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1、大连海事大学装订线毕 业 论 文二一四年六月村民建房委员会应建立村级农房建设质量安全监督制度和巡查制度，选聘有责任心和具有一定施工技术常识的村民作为义务巡查监督员，开展经常性的巡查和督查。1基于单片机的仓库温度监测系统设计与制作专业班级：电子信息科学与技术1班 姓 名： 王振华 指导教师： 金国华 信息科学技术学院摘 要本设计是基于AT89C51单片机的多路仓库温度监测系统的设计与制作。利用三个DS18B20分别采集三路温度，由LCD1602液晶显示屏实时显示路数和该路的温度，实现对仓库温度的实时监测。本设计主要包括温度传感器DS18B20、单片机AT89C51和LCD1602等器件，硬件电路
2、包括温度检测电路、温度控制电路和一些接口电路等辅助电路，软件设计主要包括液晶显示程序、温度检测程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序几个模块。设计电路工作原理为：首先，由三路DS18B20温度传感器芯片测量各路当前的温度，并将结果分别送入单片机。然后，通过AT89C51单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果分别送入液晶显示模块，如果测量温度超过预定值，单片机同时也会把信号传递给报警电路单元。最后，LCD1602芯片将送来的值依次循环显示于显示屏上。借助仿真工具Proteus和单片机编程软件Keil实现系统软、硬件的交互仿真，并进行了电路的焊接和调试，实现
3、了课题设计目的。关键词：AT89C51单片机；温度传感器；DS18B20；LCD1602IABSTRACTThis design is based on AT89C51 multiplex warehouse temperature monitoring system design and production. Using three DS18B20 temperature senso collected three road, respectively by the LCD1602 LCD real-time display the imlet and the temperature of
4、 the chain, realize the real-time monitoring of temperature in the warehouse.The designincludes temperature sensor DS18B20,MCU T89C51A,LCD1602 and other devices.Hardware circuit includes the temperature sensing circuit,the temperature control circuit,a number of interface circuits and other auxiliar
5、y circuits,Software design mainly includes the LCD display program, temperature detection, temperature conversion command subroutine and display subroutine, calculation temperature data refresh subroutine modules.The circure design works as follows:By the four road chip DS18B20 temperature sensor me
6、asurement of various current temperature,and the result into this LCD module through the AT89C51,if the measured temperature exceeds a predetermined value,the microcontroller will also send signals to the alarm circuit module.LCD1602 sends the value of the chips which will be in turn shown on the sc
7、reen.The system interaction simulation of hardware and software has been railized with simulation tools Proteus and SCM programming software Keil.The author performs the cirtcuit connection and debugging combined with implementing the design goal of the project.Keywords: AT89C51 Microcontroller;Temp
8、erature sensor;DS18B20;LCD1602I目 录第1章 绪论11.1 课题研究的背景及意义11.2 温度传感器国内外现状及水平11.3 课题设计任务与目的21.4 设计思路2第2章 系统设计32.1 方案设计32.1.1 设计方案一32.1.2 设计方案二32.1.3 设计方案三32.2 系统整体设计方框图4第3章 电子器件介绍53.1 单片机53.1.1 单片机的结构53.1.2 AT89C51简介53.1.3 AT89C51引脚功能63.1.4 芯片擦除83.2 DS18B20温度传感器83.2.1 DS18B20的主要特性83.2.2 DS18B20的外形和内部结构9
9、3.2.3 DS18B20工作原理133.2.4 DS18B20的外部电源供电方式143.3 LCD1602液晶显示器153.3.1 引脚定义153.3.2 指令介绍163.3.3 显示自定义字符16第4章 硬件电路设计184.1 系统的硬件组成184.2 单片机的典型电路184.2.1 时钟电路184.2.2 复位电路194.3 显示电路194.4 温度检测电路204.5 温度报警电路20第5章 软件设计215.1 主程序215.2 温度检测程序215.2.1 DS18B20初始化215.2.2 读DS18B20程序225.2.3 写DS18B20程序235.3 温度转换命令子程序245.4
10、 计算温度子程序245.5 显示数据刷新子程序25第6章 仿真、制作及系统调试276.1 仿真结果276.2 实物制作276.3 系统调试28结论31参 考 文 献32致 谢33附录13431基于单片机的仓库温度监测系统设计与制作基于单片机的仓库温度监测系统设计与制作第1章 绪论1.1 课题研究的背景及意义在信息高速发展的21世纪，电子科学技术的发展日新月异，社会中的诸多行业对各种信息参数的准备度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器技术作为新技
11、术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志。传感器技术、通信技术、计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理,尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经广泛使用，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。同时，温度监测控制系统已广泛应用于社会生活的各个领域,甚至在不易人们亲自接近的货物储藏的仓库已普遍使用。检测控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致检测控制系统性能不佳,甚至
12、出现控制不稳定、失控现象。本设计采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。在此基础上本设计又采用单片机芯片AT89C51作为主控制器的核心,形成成熟的温度控制系统，结合DS18B20芯片的小型化，通过单条数据线就可以和主电路连接，把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到仓库中的各个地方，不但增加其实用性，更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行多路的温度监测。1.2 温度传感器
13、国内外现状及水平传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工业生产和生活领域，数量高居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：传统的分离式温度传感器(含敏感元件)、模拟集成温度传感器/控制器和数字温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟向数字式、由集成向智能化、网络化的方向发展，同时具有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度的监测工作。但传统的方法是通过人工进行检测，对
14、不符合温度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温度监测系统。温度监测除了用于仓库监测外，还可以广泛应用于机房、图书馆、档案馆、文物馆、生物制药、无菌室等各行各业需要温度监测的场所和领域。随着我国科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，发展温度传感器为载体的温度测量技术具有重大意义。1.3 课题设计任务与目的本设计要求利用温度传感器与单片机实现多路温度采集；温度测量范围为-2033,精度为0.5；设有温度报警功能。能够根据需要方便设定上下限报警温度，当达到报警温度后，能够发出报警声。
15、本设计目的在于加深对单片机系统的认识，掌握一个系统开发设计的过程；熟悉使用proteus进行硬件仿真，keil进行程序编译。培养分析问题、解决问题、独立设计和制作电子产品的能力。1.4 设计思路大多单片机接口输入的信号是数字信号，或有带A/D转换的高端单片机也可以输入模拟信号。由单片机获取非电信号的温度信息，必须通过温度传感器。传统的温度测量多以热敏电阻作为温度传感器。但是，热敏电阻的可靠性差、测量温度精度低，而且还需要经A/D转换成数字信号后才能由单片机进行处理。因此，使用数字温度传感器可简化硬件设计、方便单片机读取数据、节约成本。设计温度监测系统需要考虑以下3个方面：（1） 温度传感器芯片的选择；（2） 单片机
