：10年
.三级程序存储器锁定
.全静态工作：0Hz-24MHz
.中断源有5个
.内部RAM为128×8位
.定时器/计数器有两个16位
.串行通道是可编程的
.可编程I/O线为32位
.时钟电路与片内振荡器
.闲置和掉电模式是低功耗的
管脚说明：
GND：接地。
VCC：供电电压。
P0口：P0口是一个双向I/O口，含有8位TTL门电流、漏级开路，各个管脚能够汲取。高阻输入为P1口的管脚第一次写1。P0端口可以使用外部程序数据存储器，为数据/地址的第八位使用。P0口输入作为原始代码编程快闪，检查闪光，P0口输出图元，然后P0外部必须被拉。
P1口：P1口是一个8位双向I/O口，在里面有上拉电阻，起到缓冲器的功用。里面拉高是因为P1口引脚写1，能够用作输入，外部拉低P1口，由于里面上拉，可以输出电流。
P2口： P2写“1”,电阻已上拉,用作输入。输出电流是因为P2口作为输入引脚是外部拉低。因为内部上拉[7]。外部程序、数据存储器地址在P2端口地址高8位输出。写“1”时,由于内部上拉的优点,当外部数据存储器读写8个地址,P2口输出的特殊功能寄存器的内容。收到高八地址信号和控制信号时,P2端口FLASH编程和验证。
P3端口：双向I/O P3端口引脚内部上拉电阻是8口，可接收4个TTL大门的输出电流。作为时间的输入，“1”是写在P3口在里面，然后拉到较高水平作为输入，由于外部拉低，因为P3引起出口将输出电流。
P3口还有其它功用，如下：
ALE/ PROG：访问外部存储器，存储器地址锁状态字节地址锁存输出级存储器允许。在这个引脚输入编程脉冲，FLASH编程。通常，具有稳定的输出正脉冲信号端，是六分之一频振荡器。因此，它可以用于定时目的。这个引脚会被拉高。无效的由于外部执行ALE禁止微处理器。
/ PSEN:外部程序内存闪光灯。它有两次有效的外部程序存储器进行存取。他们不会呈现在可以访问外部数据存储器。
/AV/VPP：保持在/ EA的一个较低的水平，在外部程序存储器（0000h-ffffh），带或不带内部程序存储器。当加密方法1，／EA将内部锁复位；当/EA端一直停
留在高电平，那么会出现在内部程序存储器中。
振荡器特性:
反向放大器的输入和输出用XTAL1、XTAL2表示。同时也可做片内振荡器。陶瓷振荡和振荡可以通过在石井。XTAL2不应满足，如果一个外部时钟源驱动装置。陶瓷振荡和振荡可以通过在石井。XTAL2不应满足，如果一个外部时钟源驱动装置。
2.3.2 DS18B20功能简介
1.DS18B20简介
（1）界面的特殊：要实现DS18B20与单片机和DS18B20之间的通信，只要线就能完成。
（2）当在使用时，不需要任何外围元件。
（3）可选择数据线提供电源，电压范围在三伏到五点五伏。
（4）-55 ~ + 125℃温度范围。0.5℃固有的温度分辨率。
（5）想要实现九到十二位的数字读数形式，可用编程来完成。
（6）非易失性的报警上下限值能够随意的根据使用者的要求。
（7）如果电源极性接反了，不能正常运行，不会由于发热而损坏温度计，这就叫做负压特性。
2.DS18B20的测温原理
图2-3 测温原理
DS18B20的测温原理如图2-3所示，它的温度测量原理，温度系数小、振荡频率低使晶体的温度变化不大,导致固定频率脉冲信号发送下来应对高晶体振荡频率温度系数的变化与温度变化,减法计数器产生的脉冲信号输入,此外,还含有技数门,如果计数门打开,DS18B20温度系数较低的时钟振荡器产生的脉冲数,从
而完成温度测量[8]。图2中的斜率和蓄电池温度校正补偿的非线性过程,纠正了计数器的输出的预设值,计数的门没有关闭,然后重复上述过程,直到温度达到寄存器的值测量温度的值,这是DS18B20测温原理。
此外，DS18B20严格的概念，通信功能由单一的分时进行，DS18B20的各种操作，是按照一定的规定运行的：初始化DS18B20复位脉冲- 发ROM功能命令- 发的存储操作指令来处理各种操作序列图一样的DS18B20[9]。
第三章系统硬件电路设计
3.1电路图
该实验系统的硬件电路图：接口电路的控制电路、温度采集电路，温度控制设备，是由三部分组成的。
图3-1 硬件电路图
3.2温度采集电路
利用温度传感器在本文DSl8B20，单总线智能温度传感器线，数据线，电源线三线接口。
图3-2 温度采集电路
3.3主要的接口电路
（1）DS18B20与单片机接口电路规划
还有的DS18B20供电两种方法，一是用DS18B20供电，1引脚接地，2与单片机I/O端口连接，电源引脚与4.7K电阻，3引脚连接到电源，二是寄生电源，单片机总线连接端口，MOSFET管完成引体向上的总线是确保适当和有效的DS18B20当前时钟周期的规定。
DS18B20在存储和温度A/D转换时，总线开启的时间为10μs[10]。寄生电源VDD和GND端接地。发送端接口必须是三个州的单行只有一个线程。
图3-3 DS18B20与单片机接口电路
3.4 报警电路设计
多点温度监测报警系统，采用AT89C51单片机控制器和DS18B20温度传感器获取对应位置的温度值，经处理后立即发送到上位机，如温度不在设定的范围内，
给出报警信号。硬件电路如图3-4所示。
图3-4 温度报警电路
第四章系统软件设计
4.1主程序设计
按照单片机和传感器等硬件要求，编写了主要程序。主要的程序设计（见附录）
4.2温度控制程序子程序
BCD码的转换是在RAM中操作的，温度值正负的判定是计算温度子程序的方法，其流程图如图4-1所示。
图4-1温度子程序流程图
第五章结论与展望
本设计的核心是以AT89C51单片机系统，可实时温度监测点。DS18B20数字式温度传感器具备网高精度、单总线结构，因为它的特殊的优势，使用者可以很容易地创建一个传感器网络，而且能够使多点温度测量电路可靠、简单和容易。本内容联系生活实践，精心推出DS18B20数字温度传感器在单片机软件编程和硬件结合，并绘制流程图的软件，并通过Proteus软件对电路进行仿真测试。系统所设计的粮仓多个地点测量温度会很好的实现粮食仓库内的测温系统的各项功能要求。系统电路的设计简单，生活实用价值高，安全稳定性强。
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[15] 王振;李长青;安葳鹏;;基于DS18B20的多点温度巡检系统的研究[J];成都电子机械高等专科学校学报;2007年02期
一种新型多点测温系统的设计 一种新型多点测温系统的设计 1温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”，它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点，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。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃；通过编程可实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号，存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节，前2字节为测得的温度信息，第1个字节为温度的低8位，第2个字节为温度的高8位。高8位中，前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝；第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复位时被刷新；第6、7、8个字节用于内部计算；第9个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是，下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集温度采集部分采用8051单片机作为中
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
基于单片机的多功能温度检测系统的设计一、引言 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。二、系统方案 本系统采用AT89S52 作为该系统的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等如图1 所示。图中报警电路可以在被测温度不在上下限X围内时，发出报警鸣叫声音。温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89S52 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。温度控制器的原理图二三、系统硬件设计1.单 片机AT89S52 的介绍 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K 可编Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案[5]。AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节Flash，256 字节RAM，32 位I/O 口线,看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构,全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2 种软
