STC89C52单片机的温度检测系统设计
STC89C52单片机的温度检测系统设计[20200131183252]
【摘要】
本设计设计的是基于单片机STC89C52的温度检测和控制系统，利用温度传感器实时采集温度数据，并将采集到的数据传送到单片机加以计算并处理。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以在实际的生产生活中得到了广泛的应用，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。
本设计主要介绍单片机在温度控制中的应用，文中以STC89C52单片机为控制核心，利用数字温度传感器DS18B20测量温度。系统主要通过硬件电路和软件程序的设计，实现系统的基本功能。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。
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关键字:】STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
引 言 1
一﹑系统设计方案选择 2
(一) 方案一 2
(二) 方案二 2
(三) 系统设计框图 2
二、系统器件介绍 2
(一) 温度传感器 2
1、DS18B20器件概述 2
2、引脚说明 2
(二) STC89C52单片机 3
1、STC89C52单片机概述 3
2、引脚说明 3
(四) 电源稳压芯片LM2596 5
1﹑LM2596的概述 5
2﹑LM2596的引脚图 5
三﹑系统的硬件设计和连接 5
(一) 温度传感器电路 5
(二) 系统电源电路的设计 6
(三) LCD显示电路 7
(四) 串口通讯电路 7
(五) 按键接口电路 8
(六) 时钟电路 8
(七) 存储器接口电路 8
四、系统软件设计 9
(一) 主程序 9
(二) 计算温度子程序 9
(三) 显示数据刷新子程序 10
总结 11
致谢 12
参考文献 13
附录一 系统原理图 14
附录二 元件清单 15
附录三 程序代码 16
引 言
在实际生产、生活等各个领域中，温度是环境因素的不可或缺的一部分，对温度及时精确的控制和检测显得尤为重要。采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便和组态简单的优点,而且可以提高被控温度的技术指标。针对以上情况，在控制成本的前提下，通过本设计设计一款能够实时检测控制温度，又具有对系统设定不同的报警温度的温度控制报警系统功能。此系统能够满足现代生产生活的需要，效率高，具有较强的稳定性和灵活性。因此，在生产和生活中要对温度进行严格的控制，使温度在规定的范围内变化。通过本系统提高学生对于温度控制的认识。在学习实践中提高对理论的认知能力和动手解决实际问题的能力，达到教学实践相结合的目的。及采用先进的科学技术，加以丰富的保安实际经验和知识，向社会提供各种超值安全设备服务，给用户带来安全和放心
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。
一﹑系统设计方案选择
(一) 方案一
由本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件。利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
(二) 方案二
进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器。采用一只温度传感器DS18B20，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换。电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口，便于系统的再扩展，满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
(三) 系统设计框图
图1 系统设计框图
二、系统器件介绍
(一) 温度传感器
1、DS18B20器件概述
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
2、引脚说明
(1)DQ为数字信号输入/输出端；
(2)GND为电源地；
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
图2 DS18B20引脚示意图
(二) STC89C52单片机
1、STC89C52单片机概述
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程和檫除的只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压和高性能COMOS8的微处理器，称为单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，和工业标准的MCS-51指令集与输出管脚相兼容。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。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，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
2、引脚说明
STC89C52芯片 共40引脚:
1～8脚: 通用I/O接口p1.0～p1.7；
9脚: rst复位键；
10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出；
12～19:I/O p3接口 (12,13脚 INT0中断0 INT1中断1；
14,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端)；
18,19: 晶振谐振器 20 地线；
图3 STC89C52引脚图
21～28 p2 接口 高8位地址总线；
29: psen 片外rom选通端 单片机对片外rom操作时 29脚(psen)输出低电平
30:ALE/PROG 地址锁存器；
31:EA rom取指令控制器 高电平片内取低电平片外取；
32～39:p0.7～p0.0(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同 与引脚号的排列顺序相反)；
40:电源+5V
(三) 时钟芯片DS1302
1、DS1302的概述
