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1、摘 要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这
2、些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。 我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55125 C,最高分辨率可达0.0625 C。DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。本文介绍一种基于AT89C52单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0-+100，使用LED模块显示，能设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS
3、18B20的原理，AT89C52单片机功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、结构简单。关键词：温度测量；DS18B20；AT89C52 AbstractAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and the boiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic int
4、egrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.In daily life and industrial produc
5、tion process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such
6、as temperature, pressure, flow control, etc. Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and th
7、ermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure. We use the United States following DALLAS Semiconduc
8、tor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55 125 C, up to a maximum resolution of 0.0625 C. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to
9、 a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use.The introduction of a cost-based AT89C52 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0-+100,can set the warning limitation, the use of seven segments LED th
10、at can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C52 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords：Temperatur measurem
11、ent； DS18B20; AT89C52目 录 目 录摘 要I目 录III第一章 绪论11.1课题背景及研究意义11.2 选题意义及设计要求11.2.1 选题意义11.2.2 设计要求11.3 设计方案论证2第二章 硬件设计52.1 AT89C52单片机的介绍52.2硬件电路的设计52.3 原理分析62.3.1 DS18B20的介绍62.3.2 时钟电路72.3.3 复位电路82.3.4 显示电路92.3.5 数码管驱动电路102.3.6 报警电路102.3.6 数字温度传感器11第三章 软件设计133.1软件设计方案13第四章 开发工具PROTEUS与KEIL174.1 Proteus软件
12、174.1.1 Proteus简介174.1.2 ISIS智能原理图输入系统174.2 Keil软件184.2.1 Keil软件简介18第五章 调试195.1 综合调试19第六章 心得体会21致 谢23参考文献25附录1 程序代码2727绪 论第一章 绪论1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，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。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然
13、而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高，
14、通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。1.2 选题意义及设计要求 1.2.1 选题意义 温度是表征物体冷热程度的物理量，是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一，它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着人类社会的不断进步和科学技术水平的不断提高，温度测量技术也得到了不断的发展。 温度测量方法有很多，也有多种分类。比如从测量时传感器中有无电信号可以划分为非电测量和电测量两大类；从测量时传感器与被测对象的接触方式不同可以划分为接触式和非接触式，等等。而每种测量方法中又有很多种类，如膨胀式温度计、热电偶
15、温度计、热电阻温度计、光学温度计和红外温度计等。近年来，随着技术水平的进步，出现了更多新的测试方法在很多系统中。如粮库测温系统、冷库测温系统、智能建筑自控系统、中央空调系统中都需要温度的测量，准确的温度测量对系统的正常工作影响巨大，如果测量不准，都会造成较大的经济损失。在保证准确的测量的前提条件下，人们对温度测量还有很多其他的要求，比如读数是否方便，系统是不是便于维护等，每次使用前用不用调试。新型的数字温度计能满足以上的要求。1.2.2 设计要求 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，成本低廉，便于扩展和维护。由于采用了数字温度传感器DS18B20，由于采用一根I/O数据线既传输时钟又可传输数据、数据传输还是双向的，节省了I/O资源。使电路结构简单。设计要求测温范围-55125，精度误差0.5，系统响应时间是1s。数据通过数码管显示。1.3 设计方案论证 方案一热电偶温度计属于接触式温度测量仪表。是根据热电效应即塞贝克效应原理来测量温度的，是温度测量仪表中常用的测温元件。如图1.1将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参考端。若测量端和参考端所处温度t和t0不同,则在回路的A、B之间就产生一热电势EAB(t，t0 ),这种现象称为塞贝克效应，即热电效应。EAB大小随导体A、B的材料和两端
