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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页等级: 湖南工程学院课 程 设 计课程名称 单片机原理与应用 课题名称 环境温度与报警 专 业 电气工程及其自动化 班 级 1192班 学 号 201101019220 姓 名 李再兵 指导教师 赵葵银 2013年09月02 日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书 课程名称 单片基原理与应用 课 题 环境温度与报警 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 李再兵 学 号 201101019220 指导老师 赵葵银 审 批 赵葵银 任务书下达日期 2013年09月 02 日 任务完成日期 2013年09月13日设计
2、内容与设计要求设计内容：以51系列单片机为核心，以开发板为平台；设计一个环境温度监测与保护系统，要求使用温度传感器DS18B20测量温度，再经单片机处理后，由LED数码管显示测量的温度值。测温范围为0100，超过100度报警；并要求焊接好开发板，在开发板上进行调试。设计要求：1）确定系统设计方案； 2）进行系统的硬件设计；3）完成必要元器件选择；4）开发板焊接及测试5）系统软件设计及调试；6）系统联调及操作说明7）写说明书主 要 设 计 条 件1. MCS-51单片机实验操作台1台；2. PC机及单片机调试软件，仿真软件proteus；3. 开发板1块； 4. 制作工具1套；5. 系统设计所需
3、的元器件。说 明 书 格 式1. 封面2. 课程设计任务书3. 目录4. 系统总体方案设计5. 系统硬件设计6. 软件设计（包括流程图）7. 系统的安装调试说明8. 总结 9. 参考文献10. 附录11. 课程设计成绩评分表。进 度 安 排设计时间分为二周第一周星期一、上午：布置课题任务，课题介绍及讲课。下午：借阅有关资料，总体方案讨论。星期二、分班级焊接开发板星期三、确定总体方案，学习与设计相关内容。星期四、各部分方案设计，各部分设计。星期五、设计及上机调试。星期六、设计并调试第二周星期一：设计及上机调试。星期二：调试，中期检查。星期三：调试、写说明书。星期四-星期五上午：写说明书、完成电子
4、版并打印成稿。 星期五下午：答辩。参 考 文 献参考文献1、王迎旭编.单片机原理与应用M.机械工业出版社，2010。2、楼然苗编.51系列单片机设计实例M.北京航空航天大学出版社，2006。3、黄勤编.计算机硬件技术基础实验教程M.重庆大学出版社，2004。4、刘乐善编.微型计算机接口技术及应用M.华中科技大学出版社，2004。5、陈光东编.单片微型计算机原理及接口技术M.华中科技大学出版社，2005。 目 录摘要1第1 章 引2 1.1课题背景2 1.2研究内容和意义3第2章 DS18B20概述4 2.1 DS18B20封装形式及引脚功能4 2.2 DS18B20内部结构5 2.3 DS18
5、B20供电方式6 2.4 DS18B20的测温原理6第3章 总体设计方案8 3.1设计目的8 3.2设计任务与要求8 3.2.1设计任务8 3.2.2设计要求8 3.3基本思路8 3.4总体设计框图8第4章 系统硬件设计9 4.1 单片机最小系统的设计9 4.2温度采集电路的设计10 4.3 LED显示电路的设计10 4.4 报警电路的设计11第5章 系统软件设计12 5.1主程序设计12 5.2温度测量模块程序设计13第6章 系统的安装调试与仿真14 6.1安装与调试14 6.2 仿真14 6.2.1 软件仿真14 6.2.2系统性能测试14第7章 总结16参考文献17附录A：元件清单18附
6、录B：硬件原理图18附录C：源程序清单19 摘 要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、
7、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与STC89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：单片机、温度检测、STC89C52、DS18B20第1章 引言1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。基于单片机系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心
8、设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段：（1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，具有功能单一、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗、外围电路简单等特点。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等；（2）模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，如LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/
9、D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别；（3）智能温度传感器 (亦称数字温度传感器)。智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的，其内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等的方向发展。数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出，具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多
