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1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目基于单片机的数字温度计及其报警系统作者 学院物理学院专业电子信息科学与技术学号指导教师二一二 年 五 月 二十七 日湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 物理学 院 电子 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 学号: 专业: 电子信息科学与技术 1 设计（论文）题目及专题： 基于单片机的数字温度计及其报警系统 2 学生设计（论文）时间：自 2012 年 3 月 18 日开始至 2012 年 5 月 28 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：1 张毅刚、彭喜元.单片机原理与应用设计M.北京：电子工业出版社
2、，2008.4.2 郭天祥.新概念51单片机C语言教程M.北京：电子工业出版社，2009.1.3 康华光.电子技术基础模拟部分M.北京：高等教育出版社，2006.1.4 设计（论文）应完成的主要内容：1、讲述系统测温方式及原理2、设计硬件系统3、设计软件系统5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：论文要求格式正确，调理清晰，严格按照湖南科技大学论文格式要求撰写并提交论文6 发题时间： 2011 年 12 月 28 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新
3、性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价在为期五个月的毕业设计中，该同学能在老师的要求下顺利完成整个毕业设计工作和论文的撰写。论文内容能准确地描述和论证系统的工作过程和实现原理，且做出了系统实物。系统能正常地工作，在各种测试条件下能顺利完成测试目标。该设计具有一定的创新性，能实时地设置温度范围并能把范围值存储在EEPROM中，从而使设置值掉电不丢失。根据系统实物的测试结果，该系统能实时地显示目标的温度值，并且能在温度超出所设范围时进行温度控制处理及报警，具有比较强的实用性，较好地解决了现实生产生活工作中对该内容的需求。在整个毕业设计的过程中，该同学态度很端正，学习比较
4、认真，在遇到难题时积极地请教老师同学以及查阅相关资料，时间的安排也很合理，能基本在每个阶段完成相应的任务。论文论述紧扣主题，语言表达流畅，格式符合规范要求；建议评为良好。指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 良 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计
5、（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 摘 要随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。温度传感器DS18B20具有性能稳定、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的测量和控制。本文采用51单片机来实现对温度的测量和报警。它的主要组成部分
6、有：STC89C52单片机，DS18B20,键盘与显示电路，AT24C02温度范围存储电路，温度报警和控制电路。它可以实时地检测和显示温度，可以设定温度范围，实现对温度的报警和自动控制。关键词：温度计；DS18B20；51单片机；温度报警。 ABSTRACTTemperature sensor DS18B20 has a lot of advantages,such as stable performance,high sensitivity,strong anti-interference capability,convenience of use,etc. And it was widel
7、y used for the measurement and control of temperature in refrigerators, air conditioners, barn and other daily life in the measurement and control of temperature. In this article ,We used a single chip for realizing temperature measurement and alarm. It was mainly component of STC89S52 chip, DS18B20
8、, keyboard and display circuit,storage circuit of temperature range, temperature alarm and circuit control. It realize not only real-time detection and display temperature, but also setting the temperature range and the measurement and control of temperature.Key words: Thermometer; DS18B20;51 MCU; t
9、emperature alarm-38-湖南科技大学本科生毕业设计目 录第一章 绪论11.1 设计背景11.2 温度测量及其报警系统的国内外情况11.3 本文研究内容1第二章 系统总体设计22.1 系统方案选择22.2 系统的组成22.3 系统的工作过程3第三章 系统硬件设计53.1 单片机最小系统的设计5 3.1.1 89C52单片机简介5 3.1.2 单片机最小系统8 3.2 温度检测电路及DS18B20测温原理8 3.2.1 DS18B20介绍8 3.2.2 DS18B20特性9 3.2.3 DS18B20硬件电路103.3 报警温度调节电路103.4 报警温度存储电路113.5 报警及
10、控制电路123.6 显示电路133.7 小结13第四章 系统软件设计144.1 软件总体设计方案144.2 主程序设计144.3 测温程序设计16 4.3.1 温度转换工作流程16 4.3.2 读暂存器工作流程16 4.3.3 读数据求出十进制164.4 报警温度调节及存储设计17 4.4.1 按键设置程序17 4.4.2 温度储存程序174.5 温度报警及控制设计194.6 小结20第五章 系统测试215.1 模块测试215.2 整体软件测试21第六章 结论22参考文献23致谢24附件A 整体硬件电路图25附件B 硬件实物图26附件C 程序清单27湖南科技大学本科生毕业设计第一章 绪 论1.
11、1 设计背景温度是一个很重要的物理量，它直接影响化学反应、发酵、煅烧、浓度、蒸馏、结晶以及空气流动等物理及化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、质量和产量等一系列问题。温度测量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。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，而单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。特别是在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉内温度进行测量、显示、报警及控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的温度测量系统，可以对温度进行实时测量，并将温
12、度数据进行显示和报警以及进行相应控制。1.2 温度测量及其报警系统的国内外情况温度检测系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总的发展水平仍然不高，和日本、德国、美国等先进国家相比有着较大的差距。采用51单片机来对温度进行检测和控制，不仅具有成本低廉、控制方便和灵活性大等优点，而且可以提高被控温度的技术指标， 从而提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的处理问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。1.3 本文研究内容本文是基于STC89C52单片机，采用数字温度传感器DS18B20，不需要A/D转换，可直接进行温度采集显示，报警和控制的数字温度计设计。包括传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整及存储电路，温度报警和控制电路，单片机主板电路等组成。 第二章 系统总体设计2.1 系统方案选择该系统主要由温度测量，数据采集和数据处理部分组成，实现方案有很多种，下面将列出两种经常用到的实现方案。2.1.1方案一采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻阻值随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为电压的变化，
