【正文】 計(jì)是選用DS18B20作為溫度傳感器，選用AT89S52單片機(jī)作為整個(gè)設(shè)計(jì)的核心處理器部分。176。C~+125176。當(dāng)LED液晶顯示器接收到來自AT89S52單片機(jī)傳送來的溫度信息后，顯示了當(dāng)前的溫度。選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，輸出信號(hào)全數(shù)字化。利用AT89S52芯片控制溫度傳感器DS18B20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。利用外接的鍵盤設(shè)置電路，對(duì)溫度進(jìn)行上下限設(shè)置。其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，LED以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中必不可少且廣泛應(yīng)用的器件，尤其在日常生活中也發(fā)揮越來越大的作用。測(cè)溫準(zhǔn)確度低，檢測(cè)系統(tǒng)也有一定的誤差。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻和AD590為溫度敏感元件。 選題的目的及意義隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。目前的智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀(jì)90年代中期問世的，它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶，特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)。測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術(shù)，在我國各領(lǐng)域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說是滲透到社會(huì)的每一個(gè)領(lǐng)域。時(shí)下，家用電器和辦公設(shè)備的智能化、遙控化、模糊控制化己成為世界潮流，而這些高性能無一不是靠單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。單片機(jī)在測(cè)控領(lǐng)域中具有十分廣泛的應(yīng)用，它既可以測(cè)量電信號(hào)，又可以測(cè)量溫度濕度等非電信號(hào)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、抗干擾性好，可以在惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行溫度測(cè)量。并且在到達(dá)報(bào)警溫度后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警?；趩纹瑱C(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng) 上海電力學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題　　目：　 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng) 　　　　院　　系：　 自動(dòng)化工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：　　馬進(jìn)明　　　　　　　　　　 【摘 要】溫度測(cè)量在實(shí)際生產(chǎn)和人們生活中都有廣泛應(yīng)用，為此我設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用AT89S52單片機(jī)作為主控制器件，DS18B20作為測(cè)溫傳感器通過LED數(shù)碼管串口實(shí)現(xiàn)溫度顯示，通過按鍵電路設(shè)置上下限報(bào)警溫度。本文設(shè)計(jì)是從測(cè)溫電路、主控電路、報(bào)警電路等幾個(gè)方面來分析說明的該系統(tǒng)利用DS18B20測(cè)溫范圍廣、測(cè)溫分辨率高、外圍電路簡單、功耗低等特點(diǎn)，與AT89S52構(gòu)成比較簡單的測(cè)溫電路。
關(guān)鍵字：單片機(jī)；溫度傳感器；溫度計(jì)；報(bào)警【Abstract】.In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LED digital temperature sensor tube to achieve temperature display. The key circuit sed the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. This design is from the temperature measurement circuit, main control circuit, alarm circuit, and several other aspects of the note. The system uses DS18B20 temperature measurement range, high temperature measurement resolution and peripheral circuit is simple, low power consumption, pared with AT89S52 devices constitute a simple temperature measurement circuit. The system design of flexible, antiinterference performance is good, can be in the poor working environment for temperature measurement.Keywords：AT89S52；DS18B20；thermometer；alarm目錄1 引言 1 選題的背景 1 選題的目的及意義 12 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體方案 3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 設(shè)計(jì)性能要求 33 器件的選擇 4 單片機(jī)的選擇 4 AT89S52的基本組成及特征 4 AT89S52的引腳功能 5 AT89S52的工作模式及注意事項(xiàng) 8 溫度傳感器的選擇 9 DS18B20的特點(diǎn)及選擇原因 9 DS18B20的測(cè)溫原理 11 顯示器的選擇 11 蜂鳴器 12 排阻 134 電路原理 14 14 晶振電路 14 復(fù)位電路 16 溫度采集電路 16 溫度顯示電路 17 溫度上下限設(shè)置電路 17 溫度過限報(bào)警電路 18 系統(tǒng)總電路圖電路 195 系統(tǒng)流程圖 20 主程序 20 讀出溫度子程序 21 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 21 計(jì)算溫度子程序 22 226 軟件仿真 246．