基于DSP的温度采集系统方案
电子与信息工程学院综合实验课程报告
课题名称基于DSP的温度采集系统
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单片机温度采集显示系统
考试序列号____ 单片机课程设计论文 论文题目：温度采集显示系统 课程名称：单片机课程设计 学院物理与光电工程学院 专业班级 08电子3班 学号 3108009223 姓名梁辉浩 联系方式 任课教师 20 年月日
温度采集显示系统 一、功能和要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 二、系统方案： 方案一:由于本设计是测温电路，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，感温电路比较麻烦。 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，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反 复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技 术制造，兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51 引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器 和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大 的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高 性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示： 1.1功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能：40个引脚、 4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes 的随机存取数据存储器（RAM）、32个外部双
基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容：
单片机实验温度采集系统
单片机原理与运用 课 程 设 计 课题名称：专业班级：学生姓名：指导老师：完成时间：温度采集与显示系统2012年7月4号
摘要 随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业 控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微型控制器，在智能 仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家 用电器等很多领域都有着广泛的应用，已成为当今电子信息领域应用最广泛的 技术之一。 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的温度采集与显示系统，详细 描述了利用液晶显示器件温度传感器DS18B20开发测温系统的原理，重点对传感器与单片机的硬件连接和软件编程进行了详细分析。主要地介绍了数字温度 传感器DS18B20的数据采集过程，进而对各部分硬件电路的工作原理进行了介绍。温度传感器DS18B20与STC89C52结合构成了最简温度检测系统，该系统可以方便的实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合我们日常生活和工、农业生产中的温 度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 单片机综合实验的目的是训练单片机应用系统的编程及调试能力，通过对 一个单片机应用系统进行系统的编程和调试，掌握单片机应用系统开发环境和 仿真调试工具及仪器仪表的实用，掌握单片机应用程序代码的编写和编译，掌 握利用单片机硬件仿真调试工具进行单片机程序的跟踪调试和排错方法，掌握 示波器和万用表等杆塔工具在单片机系统调试中应用。 关键词：单片机STC89C52、DS18B20温度传感器、液晶显示器LCD1602、AT24C02数据存储芯片
单片机温度采集显示系统设计
课程设计 课程名称：微机原理与接口技术课程设计题目名称：温度采集显示系统 学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师
一、设计题目 温度采集系统 二、设计任务和要求 功能要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 要求完成的内容： （1）系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图， （2）给出流程图，编写并调试程序。 （3）撰写设计报告。 三、原理电路图和设计程序 1、方案比较 （1）、系统总体方案设计 总体框架图如图1示，软件流程图如图示
①该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，结合实际情况，该系统应具备如下功能： A、实时采集温度； B、显示温度； C、串行传送数据； D、控制外设；
