#[单片机课设]4路温度采集与显示系统设计(附图源码)
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工业大学
《单片机与接口技术》课程设计（论文）
题目： 4路温度采集与显示系统设计
院（系）：
专业班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：
起止时间：
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：信息科学与工程学院教研室：自动化
学号学生姓名专业班级
课程设计
4路温度采集与显示系统设计
（论文）
题目
课程设计（论文）任务
该系统应具备如下功能要求
采用8751单片机作控制器，选用ADC0809、显示电路及外扩的RAM、EPROM 一起构成4路温度采集与显示系统。
1、采用8051单片机。
2、采用3位LED数码管，显示整数值。
3、外扩2KB RAM和4KB EPROM
4、检测范围是0℃┈+100℃。
5、开机或复位后，在LED最右端显示“H”，以提示系统正常；
6、正常运行时，不断采集温度并送显示。
自选合适的单片机芯片组成单片机应用系统，该系统应满足如下设计要求：
1、单片机最小系统设计；
2、单片机与A/D转换接口电路设计；
3、温度检测及变换电路设计；
4、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理；
5、按学校规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上；
指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：
年月日
目录
第1章方案论证 (2)
1 引言 (2)
2 结构框图 (2)
第2章硬件设计 (3)
2.1四路温度采集与显示系统原理 (3)
2.2单片机最小系统设计 (7)
2.3 扩展系统设计 (8)
第3章软件设计 (11)
3.1程序框图 (11)
3.2程序设计 (11)
第4章课程设计总结 (16)
参考文献 (17)
第1章方案论证
1 引言
在日常生活中经常要检测环境温度,不同的环境对测量温度的范围要求不同。这里利用LM35D实现了局部温度范围的监测。即利用电压型温度传感器LM35D采集室温并产生10mv/℃的电压信号；采用A/D转换器将放大后的模拟信号转化为数字信号；实时显示转换后的室温；通过单片机实现高温，低温报警。经实验调试，用该方法对0-100℃范围温度测温时，测量误差为+0.4℃。LM35D是精度集成的电路温度传感器，线性好（10Mv/℃），宽量程（0℃-100℃），它的输出电压与摄氏温度线性成比例，无需外部校准或微调来提供±0.4的常用的室温精度，编程时易于实现。
LM35D采集到的微弱电压信号经过放大器OP07放大十倍后送入A/D转换器（ADC0809）的输入端，ADC0809将模拟信号转化为数字信号后传给8051，选用4个共阴极8段数码显示管用于静态显示当前测量温度。用单片机RXD和TXD外接74LS164移位寄存器驱动数码管，使LED八段数码管动态显示室温。
2 结构框图
此次设计的四路温度采集与显示系统主要有四部分组成：温度采集部分、A/D转换部分、3位LED数码管显示系统、单片机、外部扩展2KB RAM和4KB EPROM。系统总体结构框图如下：
A/D转换
8051单片机
外扩4KB EPROM 外扩2KB RAM 3位数字显示系统
温度采集
图1-1 系统总体结构框图
第2章 硬件设计
2.1四路温度采集与显示系统原理
四路温度采集与显示主要由温度采集与A/D 转换、8051单片机、外扩2KB RAM 、外扩4KB EPROM 和3位数字显示系统五部分组成。构成整个系统的五部分功能如下：
1 温度采集电路。
（1） 电压型温度传感器LM35D
LM35D 输出电压正比摄氏温度成正比，其灵敏度为10mV/℃；温度范围0℃-100℃；电压为4-30V ，可直接用温控电路的电源，但要加一个隔离二极管及平滑电容C ；精度为±1℃；最大线性误差为±0.5℃；静态电流为80uA ；输出电压接数字万用表2V 直流电压档，可读出分辨率为0.1℃的温度读数。如表上读数为28mV ，即温度为28.7℃。该传感器的最大特点是使用时无需外围元件，也无需调试和校正（标定），把测温传感器与放大电路做在一个硅片上，形成一个集成温度传感器。
（2） 放大电路
