基于单片机控制的多点温度检测系统设计(附件)【字数：9373】
摘 要随着社会进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上存在的温度检测仪器普遍都是单点测量，同时有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定[3]。就目前的中国温度检测系统状况来说,温度检测主要的应用场合是农业生产﹑工业存储以及科研方面等等，并且需求也越来越旺盛。温度检测方面的研究已经有100多年了,在这100多年里温度控制系统主要分为三个步骤,第一步:通过模拟电路来检测温度,但是检测效果差;第二步是集成电路来检测温度,效果较第一步有很大的进步,第三步:智能化多点温度检测系统,而这种检测器也是国际发达国家主流检测方式[1]。本课题主要研究的是利用单片机来进行多点温度检测,检测对象就是室温,主要实现方式是利用单片机检测室内不同地点的温度,同时有按键来设置我们需要的温度上限和温度下限值,单片机控制的多个传感器检测到温度时,这些温度就被单片机显示在液晶上,同时单片机把这些温度和我们用按键来设定的值做对比,一旦超过这个值或者低于这个下限值,那么就报警。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及目的 1
1.2发展状况 1
第二章 系统总体设计 2
2.1硬件总体设计 2
2.2硬件系统子模块 2
第三章 硬件系统设计 4
3.1硬件电路分析和设计报告 4
3.2单片机最小系统电路 4
3.3LCD显示模块 7
3.4温度采集电路 9
3.5电源电路 10
3.6报警电路 10
第四章 系统软件设计 12
4.1主程序流程图 12
4.2温度采集模块 12
4.3温度设定模块程序设计 15
4.4温度显示模块设计 17
4.5报警模块程序设计 18
4.6多路数据巡回显示设计 19
第五章 仿真效果分析 21
5.1PROTEUS仿真 21
第六章 总结与展望 23
6.1总结 23
6.2展望 23
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
25
参考文献 26
附录A 整体原理图 27
附录B PCB板图 27
附件C 程序 28
第一章 绪论
1.1选题背景及目的
在农业和工业的相关生产中，温控以及测量方面都有着非常重要的地位。例如在机械，电气，冶炼和食品加工方面，都用到了诸如微波炉、加热炉、烤箱以及恒温箱等等，这些方面都要对温度进行检测。
电子技术在本世纪的发展令人瞠目结舌，在这个技术的发展推动下，现在电子产品可以说琳琅满目，各个行业都存在，可以说在促进社会快速高效的成长过程中电子技术功不可没，促进了整个社会的大变革。在生活中我们可以发现节奏已经变得越来越快，电子产品也跟随着人类的需求更新换代越来越快，例如我们使用的苹果手机，可是说是每年换一代，正是由于电子技术的飞速发展，人类的生活现代化进程加快，对居住环境的舒适度要求越来越高以及个人、家庭安全需求要极大的保障。就像目前的一种基于51单片机的多点温度检测系统的设计，能够时时刻刻让人了解温度动态[3]。
因为单片机与传感器的种类比较多，在选择单片机的主控器方向就是看温度检测系统的应用领域，根据环境因素的变化也会决定了传感器的选择。本文采用的是STC89C52单片机以及8个DS18B20传感器。
1.2发展状况
在我国，由于在温度方面的研究比较晚，所以我国在温度检测方面的也落后于发达国家，在二十世纪七八十年代，我国引进发达国家的大棚温度检测系统，在这个基础上研究温度检测，从而建立一套自己的温度检测体系，但是该温度检测系统仍旧有很大的缺陷，紧紧只是针对单一环境的单点温度检测，一旦环境复杂化，检测起来仍旧存在很大的不足，但是随着时间的推移，以及计算机技术的发展，我国在温度检测方面已经从总体上的消化吸收，应用简单场合，到复杂性多元化应用转变，在应用技术上，以单片机为主，进行多路独立样本采集测试，并没有真正意义的多元化混合测试与检测，所以和发达国家综合比较起来，我国温度检测器的发展仍旧存在很大的不足，大部分只是小范围的应用并没有达到国外的那种集成化，高技术应用，并且我国也存在配套能力差，相应的产业比较落后，没有形成一个系统的产业链等等缺点[9]。
