温度控制系统的设计与仿真(附件)【字数：10264】
摘 要时代始终在提高，工业发展随着人们技术变化，逐渐成为世界越来越不能无视的一项工作，现在温度检测仪器过于单一，只能检测单点温度，并且数据不能及时上传，测量的效果也不尽人意，对工业生产以及调控带来了不小的麻烦所以，研究出可以测量多点、实时信息处理、精度高，处理多种情况的温度控制系统尤为重要。此次毕业设计将采用80C51单片机，对温度进行检测。以及DS18B20传感器的采用，其优点是使多个温度同时测量更加稳定以及更加容易操作，并具有单总线的优点。本次毕业设计将介绍DS18B20数字温度传感器的软件、硬件结构并实现DS18B20数字温度传感器protues仿真。
目 录
第一章 绪论 1
1.1本课题研究的背景和意义及发展趋势 1
1.2温度传感器的研究意义 1
1.3本课题的任务和系统设计目标 1
1.4本课题研究内容 1
第二章 系统总体设计 3
2.1引言 3
2.2设计方案 3
2.3 方案的阐述与论证 4
第三章 硬件设计 5
3.1温度传感器DS18B20 5
3.2单片机系统设计 9
3.3按键及显示电路设计 10
3.4报警电路设计 11
3.5整体电路 11
第四章 软件设计 13
4.1软件开发工具的选择 13
4.2系统软件设计的一般原则 13
4.3系统软件设计的一般步骤 13
4.4软件的处理 13
第五章 PROTEUS仿真调试 21
5.1 PROTEUS仿真结果 21
5.2调试 23
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录 27
第一章 绪论
1.1本课题研究的背景和意义及发展趋势
温度是一个重要的因素。长久以来，温度和工业发展紧密相关。甚至说各大行业中，温度也有着十分重要的地位，温度传感器的诞生见证了它在工业发展中的不可或缺的地位，其发展阶段分为模拟集成、智能温度的传感。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
进入21世纪后，关于温度传感器的研究有很多，并且取得了巨大成果，更加规范、精确的传感器，简单说就是为了更加有效的测量温度。传感器对温度的测控是本次设计主要的范畴。目前有单点和多点温度测控仪器。前者主要利用模拟集成温度传感器，检测的温度范围在190摄氏度到750摄氏度，分辨率12位U，可精确到小数点后三位左右。适合独立用户使用。而后者可以多个温度同时测量更加稳定以及更加容易操作，精度高，但是价格过高。
此次设计就是针对单点和多点设计，结合两者的优点，设计的多点测温，控制价格成本，针对工业方面的需求。
1.2温度传感器的研究意义
本次毕业设计的主要目的是针对温度的变化，计算出温度的实时变化过程，在三大信息过程中，我们需要利用的就是信息采集，也就是传感器。而在传感器中，最平常的传感器就是，生活中经常可以用到，但是人们不太了解的数字温度传感器。
1.3本课题的任务和系统设计目标
有关本次设计的任务以及设计目标主要是采用80C51对温度进行检测，通过接收传感器发出的数据从而将多点温度进行汇总，显示在led上面，模块的不同，产生的数据在系统中进行检测主要模块包括A/D转换电路、温度检测、单片机控制器、显示电路以及蜂鸣器等，这些模块的联结开始分析，之后用Proteus进行仿真，最后调试系统进行记录数据等工作。其中，单片机的硬件部分分为控制部分、温度测量、显示键盘系统。测得的温度再与设定值进行评估。最后通过Proteus得到数据。
1.4本课题研究内容
（1）该方案通过使用单片机设计方案，了解其使用原理以及结构
（2）对温度检测与控制的方法的了解
（3）对传感器的电路设计有一定的认识，对其电路原理、单片机、传感器的选择有了解
（4）此次研究利用对模块分部的应用，整个环节通过传感器、单片机以及计算机相结合。调试的系统以及仿真，最终实现数据的汇总
第二章 系统总体设计
2.1引言
温度的检测是通过传感器，而市面上有很多种传感器，我们一般采用智能传感器以及模拟集成传感器，通过单片机对他们进行调控。
2.2设计方案
此次毕业设计将采用80C51单片机，对温度进行检测。这种单片机的构成为显示电路、报警电路、电源电路以及传感器电路，还有石英振荡器电路和复位电路构成。报警电路的作用是保护电路，可以设置上下限范围，多个温度信号传输到单片机中时，一旦该数据超过或者不到一个固定的温度，就会触发报警电路，发出报警声。
单片机通过传感器接收获得的数据，显示在屏幕上，根据不同的需要，发出指令，然后自动抉择相应的传感器，与其设定值做分析，最后再出输信号设定报警电路的数值。
该传感器检测多个温度（DS18B20），实现传感器网，再通过A/D转换器，对单片机进行数据传输，该传感器性价比高且符合各种恶劣环境作业的要求，该温度检测系统的结构框图如下：
图21 系统框图
2.3 方案的阐述与论证
通过传感器与单片机的组合，形成的温度控制系统。使用的传感器是美国Dallas公司所研发的DS18B20传感器，其具有单总线的特点。传感器检测到的数据通过编程实现了一种九到十二位的数值显示方式
DS18B20的性能特点：
1)单线接口，直接输出被测温度值；
