温度检测系统-大专毕业设计
基于DS18B20的多点温度测量系统(毕业设计)
目录中文摘要 (III)英文摘要......................................................................................................... I V 1 绪论. (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究的目的意义 (1)1.3国内外现状及水平 (2)1.4课题研究内容 (2)2 系统方案设计 (3)2.1基于模拟温度传感器设计方案 (3)2.2基于数字温度传感器设计方案 (4)2.3方案论证 (4)3 电路设计 (6)3.1工作原理 (6)3.2DS18B20与单片机接口技术 (7)3.3键盘电路设计 (14)3.4显示电路设计 (15)3.5报警电路设计 (16)3.6电源电路设计 (17)4 程序设计 (18)4.1系统资源分配 (18)4.2系统流程设计 (18)4.3程序设计 (24)5 系统仿真 (34)5.1PROTEUS仿真环境介绍 (34)5.2原理图绘制 (35)5.3程序加载 (35)5.4系统仿真 (36)5.5仿真结果分析 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
6 PCB板设计 (39)6.1PCB板设计 (39)6.2PCB板制作 (42)总结 (45)参考文献 (46)附录系统电路图、程序与元件清单 (47)致谢 (51)本设计系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。
DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心，智能温度传感DS18B20为控制对象，运用C语言编程实现系统的各种功能。
该系统由单片机最小系统、传感器电路、报警电路、LCD显示电路、行列式键盘电路、电源电路六大部分组成。
温度检测系统设计报告.(DOC)
计算机硬件（嵌入式）综合实践设计报告温度检测系统设计与制作一．系统概述1. 设计内容本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。
AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。
本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。
2. 元器件选择单片机AT89S52：1个22uF电容：2个电阻：1个万能板：1个杜邦线：若干单排排针：若干DS18B20温度传感器：2个4位LED 显示管：1个二． 软件功能设计及程序代码1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用软件调试软件编程系统测试和调试系统集成硬件调试选择单片机芯片定义系统性能指标硬件设计2.主程序流程图3.DS18B20数据采集流程图4.程序代码①、温度记录仪#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>bit rec_flag=0;.",1);display(l2," ",1);eeprom_format();display(l1,"Format Successed",1);longdelay(3);break;}if(ser_rec=='N') break;if(autobac_tim>10)break;}autobac_tim=0;break;case 'D':",1);display(l2," ",1);RDTP=512;",1);display(l2," ",1);RDTP=516;理图设计三．系统调试整个软件通过 C 语言编程,先在 Keil C51 集成开发环境下将编好的程序进行编译、调试,调试通过后会生成.HEX 文件.具体过程如下：新建一个项目文件，然后新建一个 C 语言程序，并把新建的 C 语言程序加到项目中，然后编译项目。
温度检测系统设计 温度检测系统论文
河南工程学院毕业设计基于AT89C52温度检测系统的设计学生姓名王欢欢系（部）电气信息工程系专业电子信息工程技术指导教师詹自熬2009年６月１日摘要随着现代信息技术的飞速发展，在工业生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。
可见传感器的发展是飞快的。
它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。
本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89C52单片机温度自动检测系统的设计。
系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。
软件设计从设计思路、软件系统框图出发，先介绍整体的思路后，再逐一分析各模块程序算法的实现，最终编写出满足任务需求的程序。
最终通过DS18B20采集温度并显示出来，由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。
基本上满足了温度检测与报警的要求，具有超调量小，采样值与设定值基本一致，操作简单等优点。
本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。
关键词：温度检测 AT89C52 LED显示器DS18B20温度传感器AbstractWith modern information technology to the rapid development of industrial production in the accurate measurement of temperature is a more difficult task from the initial alcohol, mercury thermometer to the current digital, integrated temperature detection system. The development of sensors can be seen fast. Its rapid development will bring a new round of industrialization and social development of the revolutionary leap forward.In this paper, two aspects of hardware and software introduced AT89C52 single-chip microcomputer-based system automatically detects the temperature of the design. System hardware is made of the control module, temperature acquisition module, and keyboard and display modules. Software design ideas from the design, software, system block diagram, the first introduced the idea of a