单片机课程设计论文设计

洛阳理工学院

课程设计报告

课程名称单片机原理与应用

设计题目基于单片机温度检测报警器的设计专业计算机科学与技术

班级

学号

姓名

完成日期

基于单片机温度检测报警器的设计

摘要

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。温度的测试也已经越来越多的影响到各个领域。因此设计一个温度测试的系统是十分必要的。

此课程设计论文主要介绍了一个基于STC80C51单片机的数字温度检测报警器系统。本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。以STC80C51为核心，采用温度传感器DS18B20作为温度检测器，在液晶显示屏LCD1602上显示实时温度。并且设置上下限报警温度。

温度传感器方面，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。通过DS18B20温度传感器感应周围的环境温度。

显示方面, LCD1602通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。

报警方面，当温度超过警界最高温度时，响报警音乐，黄色发光二极管闪烁;当温度低于最低温度报警时，响报警音乐，黄色发光二级管闪烁!因为所选单片机可擦写次数达万次以上，为使电路的简化，其温度报警值已预设在程序中，可以通过修改程序中的预设值改变报警温度。

因此该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20，用LCD1602实现温度显示,再根据硬件电路编写相应程序，能准确达到题目要求。

关键词： STC单片机 DS18B20 LCD1602

摘要................................................................ I 目录............................................................... II 前言. (1)

一、设计目标与容 (3)

1. 设计目标 (3)

2. 设计容 (3)

3. 设计要求 (3)

二、系统设计 (4)

1. 设计方案 (4)

1.1数字温度计设计方案论证 (4)

方案一 (4)

方案二 (4)

1.2 系统设计框图 (5)

三、功能模块设计 (6)

1.主控制器 (6)

2.温度测量模块 (7)

3.LCD显示模块 (8)

4.上下限设定模块 (9)

5.报警模块 (9)

四、仿真与实物演示 (10)

1.系统仿真 (10)

2.调试中遇到的问题 (11)

3.实物演示效果图 (11)

五、总结 (12)

六、参考文献 (13)

七、附录 (14)

前言

目前温度测试系统的发展很快，传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。

温度测量报警系统的中心设备是温度传感器，温度传感器的发展大致经过了以下的3个阶段：

（1）传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间的转换。

（2）模拟集成温度传感器/控制器。

（3）智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。

数字式温度传感器（亦称智能温度传感器）是在20世纪90年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度创拿起部包含温度传感器、A/D传感器型号处理器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取储存器（RAM）和只读存储器（ROM）。数字式温度传感器能传输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。

进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、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。

在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果，读数方便，

测温围广，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。

LCD1602通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。液晶是具有流动特性的物质，所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动，以最常见普遍的向列型液晶为例，液晶分子可轻易的借着电场作用使得液晶分子转向，由于液晶的光轴与其分子轴相当一致，故可借此产生光学效果，而当加于液晶的电场移除消失时，液晶将借着其本身的弹性及黏性，液晶分子将十分迅速的回撤消来未加电场前的状态。

因此该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20，用LCD1602实现温度显示,能准确达到题目要求。