②系统硬件设计 系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成： A、单片机最小系统； B、温度采集模块； C、温度显示模块； D、串行通信模块； E、报警电路； 图2 软件流程图 （2）、方案比较 方案一采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。此方案简易可行,器件的价格便宜,但8031内部没有程序存储器,需要扩展,增加了电路的复杂性,且ADC0809是8位的模数转换,不能满足本题目的精度要求。 方案二采用比较流行的AT89S51作为电路的控制核心, AT89S52不但与8051，8052 指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用FLASH 工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。AT89S52 单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。此外AT89S52 单片机有8 KB的程序存储器和256 B 的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。
温湿度采集系统设计
目录 第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
第1章设计意义及要求 1.1 设计意义 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。所以，本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602，液晶显示温湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据（包括温度、湿度光线、压力等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求 本系统设计采用温度和湿度作为采集对象，是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统，用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。
基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计
基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计随着电子和传感技术的快速发展，温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域，等到了广泛应用。小型的、低功耗的、廉价的、可靠性高的温度传感器引起了人们的广泛关注。在实际生产、生活等领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。本文基于AT89S51单片机，采用 LM35温度传感器，设计了一种灵敏度较高，抗干扰能力强，工作稳定可靠的温度采集显示系统。 1、系统结构及工作原理温度采集显示系统电路由温度采集模块、A/D转换模块、单片机控制模块、数码管显示模块和下载模块组成。电路工作原理是：首先由LM35温度传感器采集外界环境的温度，经LM358放大10倍后以电压形式输入到A/D采样电路，由A/D 转换器TLC549将温度的数字量值传送给单片机系统，再有单片机系统驱动数码管显示温度。本文设计的基于LM35的单片机温度采集显示系统的温度测量范围为25℃～80℃温度采集显示系统电路是一个开环控制系统系统原理框图如图1示： 2、系统核心硬件电路设计系统核心硬件电路设计主要包含温度采集模块的设计、A/D转换模块的设计、单片机控制模块的设计、数码管显示模块的设计和下载模块的设计。 2.1、采集模块的设计 传感器是信号输入的第一个环节，也是整个测试系统性能的关键环节之一，因此对传感器的正确选用显得尤为重要。在本系统中，温度采集模块的核心硬件采用LM35温度传感器，该器件有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，其输出电压与摄氏温度线性成比例，温度每上升1℃，电压上升10ms。LM35无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用室温精度。从经济适用等多方面考虑，系统采用LM35温度传感器和LM358放大电路进行温度采集模块的设计，设计原理图如图2 所示。图2中，经过LM35传感器采集后的微弱电压通过LM358 放大电路放大10倍后送入单片机。 2.2、/D 转换模块的设计
温度采集与显示系统
温度采集与显示系统的设计 ： 学号：
摘要：由于人体不能精准的感受到环境中的温度，而温度采集系统能够准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，因而本论文设计了基于8051单片机控制技术的温度采集与显示系统。该系统通过温度传感器将检测到的温度信号转换成电压信号，该模拟量电压经8路AD0809输出数字量电压值送给单片机。根据AD值与温度之间的关系利用查表和插值法得出温度值。并且这些数值都能实时显示在显示屏上。 一、设计容及意义 温度采集与显示系统在人们的日常生活中的应用越来越广泛，如花卉栽培温湿度控制、大棚温室控制系统、粮库温室控制系统、现代化居室温湿度控制等等。 随着半导体技术的不断发展，热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点。单片机在测控系统中的作用是对信息进行处理、运算和发出控制命令等，但所要处理的信息是从外界拾取的，拾取的信号可以分为开关量和模拟量两种。开关量只需放大、整形和电平转换等处理后，即可直接送入单片机系统。但输入量如果是模拟量，处理的复杂程度就大增加了，由于模拟输入信号一般很微弱，需要进行放大，对于一个测控围较大的仪器，还要有多级可变放大电路。另外，在放大有用信号的同时，干扰信号也被同时放大，还要进行必要的滤波处理。所以要设计出一个真正实用的单片机测控系统，必须先设计好适用的前向通道。根据被测对象输出信号的类型、大小、数量不同，前向通道的结构类型也各不相同。 本系统基于51单片机设计的温度采集与显示系统是A/D转换器、热敏电阻温度传感器、LCD显示屏及相应接口的综合应用。