whole and then to analyze the procedures of the algorithm module, the ultimate task of preparing to meet needs. DS18B20 collected through the final temperature and show the resulting temperature of the surrounding environment for effective detection and alarm. To meet the basic needs of the temperature detection and alarm requirements, with a small amount of overshoot, sample values are basically the same settings, the advantages of simple operation.The design innovation is the use of digital temperature sensor DS18B20 as temperature components, pin less occupied by single-chip, which can use the spare pins through software simulation and temperature display.Key words:Temperature Measuring AT89C52 LED display DS18B20 Temperature Sensor目录第一章绪论 (1)第一节系统背景 (1)第二节系统概述 (1)第二章系统方案设计 (3)第一节方案一 (3)第二节方案二 (3)第三节方案论证 (4)第三章硬件电路设计 (5)第一节系统总体设计 (5)第二节各部分硬件电路设计 (5)一、时钟电路设计 (5)二、看门狗电路设计 (6)三、报警与控制电路设计 (8)四、LED显示电路设计 (9)五、温度检测电路设计 (10)第四章软件设计 (12)第一节主程序方案 (12)第二节各个模块子程序设计 (13)一、温度采集程序 (13)二、数码管显示模块 (16)三、温度处理程序 (17)四、EEPROM处理程序 (17)第五章系统调试 (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录一：系统原理图 (23)附录二: 主程序清单 (24)致谢 (28)第一章绪论第一节系统背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。
毕业论文--粮库温度自动检测系统的设计-毕业论文
粮库温度自动检测系统的设计摘要本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。
文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。
关键词：AT89S51单片机 DS18B20温度芯片温度控制DESIGN OF GRAIN DEPOT TEMPERATUREAUTOMATIC TEST SYSTEMAbstractThis design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system's principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20 gathering, and transmits by digital signal's way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control system's hardware part, including: Temperature examination electric circuit, temperature-control circuit, PC machine and monolithic integrated circuit serial port communication channel and some interface circuit. The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. In the article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main module includes: Nixietube display sequence, keyboard scanning and pressed key disposal procedure, temperature signal processing procedure, black-white control procedure, excess temperature warning procedure.Keywords：AT89S51 Monolithic Integrated Circuit ；DS18B20 Temperature Chip；Temperature Control；目录第一张绪论 (5)56粮仓温湿度检测发展状况 (6)单片机历史 (7)8第二章系统的总体设计 (8)系统的组成 (8)99第三章系统的硬件设计 (9)AT89C51单片机功能介绍 (9)芯片简介 (9)AT89C51各引脚在设计中的定义 (10) (11) (12)12模数转换器的选择 (12)AD转换器ICL7109的特点 (13)I CL7109芯片引脚说明及外部连接 (13)ICL7109与89C51单片机的硬件接口设计 (16)18集成温度传感器的选择 (18)AD590的性能特点 (18)温度采集电路 (19)湿度检测 (20)湿度传感器的选择 (20)HS1101的性能特点 (20)湿度测量电路 (21)键盘及显示接口扩展 (23)芯片的选择 (23)YM19264的引脚功能介绍 (23)YM19264与AT89C51的连接 (24)第四章系统软件设计 (24)程序开发环境及设计原则 (24)本设计程序功能及流程 (25)结论 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于专用温度传感器的温度检测系统模板
在现代工业领域，温度检测系统是指用某种方式显示出当前的环境温度。
传统使用PTC或NTC电阻作为温度传感器的方式在使用过程中存在着很多不足之处，比如所采集温度的精度比较低、系统的可靠性差、设计难度较大、整体设计成本较高等缺点，已经无法满足现代工业生产中高精度温度控制的需求。
而采用专用温度传感器，则可以在克服以上缺点，很大程度上提高温度检测系统的性能。
本文阐述了一个基于专用温度传感器AD590的高精度温度检测系统的设计和实现过程。
整个设计包括：使用AD590的模拟温度采集传感器，专用仪表放大器AD620的信号处理系统，由ADC0804构成的模数转换电路，采用AT89C52组成的单片机系统，数码管显示系统和整机所需的供电系统。