机电专业课程设计温度检测系统 学生姓名李晓晓 学院中国矿业大学年级专业2011机电专本指导教师孙长青完成日期2012年6月 前言
温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。 本设计就采用以51单片机为核心，和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统，当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度，此本系统就是一个温度计。当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警，当温度降下时就停止闪烁，此时本系统就是一个温度监控器。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，广泛使用于距离远、节点分布多的场合，具有较强的推广应用价值。 目录
前言 (1) 1 总体设计方案 (3) 1.1设计的目的及意义 (3) 1.2总体设计思路 (3) 1.3总体设计方案设计 (3) 2 系统的硬件结构设计 (4) 2.1器件的选择 (4) 2.2电路设计及功能 (8) 2.3单片机的内部资源 (9) 2.4芯片DS18B20器件介绍 (10) 3 系统的软件设计 (13) 3.1设计的流程图 (13) 3.2系统部分程序的设计和分析 (14) 结论 (16) 附录Ⅰ程序设计 (17) 附录Ⅱ参考文献 (21) 附录Ⅲ结束语 (22) 附录Ⅳ实物照片 (23) 1 总体方案设计
一、绪论 1.1 课题来源 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一，同时它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温度。在工业生产和实验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对环境温度进行控制。比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有合适的温度环境，许多电子设备不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。可见，研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。 随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。 本设计要求系统测量的温度的点数为4个，测量精度为0.5℃，测温范围为-20℃～+80℃。采用液晶显示温度值和路数，显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示℃。显示数据每一秒刷新一次。 1.2 课题研究的意义 21世纪科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计，其目的在于： （1）掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。
基于51单片机的温度测量系统 来源：微计算机信息作者：赵娜赵刚于珍珠郭守清 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一.系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3V～的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20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。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与Intel的MCS-51完全兼容，内藏2K的可程序化Flash存储体，内部有128B字节的数据存储器空间，可直接推动LED，与8051完全相同，有15个可程序化的I/O点，分别是P1端口与P3端口（少了）。 接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图 接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从～口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、
计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作
一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干
DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图
4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);
课程设计报告（2010 —2011 年度第2学期） 题目：基于DS18B20的多点温度测量系统 院系： 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 2011年5 月22 日
目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………
基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统，要求如下： （1）．测量点为两点。 （2）．测量的温度为-40~+40°C （3）．温度测量的精度为±0.5°C （4）．测量系统的响应时间要小于1S。 （5）．温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法，尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力，增长学生动手实践经验，激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成，它负责测量温度后将温度量转化为数字信号，传输到数据处理模块；核心处理模块由AT89S52单片机组成，它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制；控制模块由几个按键组成，实现对测量点的选择以及电路复位的操作；显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成，它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图：
引言 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程，并介绍了利用C语言编程对DS18B20的访问，该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量。 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用STC89C52单片机作控制器，数字温度传感器DS18B20测量温度，单片机接受传感器输出，经处理用LED数码管实现温度值显示。
一、设计要求 通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，C语言的设计；并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为?摄氏度。温度显示采用3位LED数码管显示，两位整数，一位小数。具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警。 二、基本原理 原理简述：数字温度传感器DS1820把温度信息转换为数字格式；通过“1－线协议”，单片机获取指定传感器的数字温度信息，并显示到显示设备上。通过键盘，单片机可根据程序指令实现更灵活的功能，如单点检测、轮转检测、越限检测等。基于DS1820数字温度传感器的温度检测及显示的系统原理图如图 图基于DS1820的温度检测系统框图 三：主要器件介绍（时序图及各命令序列，温度如何计算等） 系统总体设计框图 由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。 测温电路设计总体设计框图如图所示，控制器采用单片机AT89S52，温度 传感器采用DS18B20，显示采用4位LED数码管，报警采用蜂鸣器、LED灯实 现，键盘用来设定报警上下限温度。
