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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除单片机实训论文论文题目：温度采集显示系统学 院：年 级：专 业：姓 名：学 号：指导教师： 2014年5月16日【精品文档】第 页摘要温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高,，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一、精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。数字温度计（Digital Thermometer）简称D温度是许多监控系统中的一个重要参数。TM，它是采用数字化测量技术，把连续的温
2、度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。采用单片机控制的数字温度计，由于精度高、可扩展性强、集成方便、抗干扰能力强，得到了广泛的应用。本设计以单片机和温度传感器为核心，设计数字温度计。实现对温度的采集、监视和报警。在温度采集的实现中，使用了AT89S52单片机和温度传感器DS18B20，通过LCD1602实现温度显示。温度测量范围-55+125，能准确达到设计要求。关键词温度测量；单片机；温度传感器AbstractTemperature measurement in physics experiments, medical and health, food production an
3、d other fields, especially in the thermal test, have particularly important sense. With the continuous improvement of peoples living standard, people on the thermometer, the increasingly high demand, the traditional thermometer has single function, low precision, for the modern work, scientific rese
4、arch, life, provide better and more convenient facilities needs from SCM technology proceed with, all to the digital control, intelligent control direction.Digital thermometer ( Digital Thermometer ) D temperature is many monitoring system is an important parameter. TM, it is the use of digital meas
5、uring technology, the continuous temperature value is converted into a continuous, discrete digital form and to display instrument. MCU control of the digital thermometer, because of high precision, good expansibility, convenient integration, strong anti-interference ability, has been widely used.Th
6、e design of single chip computer and temperature sensors as the core, the design of digital thermometer. To achieve the collection of temperature, monitoring and alarm. The temperature acquisition implementation, using AT89S52 MCU and temperature sensor DS18B20.ByLCD1602temperature display.The measu
7、ring range of the temperature of - 55 DEG C to 125 degrees C.,can accurately achieve the design requirement.Key wordsSCM;single chip computer ;temperature sensor目录摘要IAbstractII前言1第一章 温度测量的背景及意义11.1 温度测量的背景11.2 温度测量的目的及意义2第二章 硬件电路及原理32.1 系统的结构框图32.2 单片机简介32.3 DS18B20简介82.4 LCD1602液晶显示屏12第三章 软件设计流程153
8、.1 系统总体框图153.2 液晶流程图153.3 温度传感器流程图163.4 仿真与调试16结论17附录一18附录二19致谢24前言温度是工业控制中主要的被测参数，随着电子技术和微型计算机的快速发展，温度的测量和控制技术在工业发展中起到了举足轻重的作用。比如消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备的过热故障预知检测，空调系统的温度检测，在医院的监护中也用到温度的测量，化工、机械等设备温度过热检测，土壤各个层面上的温度将会影响植物的生长，以及热处理中工件各个部位的温度对工件形成后的性能至关重要等等。总之，现代电子工业的飞速发展对温度检测的智能化精确度要求越来越高。单片机具有处理能力强、运行速
9、度快、功耗低等优点。应用在温度测量方面简单方便，测量范围广精度高，从而提高了生产效率。本次课程设计用STC89C52单片机做内核，选用18B20温度传感器作为输入原件，将电信号传送到CPU，然后送到LCD液晶显示器显示数值，从而达到测量要求，得到测量结果。第一章 温度测量的背景及意义1.1 温度测量的背景随着人们生活水平的不断提高数字化无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实
10、验室使用。21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要。温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温
11、度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有如下特点。准确度高，测量范围宽、灵敏度高，测量速度快，使用方便、操作简单，抗干扰能力强，自动化程度高，读数清晰、直观方便。数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量
12、领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。1.2 温度测量的目的及意义温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步实现，由微机构成的温度测控系统已在众多领域被采用。该课题就是解决对工业现场温度信号的采集控制和传输问题。伴随着计算机技术和网络技术的发展，工业参数的数字采集促进了现场总线（Fieldbus）技术的发展，目前现场总线已经从当初的420mA电流信号加载数字信号，发展成为全数字通讯，解决了现场信号远距离高速传送问题，
13、而且提高了抗干扰性能，增加了系统配置的灵活性，节省了硬件投资，是未来生产自动化和过程控制的发展方向。较有影响的总线有：CAN.LONWORKS.PROFIBUS.FF等。虽然这些总线无主从方式工作，速度较快、网络支持较完善，但系统造价高，应用受到限制。而RS-485总线主机调度网以其制造容易、造价低、软硬件丰富、配置灵活等特点，得到了广泛的应用。它不仅具有良好的抗噪声干扰性，较远的传输距离，而且它可以实现多点互联，还可以实现全双工通信，因此对远程温度采集控制系统的研究具有现实的意义和实际的价值。第二章 硬件电路及原理本章主要介绍本系统的硬件电路的组成、原理以及各个模块的功能。2.1 系统的结构
14、框图采用数字温度传感器DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线性度较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89S52构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大，且由于AT89S52可以带多个DSB1820，因此可以非常容易实现多点测量。轻松的组建传感器网络。采用温度芯片DS18B20测量温度，可以体现系统芯片化这个
15、趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。CPU采用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，硬件实现简单，安装方便。另外STC89C52在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。LCD1602液晶显示单片机STC89C52（CPU）DS18B20温度传感器电源LM7805图2-1 系统结构图2.2 单片机简介STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52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。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口