关键字：温度检测系统；AD590；AT89C52ⅠThe temperature check system in modern industry is that uses some special method to process and display the environmental temperature. Tradition uses PTC or NTC resistance to be using process to there be existing much defects as the temperature sensor way, supposes that what be detected the temperature has a bad accuracy, systematic reliability is bad, has much difficulties to design, and the cost of entire system is expensive. To use this method already unable satisfied modern industry produces the need being hit by the high-accuracy temperature under the control. Use the special temperature transducer could improve the systematic function of temperature detecting.This article elaborated the high-accuracy temperature having set forth a because of special temperature transducer AD590 checks the main body of a book systematically designing and realizing process. Entire design is included: Use the AD590 temperature transducer to detect the analog temperature, instrumentation amplifier AD620 signal process system, change the analog signal to digital signal circuit of ADC0804, the AT89C52 MUC system and the power system.Key word：temperature check system；AD590；AT89C52Ⅱ目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1简介 (2)1.2 温度控制系统的国内外现状 (2)1.3温度控制系统方案 (2)1.4 论文的主要任务和所做的工作 (2)2设计方案以及论证 (4)2.2 温度传感部分 (4)2.3 A/D转换部分 (5)2.4数字显示部分 (6)3电路设计 (8)3.1 硬件电路设计 (8)3.1.1 温度采集电路 (8)3.1.2 AD转换电路 (8)3.1.3 单片机电路 (10)3.1.4 显示电路 (14)3.1.5 电源电路 (16)3.2 软件系统设计 (16)3.2.1 主程序设计 (16)3.2.2 AD转换程序 (17)3.2.3 温度采样 (18)3.2.4温度标度转换算法 (19)3.3 特殊元器件介绍 (22)4 总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 绪论1.1 简介当代社会，温度检测系统被广泛应用于社会生产、生活的各个领域。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此，设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计（一）系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据，并将其显示在屏幕上。
同时，系统应具备数据存储功能，以便后续分析和查询。
此外，还应设置报警阈值，当温湿度超出设定范围时能发出警报。
（二）系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据，选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心，采用了 STC89C52 单片机，负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏（LCD1602），能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片，用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现，当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计（一）传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信，连接时需要注意数据线的上拉电阻。
（二）单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成，为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
（三）显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接，需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
（四）存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信，实现数据的存储和读取。
（五）报警电路蜂鸣器通过三极管驱动，指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚，由单片机控制其工作状态。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
毕业论文-温度自动测控系统硬件设计
2 温度自动测控系统硬件设计本章将通过PID控制技术，设计一个温度自动测控系统，实现对加热系统温度的自动控制。
下面首先介绍一下PID控制.2.1 数字PID控制器PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
数字PID控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法，在冶金、机械、化工等行业中获得广泛应用。
下面介绍PID控制的基本原理、数字PID控制算法和几种常用的数字PID控制系统，并给出应用实例。
2.1.1 PID控制原理在控制系统中，控制器最常用的控制规律是PID控制。
常规PID控制系统原理框图如图2-1所示。
系统由模拟PID控制器和被控对象组成。
图2-1 模拟PID控制系统原理框图PID 控制器是一种线性控制器，它根据给定值r (t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t)=r(t)-c(t) (2-1)将偏差的比例(P)、积分(I) 和微分(D)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制,故称PID 控制器。