温度检测主要的应用场合是农业生产、工业存储，以及科研方面等等并且需求也越来越旺盛，温度检测方面的研究已经有100多年了，在这100多年里温度检测系统主要分为三个步骤，第一步：通过模拟电路来检测温度，但是检测效果差；第二步是集成电路来检测温度，效果较第一步有了很大的进步，第三步：智能化多点温度检测系统[4]，而这种检测器也是国际发达国家主流检测方式。
第二章 系统总体设计
2.1硬件总体设计
本设计主要是温度检测系统通过单片机控制得以实现，相应的设计框架21所示。可以看出这个系统包括以下几个大模块：一是STC89C52主控模块；二是单片机的外围电路；三是信号采集模块；四是电源模块；五是液晶显示电路模块；六是通信模块；第七部分是报警模块。其主要工作原理为：利用多个DS18B20传感器，采集多个温度数据，将这些数据转换成电信号，传输到STC89C52主控电路，并且主控电路进行信号处理、测量参数显示、数据存储等。
这个系统主要是用多个温度传感器件对温度进行收集，并把这些信息转换为电信号。再将这些信号经过简单的信号滤波放大，将数据输给STC89C52微检测器的AD采样接口[3]。然后通过主控芯片STC89C52对数据进行解析，再根据用户的需求，将温度信号设置一个范围，如果采集的温度超过设置的范围那么蜂鸣器将发出报警声。并且将这些数据实时显示在液晶显示装置上，如果温度采集不到或者一直处于低温，那么报警装置就会触动。本设计在设计过程中主要使用软硬件方面的知识，在硬件设计方面主要使用Altium?Designer软件进行硬件的编辑，把硬件的抗干扰能力也要考虑进去，通过keil软件编程设计该系统。
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图21 系统结构框图
2.2硬件系统子模块
1、温度传感器
信号采集和传输模块主要采用DS18B20检测温度参数，并且将这些参数经过模拟滤波电路（模拟滤波，简称阿尔夫），采样保持电路（采样保持简称S / H）以及利用运放进行数据处理之后传送到主控模块，这个体系的主要功能为了主系统的信号获取和逻辑判断，实现对模拟量向数据量转换的最终目的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及目的 1
1.2发展状况 1
第二章 系统总体设计 2
2.1硬件总体设计 2
2.2硬件系统子模块 2
第三章 硬件系统设计 4
3.1硬件电路分析和设计报告 4
3.2单片机最小系统电路 4
3.3LCD显示模块 7
3.4温度采集电路 9
3.5电源电路 10
3.6报警电路 10
第四章 系统软件设计 12
4.1主程序流程图 12
4.2温度采集模块 12
4.3温度设定模块程序设计 15
4.4温度显示模块设计 17
4.5报警模块程序设计 18
4.6多路数据巡回显示设计 19
第五章 仿真效果分析 21
5.1PROTEUS仿真 21
第六章 总结与展望 23
6.1总结 23
6.2展望 23
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
25
参考文献 26
附录A 整体原理图 27
附录B PCB板图 27
附件C 程序 28
第一章 绪论
1.1选题背景及目的
在农业和工业的相关生产中，温控以及测量方面都有着非常重要的地位。例如在机械，电气，冶炼和食品加工方面，都用到了诸如微波炉、加热炉、烤箱以及恒温箱等等，这些方面都要对温度进行检测。