1 軟件設(shè)計(jì)流程 24 原理圖的繪制 24 單片機(jī)程序的調(diào)試與編譯 26 仿真過程 277 總結(jié) 28 設(shè)計(jì)總結(jié) 28 設(shè)計(jì)前景 288 致謝 30參考文獻(xiàn) 31附 錄 32附錄1：系統(tǒng)總圖 32附錄2： 程序 321 引言 選題的背景隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的。由單片機(jī)構(gòu)成的溫度檢測(cè)、溫度控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。今天，我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來越多稱之為單片機(jī)的小電腦在為我們服務(wù)。人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實(shí)時(shí)測(cè)量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測(cè)量，因此研究溫度的測(cè)量方法和裝置具有重要的意義。溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器、智能集成溫度傳感器。社會(huì)的發(fā)展使人們對(duì)傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。無論是在工業(yè)方面，農(nóng)業(yè)方面或者是平民大眾的生活當(dāng)中，我們都能看到溫度計(jì)的身影。熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號(hào)處理電路，而且可靠性相對(duì)較差。因此，利用新型溫度傳感器取代舊式的溫度傳感器是必然的趨勢(shì)，新型的溫度傳感器的優(yōu)勢(shì)越來越得到體現(xiàn)，越來越普及。本設(shè)計(jì)的溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體方案 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，當(dāng)溫度傳感器DS18B20把所測(cè)得的溫度發(fā)送到AT89S52單片機(jī)上，經(jīng)AT89S52處理，將把溫度在顯示電路上顯示，除了顯示溫度以外還可以設(shè)置一個(gè)報(bào)警溫度，對(duì)所測(cè)溫度進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定溫度時(shí)，開始報(bào)警。系統(tǒng)框圖如下圖：AT89S52顯示設(shè)備報(bào)警電路溫度傳感器鍵盤設(shè)定圖21　系統(tǒng)框圖選擇DS18B20作為本系統(tǒng)的溫度傳感器，選擇單片機(jī)AT89S52為測(cè)控系統(tǒng)的核心來完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、報(bào)警等功能。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路，省卻了采樣／保持電路、運(yùn)放、數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路以及進(jìn)行長距離傳輸時(shí)的串／并轉(zhuǎn)換電路，簡化了電路，縮短了系統(tǒng)的工作時(shí)間，降低了系統(tǒng)的硬件成本。 設(shè)計(jì)性能要求本設(shè)計(jì)能完成的溫度測(cè)量范圍是55176。C，精度為177。C，支持溫度正負(fù)提示，并支持硬件手動(dòng)配置溫度上下限，超過此上下限即實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。通過處理作為溫度傳感器傳輸?shù)臏囟刃畔⒑?，將處理后的信息傳輸給LED液晶顯示器，超過上下限溫度即報(bào)警。 單片機(jī)的選擇 AT89S52的基本組成及特征AT89S52作為溫度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心器件．該器件是INTEL公司生產(chǎn)的MCS一5l系列單片機(jī)中的基礎(chǔ)產(chǎn)品，采用了可靠的CMOS工藝制造技術(shù)．具有高性能的8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS一51的CMOS產(chǎn)品。片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元。其具有如下性質(zhì)：（1）與MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容（2）8K字節(jié)可反復(fù)擦寫Flash閃爍存儲(chǔ)器。（4）數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年。（6）三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定。（8）32可編程I/O線。（10）8個(gè)中斷源。（12）低功耗的閑置和掉電模式。AT89S52單片機(jī)提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。由于此設(shè)計(jì)需要編寫程序，需要將程序烤入單片機(jī)中，因此單片機(jī)必須具有足夠多的存儲(chǔ)空間，其具有8K字節(jié)的Flash完全滿足要求。16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器使得讀取數(shù)據(jù)變得更加簡單，同時(shí)其結(jié)構(gòu)有利于晶振電路和復(fù)位電路的連接。同時(shí)，與同類51單片機(jī)相比，AT89S52具有更強(qiáng)的可操作性。 AT89S52的引腳功能AT89S52共有40個(gè)引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。圖31 AT89C51邏輯引腳圖各引腳功能敘述如下：1．電源和晶振VCC——運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加+5VGND——接地XTAL1——輸入到振蕩器的反向放大器XTAL2——反向放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器（當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)，XTAL1接地，XTAL2接收振蕩器信號(hào)）RST：復(fù)位輸入。ALE/P