基于labView的温度采集系统设计
基于LabVIEW的温度采集系统设计 摘要：设计了基于LabV IEW的温度采集系统。它利用DS18B20数字温度传感器和STC公司生产的STC89C52单片机采集被测环境温度，将测得的数据经串口传给计算机。计算机利用LabV IEW的V ISA读取串口数据并进行处理和显示，实现基于V ISA的串口温度采集。 关键词：温度传感器；单片机；LabV IEW；温度采集 1引言 虚拟仪器(Virtual Instrument)是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器。LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments Co.)推出的、主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，是一种基于图形开发、调试和运行的集成化环境[1]。 利用LabVIEW设计的数据采集系统，可模拟采集各种信号，但是配备NI 公司的数据采集板卡比较贵，因此，可以选择单片机小系统作为前端数据采集系统，进行采集数据，然后通过RS-232串口通讯将数据送给计算机,在LabVIEW 开发平台下，对数据进行各种处理、分析并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabVIEW环境下的单片机数据采集系统。 2 温度采集系统设计 本系统采用STC公司生产STC89C52单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片，温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。采集得到的数据利用单片机经串口通信的方式传输至计算机的串口。计算机上位机软件采用数据处理能力超强的LabV IEW软件编写,利用其所带的V ISA驱动进行串口的数据采集和处理,实现了基于V ISA的串口温度采集。 2.1温度采集系统的硬件设计 本系统以AT89C51为中央处理单元,利用DS18B20数字温度传感器对温度信号进行采集,采集到的信号被送到AT89C51中, 将采集到的温度值在LCD上显示并通过串口发送到上位机，其原理图如1所示(见附录1)。 2.1.1 中央处理单元——STC89C51 本设计选用的中央处理单元是STC89C52单片机，STC89C52是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Eras-able Read Only Memory）的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制
远程温度采集与显示系统设计
毕业设计论文 远程温度采集测量系统 系电子信息工程系 专业电子信息工程技术姓名张一浩班级电信091 学号0901043118 指导教师张少华职称讲师 设计时间2011.11.20－2012.1.8
目录 第一章测量方案 (4) 1.1 系统功能 (4) 1.1.1 功能介绍 (4) 1.2方案论证与确定 (4) 1.2.1温度测量方案的确定 (4) 1.2.2 远程无线数据传送方案的确定 (5) 第二章电路原理及主要功能模块 (6) 2.1工作原理 (6) 2.1.1 系统框图 (6) 2.1.2现场温度采集电路 (6) 2.2 通信模块 (7) 2.2.1 信号发送电路 (7) 2.2.2 接收解调电路 (8) 2.3微机硬件原理图 (9) 2.3.1主机控制原理图 (9) 2.3.2从机控制原理图 (10) 第三章软件系统设计 (11) 3.1软件主要功能 (11) 3.2 软件设计框图 (11) 3.2.1设计框图 (11) 3.3测试方法及所用仪表 (13) 第四章数据分析 (14) 4.1 测试数据及测试结果分析 (15) 4.1.1 温度数据 (15) 第五章结束语 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)
远程温度采集测量系统 摘要 本文给出了远程温度采集测量系统的设计，它由温度数据采集测量与远程无线数字调频传送两部分构成，分为现场温度采集、远程数据传送和温度数据显示三个模块。设计采用单片微型计算机系统，数字频率调制（FSK）芯片和相关接口电路，实现现场温度信号的调理、模数转换、处理和远程传送。测温范围可达-50℃~+150℃，误差小于1℃。远程无线传送距离有障碍物时大于20m，传送的误码率小于1‰。利用LCD和LED分别可在现场模块和终端模块显示当前温度值，显示分辨率为0.1℃，系统设有语音报温和温度上限报警功能，所有指标均满足题目的基本要求和发挥部分要求。 关键词：温度传感器；接收电路；温度的测量
温度采集与显示系统.