其控制规律为0()1()()()t D P I T de t u t K e t e t dt T dt ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦⎰ (2-2) 或写成传递函数形式()1()1()P D I U s G s K S T s E s T ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭（2-3） 式中 P K —比例系数;I T —积分时间常数;D T —微分时间常数。
简单说来，PID 控制器各校正环节的作用如下:1.比例环节 即时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。
单片机温度监测系统设计毕业论文
目录第一部分设计任务与调研 (2)1.毕业设计的主要任务 (2)第二部分设计说明 (3)1.理论分析 (3)2.设计方案（构思、分析、确定） (4)3.单片机温度检测系统设计 (5)4.单片机最小系统 (5)5.显示与报警模块设计 (9)第三部分设计成果 (11)1设计成果 (11)2作品的特点 (11)3佐证材料：单片机系统程序 (12)第四部分结束语 (23)第五部分致谢 (24)第六部分参考文献 (25)第一部分设计任务与调研1.毕业设计的主要任务温度往往是一个很重要的量，需要准确地加以控制。
除了这些部门之外，温度控制系统还广泛应用于其他领域，是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或者使温度按照某种规定的程序变化。
现要求能广泛工厂、民居的基于单片机的温度检测系统.2.设计的思路本设计的整体思路：利用流过热敏电阻电流随温度线性变化的关系，将电流的变化转化为电压的变化，即0℃时输出电压为0V显示在数码管上的数值为00.0。
当40℃时输出电压通过A/D转换器输出处理显示为40.0。
即在0~40℃的温度变化过程中，电压变化对应温度变化。
数码管上的数值就是对应于所测量的实际温度值。
测量过程中可通过独立按键，设置测量温度上下限数值（上限>下限），设置成功后，系统测量实时温度，当前温度高于上限值或低于下限值，通过蜂鸣器报警。
3.调研的目的和总结随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
列如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行即监测控制。
然而，用常规的控制方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行温度监测控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度的提高被监测温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
(完整版)基于DS18B20的温度检测系统毕业论文
第二章
温度检测系统有则共同的特点：测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。若采用一般温度传感器采集温度信号，则需要设计信号调理电路、AD转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响，会使检测系统的稳定性和可靠性下降。所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分：温度传感器的选择和主控单元的设计。温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，也高居各类传感器之首。
附录二：电路原理图……………………………………………26
致谢 ………………………………………………………………30
摘要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。
§3.1 电源以及看门狗电路………………………………………………………8
§3.2键盘以及显示电路………………………………………………………10
§3.2温度测试电路……………………………………………………………12
基于单片机温湿监测系统的设计 毕业设计(论文)正文模板——专科
摘要当今现代化建设和国民经济发展迅速。
社会对生产环境和生活环境意识的要求也越来越高。
人们的日常生活和周围环境的温湿度息息相关，石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等领域对温湿度也有着较高的要求。
因此，对温湿度的监测已成为生产过程中非常重要的技术。
为满足人们生产要求和人们对居住条件需求，本文设计了以AT89S52单片机为控制核心，配合DS18B20温度传感器和DH11湿度传感器以及数码管显示和按键输入的人机界面以及串行通信接口等外围电路组成的温湿度监测装置。
在应用时，本装置既可以单机工作，也可以和其他设备联机工作，组成环境控制系统。
在工作时，可以通过人手动和上位计算机命令对本设备进行设置；人员可以通过数码管和蜂鸣器等人机接口，实时地了解所处环境的温度和湿度情况，并采取相应的措施；采集到的数据也可以通过通信接口上传给温度湿度调节装置，来控制所处环境的温湿度。
本装置结合现场的相关温湿度调控设备实现对现场温湿度的监测与自动控制，从而实现了温湿度监测的智能化、自动化、系统化。
为石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等温湿度监测提供全面、实用的系统解决方案，有广泛的应用价值和较高的经济价值。
关键词：AT89S52单片机；DS18B20；DH11湿度传感器；人机接口AbstractNowadays, the development of national economy and the construction of modernization quickly. Society are increasingly high requirements of the production environment and living environment consciousness of. Is closely related to people's daily life and the surrounding environment temperature and humidity, petroleum, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage areas of temperature and humidity also has a higher requirements. Therefore, the monitoring of temperature and humidity has become technology in the production process is very important.In order to meet the production requirements of people and people demand for housing, this paper designs the AT89S52 SCM as the control core, with DS18B20 temperature sensor and DH11 