电子技术在本世纪的发展令人瞠目结舌，在这个技术的发展推动下，现在电子产品可以说琳琅满目，各个行业都存在，可以说在促进社会快速高效的成长过程中电子技术功不可没，促进了整个社会的大变革。在生活中我们可以发现节奏已经变得越来越快，电子产品也跟随着人类的需求更新换代越来越快，例如我们使用的苹果手机，可是说是每年换一代，正是由于电子技术的飞速发展，人类的生活现代化进程加快，对居住环境的舒适度要求越来越高以及个人、家庭安全需求要极大的保障。就像目前的一种基于51单片机的多点温度检测系统的设计，能够时时刻刻让人了解温度动态[3]。
因为单片机与传感器的种类比较多，在选择单片机的主控器方向就是看温度检测系统的应用领域，根据环境因素的变化也会决定了传感器的选择。本文采用的是STC89C52单片机以及8个DS18B20传感器。
1.2发展状况
在我国，由于在温度方面的研究比较晚，所以我国在温度检测方面的也落后于发达国家，在二十世纪七八十年代，我国引进发达国家的大棚温度检测系统，在这个基础上研究温度检测，从而建立一套自己的温度检测体系，但是该温度检测系统仍旧有很大的缺陷，紧紧只是针对单一环境的单点温度检测，一旦环境复杂化，检测起来仍旧存在很大的不足，但是随着时间的推移，以及计算机技术的发展，我国在温度检测方面已经从总体上的消化吸收，应用简单场合，到复杂性多元化应用转变，在应用技术上，以单片机为主，进行多路独立样本采集测试，并没有真正意义的多元化混合测试与检测，所以和发达国家综合比较起来，我国温度检测器的发展仍旧存在很大的不足，大部分只是小范围的应用并没有达到国外的那种集成化，高技术应用，并且我国也存在配套能力差，相应的产业比较落后，没有形成一个系统的产业链等等缺点[9]。
温度检测主要的应用场合是农业生产、工业存储，以及科研方面等等并且需求也越来越旺盛，温度检测方面的研究已经有100多年了，在这100多年里温度检测系统主要分为三个步骤，第一步：通过模拟电路来检测温度，但是检测效果差；第二步是集成电路来检测温度，效果较第一步有了很大的进步，第三步：智能化多点温度检测系统[4]，而这种检测器也是国际发达国家主流检测方式。
第二章 系统总体设计
2.1硬件总体设计
本设计主要是温度检测系统通过单片机控制得以实现，相应的设计框架21所示。可以看出这个系统包括以下几个大模块：一是STC89C52主控模块；二是单片机的外围电路；三是信号采集模块；四是电源模块；五是液晶显示电路模块；六是通信模块；第七部分是报警模块。其主要工作原理为：利用多个DS18B20传感器，采集多个温度数据，将这些数据转换成电信号，传输到STC89C52主控电路，并且主控电路进行信号处理、测量参数显示、数据存储等。
这个系统主要是用多个温度传感器件对温度进行收集，并把这些信息转换为电信号。再将这些信号经过简单的信号滤波放大，将数据输给STC89C52微检测器的AD采样接口[3]。然后通过主控芯片STC89C52对数据进行解析，再根据用户的需求，将温度信号设置一个范围，如果采集的温度超过设置的范围那么蜂鸣器将发出报警声。并且将这些数据实时显示在液晶显示装置上，如果温度采集不到或者一直处于低温，那么报警装置就会触动。本设计在设计过程中主要使用软硬件方面的知识，在硬件设计方面主要使用Altium?Designer软件进行硬件的编辑，把硬件的抗干扰能力也要考虑进去，通过keil软件编程设计该系统。
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图21 系统结构框图
2.2硬件系统子模块
1、温度传感器
信号采集和传输模块主要采用DS18B20检测温度参数，并且将这些参数经过模拟滤波电路（模拟滤波，简称阿尔夫），采样保持电路（采样保持简称S / H）以及利用运放进行数据处理之后传送到主控模块，这个体系的主要功能为了主系统的信号获取和逻辑判断，实现对模拟量向数据量转换的最终目的。
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