温度采集与显示系统的设计 姓名： 学号：
摘要：由于人体不能精准的感受到环境中的温度，而温度采集系统能够准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，因而本论文设计了基于8051单片机控制技术的温度采集与显示系统。该系统通过温度传感器将检测到的温度信号转换成电压信号，该模拟量电压经8路AD0809输出数字量电压值送给单片机。根据AD值与温度之间的关系利用查表和插值法得出温度值。并且这些数值都能实时显示在显示屏上。 一、设计内容及意义 温度采集与显示系统在人们的日常生活中的应用越来越广泛，如花卉栽培温湿度控制、大棚温室控制系统、粮库温室控制系统、现代化居室温湿度控制等等。 随着半导体技术的不断发展，热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点。单片机在测控系统中的作用是对信息进行处理、运算和发出控制命令等，但所要处理的信息是从外界拾取的，拾取的信号可以分为开关量和模拟量两种。开关量只需放大、整形和电平转换等处理后，即可直接送入单片机系统。但输入量如果是模拟量，处理的复杂程度就大大地增加了，由于模拟输入信号一般很微弱，需要进行放大，对于一个测控范围较大的仪器，还要有多级可变放大电路。另外，在放大有用信号的同时，干扰信号也被同时放大，还要进行必要的滤波处理。所以要设计出一个真正实用的单片机测控系统，必须先设计好适用的前向通道。根据被测对象输出信号的类型、大小、数量不同，前向通道的结构类型也各不相同。 本系统基于51单片机设计的温度采集与显示系统是A/D转换器、热敏电阻温度传感器、LCD显示屏及相应接口的综合应用。
温度采集与显示系统
光电与通信工程学院课程设计报告书 课设名称：温度采集与显示系统 年级专业及班级： 姓名： 学号： 组号：
温度采集与显示系统 摘要 温度是一种最基本的环境参数，也是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。 温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高,，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一、精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本次课程设计介绍了以STC89C51单片机为核心的温度检测报警系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度传感器芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，单片机再控制数码管驱动芯片74LS573驱动4位分立式数码管显示实时温度，当检测到的温度超出了给定的温度范围（默认下限为20℃，默认上限为35℃），系统将输出报警声。本系统的主要硬件电路包括：温度检测电路，数码管驱动电路，报警电路。另外本系统的软件部分占了很大的比重，主要的软件模块包括：温度传感器程序，数码管驱动及显示程序，报警程序。 关键词：温度测量，单片机，温度传感器
目录 一、序论 (1) （一）设计背景与课程目的 (1) （二）设计任务要求 (1) 二、系统的主要功能及工作流程 (1) （一）系统具有以下功能 (1) （二）系统的工作流程 (2) 三、硬件电路原理描述 (2) （一）实验步骤 (2) （二）所用芯片及其功能 (3) 1、STC89C52 (4) 2、MAX232CPE (4) （三）硬件电路原理 (4) 1、控制部分 (4) 2、测量部分 (6) 3、显示部分 (7) 4、报警部分 (7) 四、软件设计流程及描述 (8) 五、心得体会 (10) 参考文献 (12) 致谢 (13) 附录 （一）系统总硬件电路原理图 (14) （二）系统源程序代码（要有注释） (14)
八路温度采集显示系统设计
毕业设计(论文) 课题名称八路温度采集与显示系统设计 学生姓名邹杰 学号0640843033 系、年级专业电气工程系、06级测控技术与仪器指导教师王跃球 职称副教授 2010年5月20日
在实际生产和生活等各个领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。 本次设计在控制成本的前提下，设计了一款高精度、可同时检测八路温度并由液晶显示器对各路温度值进行显示的温度检测显示系统。该系统以AT89C51为控制核心，采用可编程单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，八路温度值由LM041L液晶显示器显示。系统正常运行时，其测温范围为-55℃～+125℃，该系统在现代电子工业飞速发展的时期有良好的应用前景。 关键词：AT89C51；多路；温度检测；显示
Temperature is an essential of environmental factors in our actual production，living and many other f ields. It’s particularly important to control and detect the temperature promptly and exactly. It has designed a high precision temperature testing system in the base of lost control, which can inspect eight route temperature at one time and show each route of temperature by LCD. AT89C51is adopted as control core in this system. Its sensors for temperature is single bus digital DS18B20, sending temperature to LM041L LCD to display. When it operates normally, it’s temperature ranges from -55℃ to +125℃, the system has a good application prospect in the morden period when electronics industry developing rapidly. Keywords：AT89C51；Many routes；Temperature Detection；Display
