【導讀】本設計是基于AT89C51單片機的多路倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計與制作。件，硬件電路包括溫度檢測電路、溫度控制電路和一些接口電路等輔助電路，溫度子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序幾個模塊。然后，通過AT89C51單片機芯片對送來的測量溫度讀數(shù)進行計算和轉換，會把信號傳遞給報警電路單元。最后，LCD1602芯片將送來的值依次循環(huán)顯示。借助仿真工具Proteus和單片機編程軟件Keil實現(xiàn)系統(tǒng)軟、硬件。的交互仿真，并進行了電路的焊接和調(diào)試，實現(xiàn)了課題設計目的。

　　

【正文】 29 表 元器件清單 序號 名稱 型號 單位 數(shù)量 備注 1 電阻 10K? 支 2 2 電容 30pF 支 2 3 晶振 12MHz 支 1 4 三極管 9012 支 1 5 蜂鳴器 支 1 6 滑動變阻器 10K? 支 1 7 電阻 5K? 支 3 8 液晶顯示器 LCD1602 支 1 9 單片機 AT89C51 支 1 由于 DS18B20 與單片機采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，對 DS18B20 進行讀 /寫編程時，必須嚴格的保證讀 /寫時序，否則將無法讀取測量結果。本程序采用單片機 C 語言編寫，用 Keil C 編譯器編程調(diào)試。 軟件調(diào)試到液晶能顯示溫度值，而且在有溫度變化時（例如改變傳感器的溫度值）顯示溫度能改變。 軟硬件分別調(diào)試完成以后，將程序下載入 單片機中，電路板接上電源，系統(tǒng)開始運行。如圖 圖 系統(tǒng)初始調(diào)試圖 由于剛上電時 DS18B20還沒有初始化成功，所以三路都顯示為 85℃ 。經(jīng)過一個循環(huán)周期后，開始顯示各路溫度。如圖 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 30 a b c d 圖 各路溫度顯示圖 圖中 a、 b、 c 圖分別為第 1 路、第 2 路、第 3 路檢測的溫度，圖 d 為循環(huán)一周期后重新顯示的第 1 路溫度。 由于我們在用軟件仿真的時候都是假設所有的元件為理想狀態(tài)，但是在現(xiàn)實中，遠遠達不到理想狀態(tài)，元器件總是或多或少存在一些問題，所以成品有可能和仿真出的結果有一些誤差。但只有能夠?qū)崿F(xiàn)正常循環(huán)顯示溫度值，那么本次設計基本成功。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 31 結論 本設計利用 AT89C51 芯片控制溫度傳感器 DS18B20，再輔之以部分外圍電路實現(xiàn)對環(huán)境溫度的監(jiān)測，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴展性能很強大。 由于DS18B20 支持單總線協(xié)議，我們還可以將多個 DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實現(xiàn)多點測溫監(jiān)控系統(tǒng)。由于 DS18B20 的測量精度只有177。 度，往往很多場合需要更加精確的溫度，在所測溫度精度不變的基礎上必須對數(shù)據(jù)進行校正。由于 DS18B20 是基于帶隙結構的數(shù)字式溫度傳感器， PN 結增量電壓正比于 IC 絕對溫度（ PTAT），它的測溫精度較高 ,但存在著一定的誤差 .不過 ,其誤差在時間和外部環(huán)境變化的條件下 ,保持相當高的穩(wěn)定性。 通過本次設計，讓我對單片機 AT89C51 的原理應用以及與周邊系統(tǒng)的連接融合環(huán)節(jié)有了深入的認識，針對溫度傳感器 DS18B20 芯片的原理我通過網(wǎng)絡資料對其有了更深刻的理解。并且能夠 熟悉使用 proteus 進行硬件仿真， keil 進行程序編譯，培養(yǎng)了分析問題、解決問題、獨立設計和制作電子產(chǎn)品的能力。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 32 參 考 文 獻 [1] 常喜茂 ,孔英會 ,付小寧 ． C51 基礎與應用實例 [M]． 電子工業(yè)出版社 ,． [2] 余永權 . ATMEL89 系列單片機應用技 術 [M]．北京：航空航天大學出版社， ． [3] 江思敏 ,陳明 ． Protel 電路設計教程 [M]．北京： 清華大學出版社 ， 2020． 3． [4] 陸子明 ,徐長根 ． 單片機設計與應用基礎教程 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社， ． [5] 張文娜，葉湘濱 ． 傳感器接口電路的抗干擾技術及其應用 [J]. 計算機自動測量與控制， 2020,9(3)． [6] 趙華峰 ,李龍洲 ． MCS51 單片機多分支程序的實現(xiàn) [J]. 渭南師范學院學報， 2020,(2) ． [7] 劉篤仁，韓保君 . 倉庫溫濕度的多 點移動監(jiān)測系統(tǒng)設計 [J]. 大連民族學院學報， (3) ． [8] 張 偉 ,戈振揚 ． 烤煙房溫濕度無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) [J].計算機工程 .． [9] 51 單片機學習網(wǎng)論壇 . //[10] SingleChipMicroputer． html． [11] ， NAPIERALSKI A． An anaOogue humid sensor integrated in the CMOS technology． In： ’ 95 Workshop,France： Grenoble,1995,1520,2526 ． [12] Jon ’ s 15th Annual uP/uC Chip Directory． EDN,1988,3： 112132 ． [13] ARABI K,KAMINSKAB． Builtin humid sensors for online thermal monitoring of microelectronic structures． IEEE International Conference,1997,12： 462467 ． 