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信 ，并可采用突发方式一次传送多个字节 的时钟信号 或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器 。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚 ，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
【摘要】
本设计设计的是基于单片机STC89C52的温度检测和控制系统，利用温度传感器实时采集温度数据，并将采集到的数据传送到单片机加以计算并处理。由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以在实际的生产生活中得到了广泛的应用，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。
本设计主要介绍单片机在温度控制中的应用，文中以STC89C52单片机为控制核心，利用数字温度传感器DS18B20测量温度。系统主要通过硬件电路和软件程序的设计，实现系统的基本功能。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
引 言 1
一﹑系统设计方案选择 2
(一) 方案一 2
(二) 方案二 2
(三) 系统设计框图 2
二、系统器件介绍 2
(一) 温度传感器 2
1、DS18B20器件概述 2
2、引脚说明 2
(二) STC89C52单片机 3
1、STC89C52单片机概述 3
2、引脚说明 3
(四) 电源稳压芯片LM2596 5
1﹑LM2596的概述 5
2﹑LM2596的引脚图 5
三﹑系统的硬件设计和连接 5
(一) 温度传感器电路 5
(二) 系统电源电路的设计 6
(三) LCD显示电路 7
(四) 串口通讯电路 7
(五) 按键接口电路 8
(六) 时钟电路 8
(七) 存储器接口电路 8
四、系统软件设计 9
(一) 主程序 9
(二) 计算温度子程序 9
(三) 显示数据刷新子程序 10
总结 11
致谢 12
参考文献 13
附录一 系统原理图 14
附录二 元件清单 15
附录三 程序代码 16
引 言
在实际生产、生活等各个领域中，温度是环境因素的不可或缺的一部分，对温度及时精确的控制和检测显得尤为重要。采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便和组态简单的优点,而且可以提高被控温度的技术指标。针对以上情况，在控制成本的前提下，通过本设计设计一款能够实时检测控制温度，又具有对系统设定不同的报警温度的温度控制报警系统功能。此系统能够满足现代生产生活的需要，效率高，具有较强的稳定性和灵活性。因此，在生产和生活中要对温度进行严格的控制，使温度在规定的范围内变化。通过本系统提高学生对于温度控制的认识。在学习实践中提高对理论的认知能力和动手解决实际问题的能力，达到教学实践相结合的目的。及采用先进的科学技术，加以丰富的保安实际经验和知识，向社会提供各种超值安全设备服务，给用户带来安全和放心
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。
一﹑系统设计方案选择
(一) 方案一
由本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件。利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
(二) 方案二
进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器。采用一只温度传感器DS18B20，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换。电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口，便于系统的再扩展，满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
(三) 系统设计框图
图1 系统设计框图
二、系统器件介绍
(一) 温度传感器
1、DS18B20器件概述
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
2、引脚说明
(1)DQ为数字信号输入/输出端；
(2)GND为电源地；
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
图2 DS18B20引脚示意图
(二) STC89C52单片机
1、STC89C52单片机概述
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程和檫除的只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压和高性能COMOS8的微处理器，称为单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，和工业标准的MCS-51指令集与输出管脚相兼容。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。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，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
2、引脚说明
STC89C52芯片 共40引脚:
1～8脚: 通用I/O接口p1.0～p1.7；
9脚: rst复位键；
10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出；
12～19:I/O p3接口 (12,13脚 INT0中断0 INT1中断1；
14,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端)；
18,19: 晶振谐振器 20 地线；
图3 STC89C52引脚图
21～28 p2 接口 高8位地址总线；
29: psen 片外rom选通端 单片机对片外rom操作时 29脚(psen)输出低电平
30:ALE/PROG 地址锁存器；
31:EA rom取指令控制器 高电平片内取低电平片外取；
32～39:p0.7～p0.0(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同 与引脚号的排列顺序相反)；
40:电源+5V
(三) 时钟芯片DS1302
1、DS1302的概述
DS1302 是美国
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