一种多点测温系统的设计 1 温度传感器DS18B20 介绍DALLAS 公司单线数字温度传感器DS18B20 是一种新的“一线器件”，它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而 且经济的特点，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。DS18B20 支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃，在- 10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃；通过编程可实现9～12 位的数字值读数方式；可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化为9 位和12 位的数字量。每个DS18B20 具有唯一的64 位长序列号，存放于DS18B20 内部ROM 只读存储器中。DS18B20 温度传感器的内部存储器包括1 个高速暂存RAM 和1 个非易失性的电可擦除E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结 构寄存器。暂存存储器包含了8 个连续字节，前2 字节为测得的温度信息，第 1 个字节为温度的低8 位，第 2 个字节为温度的高8 位。高8 位中，前4 位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”)；第 3 个字节和第 4 个字节为TH、TL 的易失性 拷贝；第5 个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次上电复 位时被刷新；第6、7、8 个字节用于内部计算；第9 个字节为冗余检验字节。所以，读取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表1 列 出了温度与温度字节间的对应关系。 2 系统硬件结构系统分为现场温度数据采集和上位监控PC 两部分。图1 为系统的结构图。需要指出的是，下位机可以脱离上位PC 机而独立工作。增加 上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分 采用8051 单片机作为中央处理器，在P1.0 口挂接10 个DS18B20 传感器，对10 个点的温度进行检测。非易失性RAM 用作系统温度采集及运行参数等的缓 冲区。上位PC 机通过RS485 通信接口与现场单片微处理器通信，对系统进行
摘要 环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。 本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。 关键词:单片机;多点检测;串口通信
Abstract Environmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、 The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、 Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun- -ication
摘要 目前，在自动控制领域用温度作为一种控制量对系统进行自动控制已经越来越普遍。针对这种实际情况本文设计了一种简单实用的温度报警系统。本设计采用了单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S52单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器通过LCD数码管串口传送数据，实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后，系统会自动报警。 关键词：自动控制温度单片机报警
Abstract Now it is very common to use temperature as a control volume to achieve automatic control. This paper designed a simple and practical auto temperature alarm system to meet the actual condition. This design uses a microcontroller AT89S52 and temperature sensor DS18B20 automatic temperature control system formed can be arbitrarily set the temperature according to the actual value and for automatic control. In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LCD digital temperature sensor tube through the serial transmission of data, to achieve temperature display. DS18B20 measured by direct reading temperature values, data conversion, to set the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. Keywords: achieve automatic control temperature AT89S52 alarm
基于单片机的多点温度监测系统设计 摘要：DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步窜行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了A TMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机；转换器 Based on SCM more temperature monitoring system design Abstract：DS18B20 is a network of high precision digital temperature sensor, since it has the unique advantages single bus, users can easily set up sensor network, and can make more temperature measurement circuit become simple and reliable. PL2303 Prolific company is the production of a highly integrated RS232-USB interface converter, can provide a RS232 full-duplex asynchronous channeling line of communication equipment and the USB interface convenient connection function of the solution. The system consists of PC and a machine under two main components. A machine to implement the temperature detection and provide standard RS232 communication interface, ATMEL company used chip AT89S52 SCM and DALLAS company DS18B20 digital temperature sensor. PC parts used the general PC. This system can be used in storage temperature measurement, building the air conditioning control and production process monitoring, etc。 Key words：temperature measurement; Single bus; Digital temperature sensors; Single chip microcomputer; converter