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 33 致 謝 畢業(yè)設計是對我們知識運用能力的一次全面的考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學術論文和工作打下良好的基礎。本次設計能夠順利完成，首先我要感謝我的母校 大連海事大學，是她為我們提供了 學習知識的土壤，使我們在這里茁壯成長。 其次我要感謝電子信息科學與技術專業(yè)的老師們，他們不僅教會我們專業(yè)方面的知識，而且教會我們做人做事的道理；尤其要感謝本次設計中給我大力支持和幫助的金老師，也就是我的指導老師，每有問題金老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設計中去，還要感謝我的同學們他們熱心的幫助，還需 感謝相關資料的編著和給予我們支持的社會各界人士，感謝你們?yōu)槲覀兲峁┮粋€良好的環(huán)境，使本次設計圓滿完成。 最后我要特別感謝我的父母，是他們最先教會了我為人處事的道理，給了我學習的機會。大學四年來 他們一直在背后默默地支持著、關心著、牽掛著我，給我精神上的鼓勵和安慰。是他們無言的眷顧和送贈讓我愉快而又順利的度過我的大學生活。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 34 附錄 1 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar code table[]=。 uchar code ditab[16]= {0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}。 uchar data display[2]={0x00,0x00}。 sbit en = P3^1。 sbit rs = P3^0。 sbit DQ1 = P3^2。 sbit DQ2 = P3^3。 sbit DQ3 = P3^4。 sbit led1 = P2^0。 sbit led2 = P2^1。 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。 //讀出溫度暫放 uint temp1, temp2,temp3。 /**********************我的延時函數(shù) ********************************/ void delay1ms(uint z) { uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。 } /***********************ds18b20 的延時函數(shù)**************************************/ void delay_18B20(uint i) { while(i)。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 35 } /****************DS18B20 復位函數(shù) ************************/ DS18B20_reset1(void)//編號 1 的 ds18b20 初始化 { uchar x = 0。 DQ1 = 1。 //DQ 復位 ,不要也可行。 delay_18B20(8)。 //稍做延時 DQ1 = 0。 //單片機拉低總線 delay_18B20(80)。 //精確延時，維持至少 480us DQ1 = 1。 //釋放總線，即拉高了總線 delay_18B20(4)。 //此處延時有足夠 ,確保能讓 DS18B20 發(fā)出存在脈沖。 x= DQ1。 delay_18B20(20)。 } DS18B20_reset2(void)//編號 2 的 ds18b20 初始化 { uchar x = 0。 DQ2 = 1。 //DQ 復位 ,不要也可行。 delay_18B20(8)。 //稍做延時 DQ2 = 0。 //單片機拉低總線 delay_18B20(80)。 //精確延時，維持至少 480us DQ2 = 1。 //釋放總線，即拉高了總線 delay_18B20(4)。 //此處延時有足夠 ,確保能讓 DS18B20 發(fā)出存在脈沖。 x= DQ2。 delay_18B20(20)。 } DS18B20_reset3(void)//編號 3 的 ds18b20 初始化 { uchar x = 0。 DQ3 = 1。 //DQ 復位 ,不要也可行。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 36 delay_18B20(8)。 //稍做延時 DQ3 = 0。 //單片機拉低總線 delay_18B20(80)。 //精確延時，維持至少 480us DQ3 = 1。 //釋放總線，即拉高了總線 delay_18B20(4)。 //此處延時有足夠 ,確保能讓 DS18B20 發(fā)出存在脈沖。 x= DQ3。 delay_18B20(20)。 } /****************DS18B20 寫命令函數(shù) ************************/ //向 1WIRE 總線上寫 1 個字節(jié) void write_byte1(uchar val)//編號 1 { uchar i。 for(i=8。i0。i) { DQ1=0。 //5 us DQ1=valamp。0x01。 //最低位移出 delay_18B20(5)。 DQ1=1。//66 us val = 1 。 } } /****************DS18B20 讀 1 字節(jié)函數(shù) ************************/ //從總線上取 1 個字節(jié) uchar read_byte1()//編號 1 { uchar i =0。 uchar dat = 0。 f or(i=8。i0。i) { DQ1 = 0。 基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與制作 37 dat = 1。 DQ1 = 1。