humidity sensor and digital tube display and keyboard input interface and serial communication interface and peripheral circuit of temperature and humidity monitoring device. In the application, the device can work alone, and other equipment to work online environment control system is formed. In the work, you can set up the equipment by manual and computer command; personnel can through digital tube and a buzzer, such as man-machine interface, real-time understanding of the Temperature and humidity of the environment, and take the corresponding measures; the collected data can also be uploaded to the temperature and humidity control device through the communication interface, to control the temperature and humidity of the environment.The device combined with the site related to temperature and humidity control equipment to achieve on site temperature and humidity monitoring and automatic control, thus realizing the intelligent temperature and humidity monitoring, automation, system. For the oil, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage temperature and humidity monitoring provide comprehensive and practical system solutions, extensive application value and high economic value.Key words: AT89S52; DS18B20; DH11 humidity sensor; human computer interface目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外温度湿度技术及其发展趋势 (1)1.3 单片机技术发展 (1)第2章系统总体设计方案 (2)2.1 本文完成的主要内容 (2)2.1.1 硬件完成工作 (2)2.1.2 软件完成的工作 (2)2.2 系统功能设计 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 系统总体原理框图 (5)3.2 DS18B20温度传感器 (5)3.2.1 特点 (5)3.2.2 工作原理 (5)3.2.3 电路设计 (5)3.3 DH11湿度传感器 (5)3.3.1 特点 (5)3.3.2 工作原理 (5)3.3.3 电路设计 (5)3.4 人机界面设计 (5)3.4.1 数码管显示电路设计 (5)3.2.2 按键电路设计 (5)3.2.3 蜂鸣器报警电路设计 (5)3.5 通信电路设计 (6)3.5.1 通信方式选择 (6)3.5.2 MAX232-C芯片的特点 (6)3.5.3 通信接口电路设计 (6)3.6 时钟与复位电路的设计 (6)3.6.1 时钟电路 (6)3.6.2 复位电路 (6)第4章系统软件设计 (7)4.1 系统软件总体设计 (8)4.2 主程序设计 (8)4.3 数据采集子程序设计 (8)3.4 人机界面子程序设计 (8)3.5 通信子程序设计 (8)第5章结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)附录 (12)基于单片机温湿监测系统的设计摘要：当今现代化建设和国民经济发展迅速。
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温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。
在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。
采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。
本设计就采用以51单片机为核心，和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统，当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度，此本系统就是一个温度计。
当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警，当温度降下时就停止闪烁，此时本系统就是一个温度监控器。
以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，广泛使用于距离远、节点分布多的场合，具有较强的推广应用价值。
前言 (1)1 总体设计方案 (3)1.1设计的目的及意义 (3)1.2总体设计思路 (3)1.3总体设计方案设计 (3)2 系统的硬件结构设计 (4)2.1器件的选择 (4)2.2电路设计及功能 (8)2.3单片机的内部资源 (9)2.4芯片DS18B20器件介绍 (10)3 系统的软件设计 (13)3.1设计的流程图 (13)3.2系统部分程序的设计和分析 (14)结论 (16)附录Ⅰ程序设计 (17)附录Ⅱ参考文献 (21)附录Ⅲ结束语 (22)附录Ⅳ实物照片 (23)1 总体方案设计1.1 设计目的及意义（1）在学习了三年的课程后，为了加深对理论知识的理解，学习理论知识在实际中的运用，培养动手能力和解决实际问题的经验。
（2）通过实验提高对单片机的认识，通过实验提高焊接、布局、电路检查能力。
（3）通过实验提高软件调试能力。
（4）进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理，通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
（5）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
（6）熟悉水箱温度控制的工作原理，选择合适的元件，绘制系统电路原理图，运用单片机原理及其应用，进行软硬件系统的设计和调试，加深对单片机的了解和运用，进而提高自己的应用知识能力、设计能力和调试能力。
1.2 总体设计思路本设计以单片机为基础，温度监控系统大致上可以分为以下几个步骤：1.2.1系统分析过程（1）根据系统的目标，明确所采用温度监控系统的目的和任务。
