16点温度监测系统设计与仿真(附件)
温度测量在工业生产、日常生活中占据着重要的意义。就目前市场上的温度测量方法来说大多存在着温度测量的不准确、测量地点的单一、受到传输距离的限制的影响。在这种条件下，制定以多点、实时、高精度测量为目标的测量方法显得很有必要。本次设计内容为16点温度监测系统的设计与仿真。该系统以89C52单片机为核心，控制各个模块的运行；温度采集模块选用DS18B20温度传感器，实现对温度实时采集；在输入模块中把功能键和数字键相结合，方便了用户的使用；温度显示模块选用LCD1602液晶显示屏，能够更加直观的显示检测到的温度。软件的编写使用Keil uVision软件，使用Proteus软件仿真，软件的使用方便了编写者的调试工作。关键字 温度测量，单片机，DS18B20，液晶显示屏目 录
1 绪论 1
1.1 温度检测概述 1
1.2 温度检测系统的发展现状 1
1.3 温度检测系统研究的目的和意义 1
2 总体方案设计 2
2.1 功能需求 2
2.2 方案的比较与选择 2
3 硬件设计 4
3.1 单片机系统设计 4
3.2 输入模块设计 6
3.2.1 温度采集模块 6
3.3.2 按键电路 10
3.3 输出模块设计 13
3.3.1 显示电路 13
3.3.2 报警电路 14
4 软件设计 15
4.1 概述 15
4.2 主程序设计 15
4.3 子程序方案 16
4.3.1 温度采集子程序设计 16
4.3.3 温度显示子程序设计 20
4.3.4 报警子程序设计 21
5 系统仿真 21
5.1 单点显示模式 22
5.2 多点循环显示 22
5.3 温度报警显示 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A C语言程序 29
1 绪论
1.1 温度
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
4.3.4 报警子程序设计 21
5 系统仿真 21
5.1 单点显示模式 22
5.2 多点循环显示 22
5.3 温度报警显示 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A C语言程序 29
1 绪论
1.1 温度检测概述
在我们的日常生活和工业农业生产等方面，温度检测和控制有着很重要的作用。温度检测一般应用于以下领域：1）生物学应用，实时检测试验反应温度，对实时温度进行测量保存；2）工业领域，空调系统的温度检测，机床切削温度的控制，材料的热处理工艺温度控制；3）日常生活，种植大棚的温度自动化控制，人体体温的测量等等。由此可见，温度检测对生产生活的重要影响，制定高精度的多点实时温度检测系统就显得尤为必要。
1.2 温度检测系统的发展现状
温度检测系统的发展依赖于温度传感器的发展。
温度传感器的发展历程大致分为以下三个阶段：
1）分立式温度传感器阶段：如热电偶，热敏电阻，它内部含有敏感元件，它通常将电阻的变化通过电路转换成电流或者电压的变化，传送到检测电路中。这类传感器由于电路比较复杂，精度低等原因，已经逐渐退出市场。
2）模拟集成温度控制器/传感器阶段：该类传感器由半导体硅制成，它将温度传感器集中在一个芯片上，能够实现模拟量的输出。此类传感器通常具有体积小，精度高，功耗低的特点，缺点是只能检测温度。
3) 智能温度传感器阶段：它集中了计算机技术、微型电子技术、和自动测试技术。智能温度传感器内部结构包括接口电路、模数转换电路、温度元件、数据存储器几个部分。它能够输出温度控制量和相关的温度数据，它智能化的程度依赖软件的开发水平。
1.3 温度检测系统研究的目的和意义
在智能家居控制系统，大棚种植系统中都需要进行多点温度检测,以实现对温度的控制。所以对于多点温度测量系统的研究与发展就显得尤为重要。
多点温度测量和本次毕业设计相结合，其目的在于：
