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1、智能无线遥控温度系统设计论文学院：电子工程学院 成员： 目 录 摘要3 关键字3 引言3 一、设计方案 3 1流程图 3 2方案比较与选用 4 二、硬件设计 4 1硬件电路图 5 2硬件电路概述 5 3最小系统 6 4显示电路 6 5报警温度调节电路 7 6温度传感器及DS18B20测温原理 7 7红外电路及原理8三、软件设计81程序流程图92程序源代码9 四、心得体会9 五、附录9 1使用元件9 2使用说明10 3参考文献10摘要：本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。以STC89C52为核心，采用温度传感器DS18B20作为温度检测器，在数码管上显示实时温度。本温度计属于多功能温度
2、计，它不仅可以实时显示温度，还可以设置上下限报警温度，设置方式可以直接按电路上的按键，也可以通过红外遥控，实现了较远距离的操控，安全而方便。当温度超过设置的上限温度或者低于下限温度时，蜂鸣器鸣响报警，同时利用继电器控制电路，起到保护电路的作用。关键词：智能温度 DS18B20 报警 红外引言：温度与人们的生活息息相关，随着经济社会的不断发展，对温度的检测也显得越来越重要。在现代农业上，温度对大规模化的农作物生产起到了关键作用，直接影响了农作物的生长和生产。因此掌握温度的变化显得尤其重要，而传统的温度计需要人工的实时监测，浪费时间人力等显然已经不能适用了。在现代工业上，温度对机器的影响也不容忽视
3、，当温度过高时稍有不慎轻则造成设备的故障，重则造成人员伤亡。特别是针对一些高危设备，人工的温度检测不仅麻烦，容易造成误差，而且对于检测人员又有一定的危险性。于是对温度实时监控就显得至关重要了。本设计以温度传感器DS18B20为测温元件，STC89C52为核心，读取温度信息并写入控制信息：在数码管上显示温度，设置温度的上下限。我们可以针对不同的应用环境设置不同需求的温度上下限，当被测物体温度超过上限或低于下限温度时，蜂鸣器响动报警同时继电器断开电路。本温度计的设计与传统的温度计相比，不仅可以减少了人力的温度检测，而且具有测量准确、体积小、寿命长等优点。一、设计方案 1流程图 采集温度温度检测及处
4、理显示温度上下限设置报警切断电路按键 红外 2方案比较与选用单片机芯片的选取：方案一.采用89C51芯片作为硬件核心，利用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。方案二:采用STC89C52RC单片机作为硬件核心，该单片机指令代码完全兼容传统的8051单片机。STC89C52RC的工作电压为5.5-3.4V，工作频率范围0-80MHz，程序存储器flash
5、容量为8KB，随机存储器RAM空间为512字节，完全满足设计温度控制系统的要求。综上所述：本课设中单片机芯片采用STC89C52RC。温度传感器的选取： 方案一：采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，进而制成温度计。但是其测温传感器比较复杂，而且不易通过编制程序来控制测温精度，增大系统设计的难度。 方案二： 采用DS18B20温度传感器。DS18B20的内部3脚（或8脚）封装；使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号；3.05.5V的电源供电方式和寄生电源供电方式；ROM由64位二进制数字组成，共分为8个字节；RAM由9个字节的高速暂
6、存器和非易失性电擦写ROM组成。综上所述：温度传感器选取智能测温器件DS18B20。显示部分元件的选取： 方案一： 采用LCD1602。可以选择背光模式或者不背光，较省电，但是屏幕较小显示的字符就较小，距离太远就不能看清楚，与本远距离用红外控制相违背 方案二： 采用数码管。虽然显示设计较为复杂，但字符显示清楚，便于远距离观看及调整设置。综上所述：本设计显示电路采用数码管。系统最终设计方案：综上各方案所述,对此次课设的方案选定: 采用STC89C52RC作为主控制系统; 数码管作为温度数据显示装置;而智能温度传感器DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。至此，系统最终方案确定。 二、硬件设计
7、 1硬件电路图 IRD-P3.2 2硬件电路概述系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器、红外接收头等组成。本电路是由STC89C52RC单片机为控制核心，具有与8051系列单片机完全兼容，程序加密等功能，8KB字节可编程闪存，工作电压范围为2.76V，全静态工作频率为024MHZ；显示电路由八段数码管；温度报警设置按键设为三个，可以显示摄氏温度，调节高低报警温度；温度传感器电路主要由DS18B20测温器件构成，该器件主要功能有：采用单总线技术；每只DS18B20具有一个独立的不可修改的64位序列号；低压供电，电源范围为35V；测温范围为-55+125，误差为0.5；红外电路由红外一体
8、化接收头组成。 3最小系统单片机STC89C52RC 具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。晶振采用12MHZ。复位电路采用上电加自动复位。 4显示电路采用四位八段数码管。 5报警温度调节电路 第一个按键选择设置上限还是下限，第二个按键是加，第三个按键是减。 6温度传感器及DS18B20测温原理 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。可以分别
9、在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20简介（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）在使用中不需要任何外围元件。（3）可用数据线供电，
10、电压范围： 3.0 5.5 V。（4）测温范围：-55 125 。固有测温分辨率为0.5 。（5）通过编程可实现912位的数字读数方式。（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。7红外电路及原理 IRD-P3.2红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。 内部电路包括红外监测二极管，放大器，限幅器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而
11、不论红外发射器和接收器的距离远近。交流 信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出 高低电平，还原出发射端的信号波形。 注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制 载波的不同应选用相应解调频率的接收头。三、软件设计1程序流程图开始各部分初始化读取温度显示设置温度上下限是否设置2程序源代码另附。 四、心得体会在这次项目制作的过程中，我们学到了很多知识，收获了很多快乐，首先，我们懂得了完成一件事情应
12、该相互合作、勤于沟通，遇到问题相互讨论，努力想出解决办法，同时在项目制作过程中我们也遇到了许多很难解决的问题，都是我们以当时的能力无法完成的，于是我们就去学习新的知识，不断地去查资料、看数据手册，终于把问题都一一解决了，我们体会到了完成一项任务过程的艰辛与困难，做事情不能停留在光想而不做的基础上，必须得亲自动手努力实践，这样才能发现问题，从而解决问题，在制作过程中我们也犯了很多错误，都是我们没有提前把事情考虑周到而导致的，所以，我们在做事情时一定要提前做好规划，即磨刀不误砍柴工，这样做起来就游刃有余且事半功倍。当然我们也不能满足于当前创造的一点小小成果，必须保持谦虚的态度，努力向更好的程度发展，并且要向