基于单片机实现的温度采集显示系统
单片机课程设计论文 论文题目：温度采集显示系统 一、功能和要求： （1）温度测量范围 0 - 99℃。 （2）温度分辨率±1℃。 （3）选择合适的温度传感器。 （4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存） 二、系统方案： 方案一:由于本设计是测温电路，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，感温电路比较麻烦。 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，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反 复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技 术制造，兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51 引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器 和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大 的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高 性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示： 1.1功能特性概括:
AT89S51提供以下标准功能：40个引脚、4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes的随机存取数据存储器（RAM）、32个外部双向输入/输出（I/O）口、5个中断优先级2层中断嵌套中断、2个数据指针、2个16位可编图1 程定时/计数器、2个全双工串行通信口、看门狗（WDT）电路、片内振荡器及时钟电路。此外，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式,空闲模式，CPU暂停工作，而RAM、定时/计数器、串行通信口、外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求 1.2管脚说明： P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，能驱动8个TTL逻辑门电路。对端口写“1”时，被定义为高阻输入。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1口:P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(I IL)。 在Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。部分端口还有第二功能,如表1 表1 P1口部分引脚第二功能 P2口:P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口, P2口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉 )。 电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(I IL 在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR 指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据寄存器(例如执行MOVX@Ri指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR)区中P2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。
课程设计题目：温度采集与显示系统
课程设计题目：温度采集与显示系统 1 课程设计内容 1.1设计要求 利用STC89C52、DS18B20、LCD1602、AT24C02等元器件设计温度采集与显示系统。系统具有以下功能： 1)能正确检测温度； 2)在1602上实时显示温度； 3)每隔10秒采集一次温度数据并保存到AT24C02； 4)按键按下后，可逐个显示之前采集到的数据； 5)其他功能可根据系统上的资源自行设定。 1.2设计任务 1)根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成电路原理图，包括单 片机最小系统模块、LCD显示模块、存储模块、串行口下载模块和电源模块，最终在万用板上焊接，完成整个系统硬件设计。 2)根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包 括系统主程序、温度读取子程序、LCD显示子程序、存储子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。 3)完成系统的仿真与调试，使得系统在脱机情况下，能稳定可靠的工作。 1.3 课程设计原理 基于DS18B20的数字温度计设计主要由数字温度传感器、单片机控制电路、数码显示电路组成。DS18B20 测量温度采用了特有的温度测量技术。它是通过计数时钟周期来实现的。低温度系数振荡器输出的时钟信号通过由高温度系数振荡器产生的门周期而被计数。计数器被预置在与- 55 ℃相对应的一个基权值。如果计数器在高温度系数振荡周期结束前计数到零,表示测量的温度值高于- 55℃,被预置在- 55 ℃的温度寄存器的值就增加1℃,然后重复这个过程,直到高温度系数振荡周期结为止这时温度寄存器中的值就是被测温度值,这个值以16 位形式存放在便笺式存贮器中,此温度值可由主机通过发存贮器读命令而读出,读取时低位在前,高位在后。斜率累加器用于补偿温度振荡器的抛物线特性。读出的二进制数可以直接转换为十进制由单片机驱动数码管显示输出。 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。温范围－55℃～＋125℃，在