图1为系统的放大电路部分。LM35D 灵敏度为10mV/℃，如果室温为26℃，那么经LM35D 采集室温后得到的电压信号为0.26mV ，将此信号在整个硬件系统和软件系统中放大100倍，之后将其送入驱动电路，即可在LED 数码管上显示室温。LM35D 的输出端经过15k 的电阻和10uF 的电容可使采集到的与温度成比例（10mV/℃）的电压信号更稳定；在放大电路中，取R6为1K 是因为好计算放大倍数，R5用20K 的滑动变阻器使这个0.26mV 的微弱电压信号在0—20的放大倍数范围内可调试，在此，将其放大5倍，因此需要将R5调至10K ，这样经放大器OP07放大后的6脚输出就为放大十倍的电压信号2.6V 。
放大电路如图2-1所示：
2 A/D 转换电路由ADC0809来完成。ADC0809的引脚功能如下：
ADC0809是带有8位A/D 转换器、8路多路开关以及微处
理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。它是逐次逼近式A/D 转换器，可以和单片机直接接口。
ADC0809的引脚结构图如图2-2所示：
1
D
C
R1
200
R21K
K1
OP07
OP07
OP07
15K
15K 1K
1K
10u f
10u f
20K 20K
20K
+12V
+12V
+12V
-12V
-12V
-12V
L M 35D
L M 35D
+5V +5V
IN0
IN2
IN3
图2-1 放大电路
IN0－IN7：8条模拟量输入通道
是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在
转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在
输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线：4条
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线
为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的
地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进
图2-2 ADC0809的引脚结构图转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0
－IN7上的一路模拟量输入。通选择表如下表所示。
表2-1 通道选择表
C B A 选择的通道
0 0 0 IN0
0 0 1 IN1
0 1 0 IN2
0 1 1 IN3
1 0 0 IN4
1 0 1 IN5
1 1 0 IN6
1 1 1 IN7
数字量输出及控制线：11条
ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，
VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
ADC0809与8051的接线图如图2-3所示：
1
2
34
C
B
A
IN-026msb 2-121
2-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-31
2-714lsb 2-817IN-4
2EOC
7
IN-53ADD-A 25
IN-64ADD-B 24ADD-C 23IN-7
5ALE
22ref(-)
16
ENABLE 9
START 6ref(+)12CLOCK 10ADC0809
EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR
16
INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27
28
PSEN
29
ALE/P 30TXD 11RXD 108051
Q
Q CK D
D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7
19
OE 1LE 11
U?74LS373
1
>1
>1
+5V IN0
IN1IN2IN3
图2-3 ADC0809与8051的接线图
3 8051单片机是ROM 型单片机，内部有4KB 的掩膜ROM ，即单片机生产厂家固化在程序存储器中，8051单片机具有如下特性：
（1） 面向控制的8位CPU ； （2） 128B 的片内数据存储器；
（3） 可以寻址64KB 的片外程序存储器和64KB 的片外数据存储器； （4） 32根双向和可单独寻址的I/O 线；
（5） 一个全双工和可单独寻址的I/O 线；
（6） 两个16位定时/计数器； （7） 5个中断源，两个中断优先级； （8） 有片内时钟振荡器；
（9） 采用高性能的HMOS 生产工艺生产；
（10） 有布尔处理（位操作）能力。 （11）含基本指令111条，其中单机器周期指令64种
8051单片机的引脚图如图2-4所示： 一、引脚简要说明 1、主电源引脚Vcc 和Vss Vcc （40脚）：主电源接＋5V Vss （20脚）：接地
