【導讀】1．系統(tǒng)硬件設計。2．模塊化設計。3．主控電路的設計。4．系統(tǒng)設計的仿真實現(xiàn)。1．能夠?qū)崟r測量對象溫度，超過設定值聲光報警。2．DS18B20測溫范圍-55oC~+128oC，以遞增。3．得到優(yōu)化的仿真軟件程序；蜂鳴器的原理是由振動產(chǎn)生聲音。[1]張開生,郭國法.MCS-51單片機溫度控制系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息,20xx,21. [2]余發(fā)山,王福忠.單片機原理及應用技術[M].中國礦業(yè)大學出版社,20xx.[3]何立民.單片機應用技術選編[M].北京:北京航空航天大學出版社,20xx.

　　

【正文】 6P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1X1CR Y S T A LC12 2 p FC22 2 p F+ 5 VR11 0 k+ 5 VR 1 01 .5 k3 2 .0DQ2V C C3G ND1U2DS 1 8 B 2 0R 1 14 .7 K+ 5 VC32 2 u F3 0 .0DQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0R 1 24 .7 K+ 5 VR22 2 0D1L E D B L U EQ1NP NR31kL S 1S P E A K E R消警加一減一+ 5 V 圖 51 系統(tǒng)電路仿真圖 （ 2）如圖 52 是溫度傳感器所檢測的溫度值，經(jīng)過單片機 STC89C52 的處理，送LCD1602 液晶顯示器顯示的值。 圖 52 溫度傳感器所檢測的溫度值 基于單片機的多點溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與仿真 22 首先程序下載到單片機中，然后按仿真按鈕開始仿真，但是在仿真過程中有傳感器的溫度總是 0，如圖 53 所示，經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)它的序列號和二維數(shù)組 id 中定義的不一樣，所以導致仿真出錯，經(jīng)過改正后，仿真正確，如圖 53 所示。 圖 53 仿真出錯圖 （ 3）如圖 54 是按下按鍵 S2 后， LCD1602 顯示的是溫度的上限初始值加 。 圖 54 溫度上限初始值的顯示 在設置 溫度上限初始值時，還是比較順利的，沒有出現(xiàn)什么錯誤，能夠正常的顯示溫度值。 （ 4）如圖 55 所示，為調(diào)整溫度上限之后的顯示數(shù)據(jù)，如果溫度在 30 以下 單片機不會發(fā)出報警命令，只要平均溫度大于 30，單片機就會發(fā)出報警命令，蜂鳴器響起，發(fā)光二極管發(fā)光，然后做出相關的操作 。 基于單片機的多點溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計與仿真 23 圖 55 溫度上限設置值 在設置溫度上限后，把其中一個傳感器溫度調(diào)到不在上限范圍內(nèi)時，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器不響，發(fā)光二極管不發(fā)光，通過尋找原因發(fā)現(xiàn)，發(fā)光二極管由于在硬件電路中接線有問題，與其相連的電阻選擇的阻值太大了，蜂鳴器由于與其相連的三極管使用錯誤，應該連接 NPN 的三極管，在電路中用成了 PNP，導致電路不導通，通過改進這些問題，再次進行調(diào) 試，發(fā)現(xiàn)問題解決了。通過這次仿真使我學到了很多，首先在以后的做事中，最起碼的細心要有，做事不求最好，但求更好 。 本章小結 畢業(yè)設計利用 PROTEUS與 Keil uVision4對單片機二點溫度測量系統(tǒng)進行了仿真設計。從設計的結果可以看出，利用 PROTEUS進行單片機系統(tǒng)的仿真設計可以極大地簡化單片機程序在目標硬件上的調(diào)試工作，大幅度節(jié)省制作電路板的時間和成本，對于提高產(chǎn)品的開發(fā)效率、降低開發(fā)成本等有重要的意義。 通過調(diào)試系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) DS18B20除了上述特點，也有一些缺點，比如：簡單的硬件連接需要復雜的軟件編程來實現(xiàn)，大大增加了復雜程度。 DS18B20測量溫度的時，靈敏度不夠高，快速變化的溫度不能迅速顯示其變化。通過一系列的實驗： DS18B20的測溫系統(tǒng)比較適合用于環(huán)境溫度監(jiān)測、對溫度的微小變化敏感、不適合實時性強、溫度要求變化很大的測溫系統(tǒng) [15]。 24 結束語 通過這次的畢業(yè)設計，使我對在大學中所學的專業(yè)知識進行了綜合的銜接和運用。 在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中，在電 力、化工、石油、冶金、機械制造、大型倉儲室、實驗室、農(nóng)場塑料大甚至人們的居室里經(jīng)常需要對環(huán)境溫度進行檢測，并根據(jù)實際的要求對環(huán)境溫度進行控制。我對此只是做了一個簡單的設計。 硬件電路的簡單是以軟件的復雜為代價的，因此在程序的編寫與調(diào)試的過程當中稍一粗心就會出現(xiàn)錯誤，包括時間延時不夠長，設置參數(shù)的類型有錯誤。該程序經(jīng)過反復的調(diào)試和修改，雖然能夠達到預期的目標，但是還有很多地方需要修改完善，如開始仿真時機器會掃描錯誤代碼而使電路報警，還可以利用剩余的輸入 /輸出口掛接更多的 DS18B20等。 