无线温度采集与显示系统
无线温度采集与显示系统 王苗青 R e se a rch and E xp lo ra tio n|研究与探索?探讨与创新 摘要：本设计为无线温度采集与显示系统，该系统在工农业生产中具有极高的应用价值，为更好地完成本次设计，小组设计成员在前期进行了精心准备，通过收集材料，请教教员，制定了一套可行的设计方案。为提高设计的效率，本设计从硬件和软件两个方面入手。对各部分的电路进行了分析，最终成功地实现了系统的硬件电路。我们搜集资料后，将电路原理图绘制了出来，并在线路板上接上了元件，完成了相应的硬件测试。依照硬件的设计和测控系统所需要实现的功能，本设计也对软件进行了逐个设计，并通过多次的模拟运行、调试、修改，简化了软件系统，最终构成了一套较为完整的程序系统。 关键词：D S18B20 传感器；N R F905;A T89C51 中图分类号：T P274.2 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 08 (下）-0194-02 无线温度采集与显示系统是一种通过射频技术，将采集到的信息传送并处理的无线测温装置。系统主要包括传感器模块、接收发射模块、单片机处理器模块以及数据显示模块四部分。传感器模块采用的是D S18B20数字温度传感器芯片，中央处理器为A T89C51单片机，N R F905作为无线收发装置。因 为采用了专业的无线发射装置N R F905,该系统具有可靠性好，测量精度高，误差小，系统状态稳定等优点。温度传感器是无线温度采集与显示系统的重要组成部分，而其作为顶尖高新技术产品之一，在各行各业的生产生活中都具有广泛的应用。 1系统总体设计方案 采用51单片机为核心控制器，测温装置采用专业集成温度传感器D S18B20,无线发射接收模块采用先进的N R F905模块，显示模块采用功能更为强大的L C D1602液晶显示装置。 1.1温度传感器的选择 温度传感器采用D S18B20c D S18B20是DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器，在工农业生产中应用较为广泛，其耐磨性好，轻巧灵便，接线方便，封装类型多样等特点使其在各种狭小空间的温度监测和控制领域具有较高的应用价值。测温范围在-55~+125尤，使用过程中不需要任何外围元件，且测温分辨率可达0.0625度，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和电路，且误差较小。 (1)D S18B20特性。简单的多点分布应用，无需外部器件，可通过数据线供电，零待机功耗。测温范围-55~ +125尤，以0.5尤递增；温度以9位数字量读出；温度数字量转换时间200ms。 (2)D S1820的工作原理。D S1820是这样测温的： 用具有较高温度系数振荡器确定一个门时期，在这段时 间内，计数器的计数脉冲对低温度系数振荡器计数，得 到温度值，计数器在计数器末端达到0之前预设在门周 围的对应于55尤的值，温度寄存器值增加，表明测量 温度大于55尤。 1.2无线发射模块的元器件选择 (1)N R F905简介。N R F905无线收发器工作在433/868/915M H Z的I S M频段。主要由频率调制器、 接收器、功率放大器、晶体振荡器和调节器五部分组成。 该模块在超低耗无线收发器、无线传感网络、无线数据 传输系统、遥感监测等领域应用广泛。且该发射模块可 以很容易通过S P I接口进行编程配置。且功率较小耗电 量较低。 (2)N R F905的特性。输出频率4M H Z，外部时钟脚负载为5P F，晶体为4M H Z，P O W E R D O W N模 式时S P I时钟为1M H Z，工作在433、868、915M H Z 的I S M频段；通道宽度和通道间隔为200k H Z。 1.3 A T89C51 单片机 (1)A T89C51 简介。A T89C51 是一种带 4K字节FLASH 存储器（F P E R O M—Flash Programmable and Erasable R ead O nly M em o ry)的低电压、高性能 C M O S 8位微处理器，俗称单片机。 (2)A T89C51特性。4K字节可编程F L A S H存储 器；寿命：一千写/擦循环；数据保留时间：10年； 三级程序存储器锁定。 2硬件电路设计 本论文设计的无线数据采集系统包括数据采集/传 输系统与数据接收系统。数据采集与传输系统由单片机、 194中国设备工程2017.08 (下）
基于单片机的温度采集系统
基于51单片机的温度采集系统 队员：林楷松 吴汉帮 毛欢 李春慧
目录 一、绪论 (2) 二、基本理论分析 (3) 2.1系统方案设计 (3) 2.2 器件的选择 (3) 2.2.1 单片机AT89C51 (3) 三、硬件电路设计 (5) 3.1 最小系统设计 (5) 3.1.1 时钟电路 (5) 3.1.2 复位电路 (6) 3.2 PT100驱动电路设计 (6) 3.3 ADC0809驱动电路设计 (7) 3.4 电源电路设计 (7) 四、程序设计 (8) 4.1 中断服务程序设计 (8) 4.2 主函数程序设计 (9) 4.3 数码管显示程序设计 (9) 五、结论 (10)