1）理论与实践的相互结合，温度是生产要素之一，通过本课题的研究使得学生对温度检测系统的认识更加深刻，能够将所学习得的知识应用于工作生活当中。
2）熟悉并使用DS18B20温度传感器、 LCD1602液晶显示屏的原理性能，利用proteus软件进行仿真，keil 软件进行编程调试。
3）课题结合了传感器、单片机、软件应用、C语言编程等领域的知识，全面的检验了学生对在校所学知识的掌握情况。
2 总体方案设计
2.1 功能需求
温度监测系统有以下共同特征：测量环境多样、传感器布线杂乱、被测区域距离监控室较远、需要测量的数据多等特点。在温度传感器的选择上需要考虑传感器传输的温度信号种类，是否需要信号调节电路进行模数转换，以便能够将模拟信号转换成数字信号并送到单片机进行处理;又由于考虑测量的数据多样、测量环境的复杂性、被测区域距离监控室较远的同时又需要考虑是否存在干扰的情况，这些原因都会导致温度检测系统数据的准确性的下降。所以温度传感器的选择尤为重要，在进行温度检测系统的设计时优先考虑温度传感器的选择问题。
2.2 方案的比较与选择
方案一：
图2.1 AD590传感器电路
方案一采用的是AD590温度传感器，该温度传感器采集温度信号，经过信号放大之后，通过A/D转换电路转换成数字信号，发送到处理器当中。
该方案优点为：AD590测量范围广（- 55℃~+150℃ ）、非线性误差小（±0.3℃），技术应用成熟。
缺点为：模拟信号需要经信号放大电路和A/D转换电路转换，转换为单片机可读取的数字信号，电路设计较繁琐。而且本次设计的是16路的温度检测，测量路数较多，造成电路繁琐，硬件开支较大和使用不简便。
方案二：
图2.2 DS18B20传感器电路
方案二采用DS18B20温度传感器，该温度传感器具有体积小，价格较低，性能稳定，精度系数高的特点，并且可以采用多种封装方式来适应不同的测量环境。DS18B20温度传感器输出信号为数字信号，便于单片机及时处理。
相对于方案一而言，方案二具有简化电路、电路可靠性高等优点。DS18B20温度传感器将所测得的温度转换为数字信号，实现传感器与单片机的直接连接，省去了信号调节电路，优化了检测电路。并且DS18B20温度传感器可采用的单总线结构节省I/O资源的同时，为测温系统的以后扩展留下了冗余量。故而采用方案二完成本设计。
方案二以DS18B20作为温
1 绪论 1
1.1 温度检测概述 1
1.2 温度检测系统的发展现状 1
1.3 温度检测系统研究的目的和意义 1
2 总体方案设计 2
2.1 功能需求 2
2.2 方案的比较与选择 2
3 硬件设计 4
3.1 单片机系统设计 4
3.2 输入模块设计 6
3.2.1 温度采集模块 6
3.3.2 按键电路 10
3.3 输出模块设计 13
3.3.1 显示电路 13
3.3.2 报警电路 14
4 软件设计 15
4.1 概述 15
4.2 主程序设计 15
4.3 子程序方案 16
4.3.1 温度采集子程序设计 16
4.3.3 温度显示子程序设计 20
4.3.4 报警子程序设计 21
5 系统仿真 21
5.1 单点显示模式 22
5.2 多点循环显示 22
5.3 温度报警显示 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A C语言程序 29
1 绪论
1.1 温度
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
4.3.4 报警子程序设计 21
5 系统仿真 21
5.1 单点显示模式 22
5.2 多点循环显示 22
5.3 温度报警显示 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A C语言程序 29
1 绪论
1.1 温度检测概述