（2）确定系统所在的工作环境。
（3）根据系统的工作要求，确定系统的基本功能和方案。
1.2.2 系统设计内容(1）构思设计温度监控系统的工作流程。
（2）对要求设计的系统进行功能需求分析，考虑多种设计方案，比较各方案的特点，并确定合理可行的方案，并设计相应的功能结构。
（3）根据系统的控制要求，选择合适型号的芯片及元器件。
(4) 设计以单片机为核心的控制程序。
(5) 电路板及其结构的设计。
(6) 进行系统的调试，完成最终的设计。
1.3 总体设计方案设计1.3.1 系统框图本设计为无线电控制电路，系统框图如下所示：图1-1 系统框图1.3.2 系统功能此设计以单片机为核心的温度监控系统，其功能是：平常状态下可以做温度计使用。
当温度超过预设温度时二极管会闪烁报警，当温度降下时二极管则停止闪烁。
2 系统的硬件结构设计2.1 器件的选择在本设计系统中用到的主要器件有单片机核心控制器、温度传感器、数码管显示器。
选择合适的器件完成设计任务，目前各半导体公司、电气商都向市场上推出了形形色色的器件，如何选择合适的器件使系统最大的简单化，功能优异化，可靠性强，成本低廉，成为了器件选择的重中之重。
一般来说，选择器件要考虑一下几个方面：（1）芯片的封装形式。
如DIP（双列直插）封装及表面贴附等。
（2）器件的基本性能参数。
如单片机执行速度、程序储存器容量、I/O口引脚数量等。
（3）芯片的功耗。
如单片机选择能满足低功耗的要求。
（4）供货渠道是否畅通，价格是否低廉。
STC89C516RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/ 高速/ 低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/ 机器周期和6时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路，根据本系统的实际情况，选择STC89C516RD+单片机。
温度传感器选择DS18B20，显示选择共阴极数码管。
2.1.1 单片机(STC89C516RD+)的引脚功能图图2-1 STC98C16RD+引脚图2.1.2 各引脚及功能说明（1）电源引脚：Vcc：40脚正电源脚，工作电压为5V。
GND：20脚接地端。
（2）单片机I/O口：P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口。
P0口能用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FALSH进行校验时，P0口输出原码，此时P0口外部必须被拉高。
P1口: P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流。
在FALSH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口。
当P2口被写入“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
P2口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平并用作输入。
P3口除作I/O口使用外，还有特殊功能如图所示：表 P3口的特殊功能P3引脚兼用功能P3.0 串行通讯输入（RXD）P3.1 串行通讯输出（TXD）P3.2 外部中断0（ INT0）P3.3 外部中断1（INT1）P3.4 定时器0输入(T0)P3.5 定时器1输入(T1)P3.6 外部数据存储器写选通WRP3.7 外部数据存储器写选通RD（3） RST复位：当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
复位可分为上电复位和手动复位两种，如图所示：图2-2 复位电路(4) 晶振电路：XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
晶振电路如图所示：图2-3 晶振电路(5) ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
(6) /PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
(7) /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
2.1.3 单片机最小系统如图所示：图2-4 单片机最小系统2.2 电路设计及功能本设计大体可分为三个部分，即温度采集，数码显示，报警电路。
温度采集部分利用DS18B20进行温度采集，感知温度，后数码显示出温度，若温度超过了预设温度报警电路则启亮发光二极管，闪烁。
整体电路图如下所示：图2-5 温度监控系统电路图2.3 单片机的内部资源51单片机给用户提供了丰富的内部资源，如定时/计数器，串行口等，而没有中断就无法用到单片机提供的资源。
再者，中断可以提高单片机的工作效率，由于本设计中用到了中断程序，所以我们先介绍一下中断系统。
2.3.1 中断系统:在8位单片机中， 51单片机是中断功能较强的一种，它提供了5个中断请求源和两个中断优先级控制。
在计算机运行过程中要处理很多问题，既有主机内部也有外部的，既有预定的也有外设的，面对复杂多变的情况，CPU 要从容的完成各种任务，必须有中断功能。
中断系统解决了计算机与外围设备交换信息时，慢速工作的外围设备与快速工作的CPU 之间的矛盾，设置了中断就可以提高CPU 的工作效率，具有实时处理功能，使CPU 能很快做出反应解决现场的各种参数和状态的变化，还具有故障处理功能，处理工作时故障的中断服务程序，此外还有实现分时操作、程序调试、多机连接等方面。
运行过程如下：图2-6 中断控制过程不同的单片机的中断源是不同的，在此系统中的单片机有五个中断源，具有两个中断优先级，可以实现二级中断服务程序嵌套。
每个中断源可以编程为高优先级或低优先级中断，允许或禁止CPU 请求中断。
与中断系统有关的特殊功能寄存器有中断允许寄存器IE 、中断优先寄存器IP 、中断源寄存器（TCON 、SCON ）。
从中断响应过程可以看出在执行一种中断服务程序时，另一个同级中断不能现行程序中断断点 继续执行 中断 服务程序被响应，必须在执行RET1指令后，在执行一条其他条令，CPU才能响应。
利用这一特点，可以实现单步操作。
其实现过程如下：设置中断P3.2为电平触发方式，高优先级中断，CPU外部中断0开中断，即应执行以下指令：CLR IT0, SETB EA, SEB EX0 .在中断服务程序结尾增加以下指令：K0:jnb P3.2,K0 ；P3.2变高前原地等待K1：jb P3.2,K1 ；P3.2变低前原地等待RETI ；中断返回若P3.2为低电平就进入外中断0的中断服务。
由于上述几条指令的存在，程序将在JNB出原地等待，当P3.2端出现一个正脉冲，程序就往下进行，在执行RET1和返回后的一条其他指令后，又立即进入外部中断P3.2服务程序，以等待P3.2端出现下一个脉冲，这样P3.2端没出现一次正脉冲就执行一条新的指令实现了单步操作。
GATE：定时/计数器门控制位，用于设定定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号的控制。
GATE＝1时，T0和T1的启动分别受芯片引脚/INT0(P3.2)和/INT1(P3.3)的控制。
GATE＝0时，定时/计数器的启动与引脚/INT0、/INT1无关。