【摘要】本系统设计以89C51微控制器作为数据处理与控制单元，PT100作为温度传感器，将温度变化转化为电阻大小的变化，再通过驱动电路将其转化为电压信号，单片机通过控制AD采集芯片ADC0809采集电压信号，通过实验测量将其转化问实际温度值，单片机数据处理之后，将温度信息显示到到数码管上。本系统可以实现多路温度信号采集，通过进行温度数据的运算处理，将所采集到的温度显示出来。 【关键字】89C51单片机PT100 温度AD采集数码管显示 一、绪论 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量电信号，又可以测量温度湿度等非电信号。由单片机构成的温度检测、温度控制系统可广泛应用于很多领域。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化己成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。 人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域。 温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据采集之后，通过进行温度数据的运算处理，将当前温度信息发送到数码管进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，将实际温度值显示到数码管上。
无线温度采集与显示系统的设计与实现
无线温度采集与显示系统的设计与实现 发表时间：2012-01-18T14:01:50.107Z 来源：《赤子》2011年第24期供稿作者：刘莹王威 [导读] 当今社会已经进入信息时代，人们在关注对自己有用的信息同时，获取这些有用的信息数据显得尤为的重要。 刘莹王威（沈阳理工大学应用技术学院，辽宁沈阳 110000） 摘要：本论文提出一种利用单片机控制DS18B20温度传感器采集温度、控制LCD1602实时显示温度值、控制NFR240L1进行数据的无线传输，并由单片机把温度数据传至计算机进行存储的一种方案。本系统中所用到的器件是STC 公司的STC89C52 单片机、温度传感器 DS18B20和无线通信模块NFR24L01，测量结果用液晶显示器LCD1602显示采集的数字信息，并利用单片机串行口，通过RS-232 总线及通信协议将采集的数据传送到PC 机，并对测量结果进行显示。 关键词：温度传感器；无线传输；单片机 绪论 当今社会已经进入信息时代，人们在关注对自己有用的信息同时，获取这些有用的信息数据显得尤为的重要。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。温度是环境监测的重要参数，在一些特定的场合常常需要对温度进行监测。本系统是计算机测控系统中的一种。所谓计算机测控，就是利用传感器将被检测的对象中的物理参量（如温度、压力、液位、速度等）转换为电量（如电压、电流），将这些代表实际的物理参量的电量输入装置中转换为计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示器中以数字、图形或曲线的方式显示出来，从而使操作人员能够直观的而需素的了解被监控对象的变化过程。 1 系统设计方案 本系统的温度采集部分、无线通信部分、显示部分、上位机计算机测控部分每一部分都有很多种选择。 综合各种实验方案，本系统选择了DS18B20、LCD1602、NRF2401、VB串口通信MSComm控件。 2 系统的硬件设计 在单片机的控制下，温度传感器把温度数据传至发送端单片机，发送端单片机把收到的数据进行处理，并控制NRF24L01发射模块把数据发射出去。接收模块收到数据后，把数据通过SPI通信传至接收端单片机，接收端单片机在对数据进行处理。最后接收端单片机再把有效的数据通过RS-232串口传至计算机，计算机对收到的数据进行采集和存储。 2.1单片机部分设计 单片机是本系统的主控部分，单片机的种类很多，许多厂商都在做自己的单片机。如Atmei、Philips、NEC公司等。各自生产商所生产的单片机型号更是层出不穷。 根据实际的需要，本系统只是对温度传感器的数据进行采样，在LCD1602上显示，该应用还涉及单片机与上位机PC机的串口通讯。因此选用的单片机还应有一个串口。功能不是特别复杂，实时性不太强，运算量不是太大，因此选用8位单片机。满足这两个条件的单片机很多，根据实际情况，考虑到成本，本系统选用STC89C52单片机。 2.2温度传感器设计 根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤。每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。其详细内容将在本论文的软件设计部分出现。 2.3液晶显示电路设计 字符型LCD1602通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)。 2.4无线传输模块设计 无线收发模块（NRF24L01）是一款工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片无线收发器包括:频率发生器增强型SchockBurstTM 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器，输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置极低的电流消耗当工作在发射模式下发射功率为-6dBm，电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。 3 系统软件设计 3.1数字温度传感器程序的设计 DS18B20的一线工作协议流程是：初始化、ROM操作指令、存储器操作指令、数据传输。其工作时序包括：初始化时序、写时序、读时序。 3.2液晶显示的程序设计 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，通过编程设置相关的指令可以让LCD1602工作在不同的状态。条控制指令分别为：清屏指令，指令代码为01H、光标复位，光标返回到地址00H、光标和显示模式设置、显示开关的控制、光标或显示移位、功能设置命令、字