在我们的日常生活和工业农业生产等方面，温度检测和控制有着很重要的作用。温度检测一般应用于以下领域：1）生物学应用，实时检测试验反应温度，对实时温度进行测量保存；2）工业领域，空调系统的温度检测，机床切削温度的控制，材料的热处理工艺温度控制；3）日常生活，种植大棚的温度自动化控制，人体体温的测量等等。由此可见，温度检测对生产生活的重要影响，制定高精度的多点实时温度检测系统就显得尤为必要。
1.2 温度检测系统的发展现状
温度检测系统的发展依赖于温度传感器的发展。
温度传感器的发展历程大致分为以下三个阶段：
1）分立式温度传感器阶段：如热电偶，热敏电阻，它内部含有敏感元件，它通常将电阻的变化通过电路转换成电流或者电压的变化，传送到检测电路中。这类传感器由于电路比较复杂，精度低等原因，已经逐渐退出市场。
2）模拟集成温度控制器/传感器阶段：该类传感器由半导体硅制成，它将温度传感器集中在一个芯片上，能够实现模拟量的输出。此类传感器通常具有体积小，精度高，功耗低的特点，缺点是只能检测温度。
3) 智能温度传感器阶段：它集中了计算机技术、微型电子技术、和自动测试技术。智能温度传感器内部结构包括接口电路、模数转换电路、温度元件、数据存储器几个部分。它能够输出温度控制量和相关的温度数据，它智能化的程度依赖软件的开发水平。
1.3 温度检测系统研究的目的和意义
在智能家居控制系统，大棚种植系统中都需要进行多点温度检测,以实现对温度的控制。所以对于多点温度测量系统的研究与发展就显得尤为重要。
多点温度测量和本次毕业设计相结合，其目的在于：
1）理论与实践的相互结合，温度是生产要素之一，通过本课题的研究使得学生对温度检测系统的认识更加深刻，能够将所学习得的知识应用于工作生活当中。
2）熟悉并使用DS18B20温度传感器、 LCD1602液晶显示屏的原理性能，利用proteus软件进行仿真，keil 软件进行编程调试。
3）课题结合了传感器、单片机、软件应用、C语言编程等领域的知识，全面的检验了学生对在校所学知识的掌握情况。
2 总体方案设计
2.1 功能需求
温度监测系统有以下共同特征：测量环境多样、传感器布线杂乱、被测区域距离监控室较远、需要测量的数据多等特点。在温度传感器的选择上需要考虑传感器传输的温度信号种类，是否需要信号调节电路进行模数转换，以便能够将模拟信号转换成数字信号并送到单片机进行处理;又由于考虑测量的数据多样、测量环境的复杂性、被测区域距离监控室较远的同时又需要考虑是否存在干扰的情况，这些原因都会导致温度检测系统数据的准确性的下降。所以温度传感器的选择尤为重要，在进行温度检测系统的设计时优先考虑温度传感器的选择问题。
2.2 方案的比较与选择
方案一：
图2.1 AD590传感器电路
方案一采用的是AD590温度传感器，该温度传感器采集温度信号，经过信号放大之后，通过A/D转换电路转换成数字信号，发送到处理器当中。
该方案优点为：AD590测量范围广（- 55℃~+150℃ ）、非线性误差小（±0.3℃），技术应用成熟。
缺点为：模拟信号需要经信号放大电路和A/D转换电路转换，转换为单片机可读取的数字信号，电路设计较繁琐。而且本次设计的是16路的温度检测，测量路数较多，造成电路繁琐，硬件开支较大和使用不简便。
方案二：
图2.2 DS18B20传感器电路
方案二采用DS18B20温度传感器，该温度传感器具有体积小，价格较低，性能稳定，精度系数高的特点，并且可以采用多种封装方式来适应不同的测量环境。DS18B20温度传感器输出信号为数字信号，便于单片机及时处理。
相对于方案一而言，方案二具有简化电路、电路可靠性高等优点。DS18B20温度传感器将所测得的温度转换为数字信号，实现传感器与单片机的直接连接，省去了信号调节电路，优化了检测电路。并且DS18B20温度传感器可采用的单总线结构节省I/O资源的同时，为测温系统的以后扩展留下了冗余量。故而采用方案二完成本设计。
方案二以DS18B20作为温
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