畢業(yè)設計通過分析對比各種不同的溫度傳感器，選定 DS18B20，這種單總線數(shù)字溫度傳感器的通信方式比較獨特新穎，軟件編寫的比較易懂，特點突出。使用其構建的系統(tǒng)有很多優(yōu)點：硬件連線簡單，省去了使用模擬傳感器要進行放大、數(shù)模轉換等工作，由于它的級聯(lián)功能，一條總線可掛接多個傳感器測量不同位置的溫度，根據(jù)DS18B20唯一的序號識別不同傳感器在各自位置的溫度。 畢業(yè)設計作為綜合性的設計，它不同于以前教學中的實驗、課程設計等實踐環(huán)節(jié)。以前所做的一些設計主要是根據(jù)相關的課本及老師給的資料去完成的，有一定的參照性，所以相對 而言比較簡單，不能完全達到鍛煉自己動手能力的目的。 而畢業(yè)設計則是對我們在大學中所學知識的一個綜合的訓練及考核，是對所學知識的應用能力和大學所學理論知識對實踐技能相結合的全面的檢驗。并對我們?nèi)绾胃鶕?jù)要做的課題對現(xiàn)有的資料進行理解和運用的能力的考核。真正做到了理論聯(lián)系實際，把以前所學的知識綜合貫通進行實踐，并在實踐中不斷學習和自我完善。 從剛確定畢業(yè)設計課題以來，我首先是查找一些相關的書籍及資料，然后分析設計，并根據(jù)實際情況擬定設計方案，從而達到優(yōu)化方案。同時，通過這次設計，使我在各個方面都有了很大的提高，特別是在理論和實踐結合方面使我受益匪淺，大學里學習的理論知識在根本上得到一次最完整的實踐和提高。也為我即將面臨的工作奠定了很好的基礎。 25 致 謝 在這里我要感謝所有曾經(jīng)關心和幫助過我的人，這篇論文的完成和他們中的任何一位都是分不開的。 首先，我要向付老師和其他老師致以由衷的感謝和誠摯的敬意，老師們?yōu)槲覀兲峁┝嗽S多巧妙的設計思想。 轉眼間 已經(jīng)在美麗的河南工程大學渡過了美好的時間，這幾年是我人生中很重要的幾年，這里留下了我求學的足跡，這里見證了我成長的點滴，在畢業(yè)設計完成之際，我衷心的感謝曾經(jīng)給我?guī)椭?、支持、鼓勵的所有老師和同學。 26 參考文獻 [1] 張開生 ,郭國法 .MCS51 單片機溫度控制系統(tǒng)的設計 [J].微計算機信息 ,20xx,21(7): 6869. [2] 趙旦峰 ,趙昕 .集成溫度傳感器在多點溫度測量中的應用 [J].傳感器技術 ,1997,(01):3638. [3] 包敬海 .基于 DS18B20 的多點體溫檢測系統(tǒng)的研究 [J].自動化與儀表 ,20xx,2:2022. [4] 游冠軍 ,胡益華 ,趙天相 .集成溫度傳感器 AD590 的電路原理及其在測溫和溫控中的應用 [J].大學物理實驗 , 20xx,(03):36. [5] 黃小波 .基于 AT89S52 單片機與 DB18B20 的溫度 監(jiān)控系統(tǒng) [J].單片機開發(fā)與應用 ,20xx , 24(10):119120. [6] 晁陽 ,張爭剛 ,熊剛 .基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的設計 .楊凌職業(yè)技術學院學報 , 20xx,3,10(1). [7] 曹海平 .基于 單片機 和 DS18B20 的分布式多點溫度檢測系統(tǒng)的設計 [J].自動化技術與應用 , 20xx,11:9093. [8] 劉玉潔 .DS18B20 溫度測量電路的設計與仿真 [J].數(shù)字技術及應用 ,20xx,4:156157. [9] 魏玲 .基于 DS18B20 的單總線測溫系統(tǒng)設計 .黑龍江冶金 ,20xx:2629. [10] 黃鳳娟 .基于單片機的溫度測控系統(tǒng)在溫室大棚中的設計與實現(xiàn) .安徽大學 .20xx:4550. [11] 宋刈非 .基于 DS18B20 傳感器的溫度檢測系統(tǒng) [J].光電技術應用 ,20xx(3):4762. [12] 廖琪梅 ,韓彬 ,楊文昭 .基于單總線器件 DS18B20 的溫度測量儀 [J].國外電子器件， 20xx(2)：2426. [13] 申忠如 ,申淼 ,譚亞麗編著 ,《 MCS51 單片機原理及系統(tǒng)設計》 ,西安交通大學出版社 ,20xx. [14] Dallas Semiconductor Corporation DS18B20 Programmable Resolution 1Wire Digital Thermometer [R]. Product Datasheet, 20xx. [15] Helen Marie Rosenthal, Andrew Leslie, LEAF TEMPERATURE MEASUREMENT TECHNIQUES [J]. AAPS PharmSciTech,20xx (7):E1E9. 27 附錄一：硬件仿真圖 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1 AT89C51X1 CRYSTALC1 22pFC2 22pF+5VR1 10k+5VR101.5k32.0DQ2VCC3GND1U2 DS18B20R114.7K+5VC3 22uF30.0DQ2VCC3GND1U3 DS18B20R124.7K+5VR2 220D1LEDBLUEQ1 NPNR3 1kLS1SPEAKER消警 加一 減一+5V 28 附錄二：系統(tǒng)原理圖 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND20212223242526272829ALE/30313233343536373839VCC40U1 STC89C5210UFC110KR1VCC1GND1 2Y130pFC2 30pFC3GND123624自鎖開關VCC110UFC4104C5Vss1Vdd2V03RS4R/W5