基于单片机的温度系统设计 [摘要] 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C52 单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20 开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感器DS18B20 的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20 与AT89C52 结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 [关键词] 单片机;AT89C52;温度传感器;DS18B20;
Design of temperature measurement system based on single chip microcomputer [Abstract] With the era of progress and development, single-chip technology has spread to our lives, work, research and in various fields, has become a relatively mature technology. This paper introduces a temperature measuring system based on AT89C52, a detailed description of the use of digital temperature sensor DS18B20 measurement system development process, focusing on the sensor in SCM hardware connection, software programming and system flow of each module in detail, especially the digital temperature sensor DS18B20 data acquisition process. On the part of the circuit and one one were introduced, the system can facilitate the realization of the realization of temperature acquisition and display, and can be arbitrarily set the alarm temperature. it is very convenient to use, has high accuracy, wide measuring range, high sensitivity, small volume and low power consumption, suitable for our daily life and work in agricultural production and temperature measurement, but also can be used as a temperature processing module embedded in other systems, as the other main system aided extension.DS18B20 combined with AT89C52 to achieve the most simple temperature detection system, the system has the advantages of simple structure and strong anti-interference ability, suitable for harsh environment on-site temperature measurement, and has wide application prospect. [Keywords] Single-chip; AT89C52;Temperature sensor;DS18B20;
《多路温度检测系统》 设计报告 一:统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下： 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主 控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是： ?具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃； ?使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃； ?使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强； ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值； ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能； ?具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新 与掉电保护功能； ?具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值； ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息； ?从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值； ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好； ?具有打印功能； ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。
河南中医学院 本科生毕业设计（论文）开题报告 题目：基于单片机温度检测与控制系统设计 院系：信息技术学院 专业：计算机科学与技术 班级：2010级计科班 学号：2010180042 学生姓名：郭文珠 指导教师：谢志豪 2013年11月13日 一、立题依据（包括研究的目的与意义及国内外现状）： 研究的目的与意义 这次毕业设计选题的目的主要是让我们将所学的知识应用与生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制系统的设计、制作、控制、测试的全过程，提高对单片机的认识和实际操作的能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求，培养自己的研发能力，提高自己的查阅资料，语言表达和理论联系实际的能力。 温度控制无论在日常生活还是工业生产中都有分厂重要的作用，随着社会经济的高速发展，更多方面对温度控制的可靠性和稳定性有了更高的要求，而单片机进行温度的调节就具备很高的可靠性[1]。 国内外现状 国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并行指进示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统[2]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展[3]。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展[4]。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享可靠性差等缺点[5]。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。 二、研究主要内容（包括计划解决的具体问题或实现的基本功能，研究中的重难点分析、实用性及创新性分析，预期达到的成果等。不得低于800字）： 计划实现的基本功能 温度控制系统主要是完成温度信号采集、处理、显示等功能[6]。设 计叙述了基于单片机的温度检测与控制系统的设计，包括硬件的设计以 及软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行 采集，把温度转成变化的电压，然后由放大器将信号放大，通过转化器