2)多点能力；
3)无需外部元件；
4) 外部、内部供电模式；
5)不需备份电源；
6) 测量范围为55～+125℃ ， 固有测温分辨率为0．5℃ ；
7)九到十二位的显示方式；
8)可定义温度报警设置；
9)通过输入命令可以知道温度警告情况；
10)应用范围广
目 录
第一章 绪论 1
1.1本课题研究的背景和意义及发展趋势 1
1.2温度传感器的研究意义 1
1.3本课题的任务和系统设计目标 1
1.4本课题研究内容 1
第二章 系统总体设计 3
2.1引言 3
2.2设计方案 3
2.3 方案的阐述与论证 4
第三章 硬件设计 5
3.1温度传感器DS18B20 5
3.2单片机系统设计 9
3.3按键及显示电路设计 10
3.4报警电路设计 11
3.5整体电路 11
第四章 软件设计 13
4.1软件开发工具的选择 13
4.2系统软件设计的一般原则 13
4.3系统软件设计的一般步骤 13
4.4软件的处理 13
第五章 PROTEUS仿真调试 21
5.1 PROTEUS仿真结果 21
5.2调试 23
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录 27
第一章 绪论
1.1本课题研究的背景和意义及发展趋势
温度是一个重要的因素。长久以来，温度和工业发展紧密相关。甚至说各大行业中，温度也有着十分重要的地位，温度传感器的诞生见证了它在工业发展中的不可或缺的地位，其发展阶段分为模拟集成、智能温度的传感。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
进入21世纪后，关于温度传感器的研究有很多，并且取得了巨大成果，更加规范、精确的传感器，简单说就是为了更加有效的测量温度。传感器对温度的测控是本次设计主要的范畴。目前有单点和多点温度测控仪器。前者主要利用模拟集成温度传感器，检测的温度范围在190摄氏度到750摄氏度，分辨率12位U，可精确到小数点后三位左右。适合独立用户使用。而后者可以多个温度同时测量更加稳定以及更加容易操作，精度高，但是价格过高。
此次设计就是针对单点和多点设计，结合两者的优点，设计的多点测温，控制价格成本，针对工业方面的需求。
1.2温度传感器的研究意义
本次毕业设计的主要目的是针对温度的变化，计算出温度的实时变化过程，在三大信息过程中，我们需要利用的就是信息采集，也就是传感器。而在传感器中，最平常的传感器就是，生活中经常可以用到，但是人们不太了解的数字温度传感器。
1.3本课题的任务和系统设计目标
有关本次设计的任务以及设计目标主要是采用80C51对温度进行检测，通过接收传感器发出的数据从而将多点温度进行汇总，显示在led上面，模块的不同，产生的数据在系统中进行检测主要模块包括A/D转换电路、温度检测、单片机控制器、显示电路以及蜂鸣器等，这些模块的联结开始分析，之后用Proteus进行仿真，最后调试系统进行记录数据等工作。其中，单片机的硬件部分分为控制部分、温度测量、显示键盘系统。测得的温度再与设定值进行评估。最后通过Proteus得到数据。
1.4本课题研究内容
（1）该方案通过使用单片机设计方案，了解其使用原理以及结构
（2）对温度检测与控制的方法的了解
（3）对传感器的电路设计有一定的认识，对其电路原理、单片机、传感器的选择有了解
（4）此次研究利用对模块分部的应用，整个环节通过传感器、单片机以及计算机相结合。调试的系统以及仿真，最终实现数据的汇总
第二章 系统总体设计
2.1引言
温度的检测是通过传感器，而市面上有很多种传感器，我们一般采用智能传感器以及模拟集成传感器，通过单片机对他们进行调控。
2.2设计方案
此次毕业设计将采用80C51单片机，对温度进行检测。这种单片机的构成为显示电路、报警电路、电源电路以及传感器电路，还有石英振荡器电路和复位电路构成。报警电路的作用是保护电路，可以设置上下限范围，多个温度信号传输到单片机中时，一旦该数据超过或者不到一个固定的温度，就会触发报警电路，发出报警声。
单片机通过传感器接收获得的数据，显示在屏幕上，根据不同的需要，发出指令，然后自动抉择相应的传感器，与其设定值做分析，最后再出输信号设定报警电路的数值。
该传感器检测多个温度（DS18B20），实现传感器网，再通过A/D转换器，对单片机进行数据传输，该传感器性价比高且符合各种恶劣环境作业的要求，该温度检测系统的结构框图如下：
图21 系统框图
2.3 方案的阐述与论证
通过传感器与单片机的组合，形成的温度控制系统。使用的传感器是美国Dallas公司所研发的DS18B20传感器，其具有单总线的特点。传感器检测到的数据通过编程实现了一种九到十二位的数值显示方式
DS18B20的性能特点：
1)单线接口，直接输出被测温度值；
2)多点能力；
3)无需外部元件；
4) 外部、内部供电模式；
5)不需备份电源；
6) 测量范围为55～+125℃ ， 固有测温分辨率为0．5℃ ；
7)九到十二位的显示方式；
8)可定义温度报警设置；
9)通过输入命令可以知道温度警告情况；
10)应用范围广
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