4
32EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR
16
INT012INT113T014T115P101
P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27
28
PSEN
29
ALE /P 30TXD 11RXD 108051
图2-4 8051的引脚图
2、时钟电路引脚XTAL1 和XTAL2
XTAL2（18脚）：接外部晶体振荡器的一端。片内是一个振荡电路反相放大器的输出端。
XTAL1（19脚）：接外部晶体振荡器的另一端。片内是一个振荡电路反相放大器的输入端。
3、控制信号RST/Vpd、ALE/(/PROG) 、(/EA)/Vpp 和/PSEN
RST/Vpd（9脚）：复位端。高电平有效，宽度在24个时钟周期宽度以上，使单片机复位。该引脚有复用功能，Vpd为备用电源输入端，防止主电源掉电。
ALE/（/PROG）（30脚）：地址锁存信号端。访问片外存贮器时，ALE作低八位地址的锁存控制信号。平时不访问片外存贮器时，该端以六分之一的时钟振荡频率固定输出脉冲。ALE端负载驱动能力为8个LSTTL门。该引脚有复用功能，为片内程序存贮器编程（固化）的编程脉冲输入。
/PSEN（29脚）：片外程序存贮器读选通信号端。负载能力为8LSTTL门。
(/EA)/Vpp（31脚）：/EA端接高电平时，CPU取指令从片内程序存贮器自动顺延至片外程序存贮器。 /EA端接低电平时，CPU仅从片外程序存贮器取指令。该引脚有复用功能，Vpp为片内程序存贮器编程时的编程电压。
4、输入/输出引脚P0、P1、P2和P3口
P0.0～P0.7（39～32脚）：访问片外存贮器时作为低八位地址线和八位数据线（复用）。负载能力为8个LSTTL门。
P1.0～P1.7（1～8脚）： 8位准双向I/O口。负载能力为3个LSTTL门。
P2.0～P2.7（21～28脚）：访问片外存贮器时作为高八位地址线。
P3.0～P3.7（10～17脚）：8位准双向I/O口。负载能力为3个LSTTL门。另外还有专门的第二功能。
4 外扩4KB EPROM。EPROM是一种用电信号编程，也用电信号进行擦除的只读存储器。此处，用来扩展的4KB EPROM是一片2732 EPROM，2732是4K×8位紫外线擦除可编程只读存储器，单一+5V电源供电，最大工作电流为100mA,维持电流为35mA，读出时间最大为250ns.2732为24脚双列直插式封装。它与单片机的接口电路如图2-7所示。
5 外扩2KB RAM，8051片内有128B的RAM存储器，在实际应用中仅靠这128B的数据存储器是远远不够的。这种情况下可以利用8051单片机所具有的扩展功能，扩展外部数据存储器。此处，扩展2 KB的RAM由一片6116来完成。6116是2K×8静态随机存储
器，采用CMOS 工艺制造，单一+5V 电源供电，额定功率为160mW,典型存取时间200ms ，读出时间最大为250ns ，为24线双列直插式封装。它与单片机的接口电路如图2-7所示。
6 3位数字显示系统
图2-5是静态显示电路示意图。静态显示是LED 数码管的各个段都与一个固定驱动端相连接，每个数码管有七段，N 个数码管就有7N 固定固定驱动端与其相连接。图中外
接74LS164移位寄存器对应于各个数码管。8051的串行口设定为方式0输出。由于被显示的字形是以字形码的形式出现。因此，首先在程序中要建立一个字形表SEGPT 。该表以16进制数的次序，存放其相应字形码，把表格的首地址SEGPT ，送入基址寄存器DPTR ，把要显示的数作为偏移量送入变址寄存器A ，然后执行查表指令MOVC A ，＠A+DPTR ，从表中取出对应字符的字形码送到累加器。
另外，还要开辟一个显示缓冲区DISMO-DISMN ，缓冲区中每个单元对应一个LED 数码管。显示子程序的作用就是依次将显示缓冲区中的内容（16进制数据）取出，并查表变换成要显示字符的字形码，送往数码中显示。因此，凡是需要调整、更新显示内容时，必须先向显示缓冲区的单元送数，然后再调用显示子程序。
图2-5所示的静态显示电路是使用串行口的静态LED 驱动接口。利用串行口和移位寄存器作为显示器的驱动接口，可以简化设计，节省CPU 的显示接口。
在图2-5中，串行接口工作于方式0。RXD 作为输出端接到移位寄存器74LS164的两个输入端A 和B ，前一个移位寄存器的输出端也与下一个移位寄存器74LS164的A 、B 相连，这样首尾相接，直到传送3位显示数为止。当显示完以后，先送出的数显示在最右端，最后送出的数显示在最左边一位，所以在显示缓冲区存数时要特别注意。
1
234
4
3
2
1
D
C
B
A
a
b
f c
g
d e DPY 1
234567a
b
c
d e f g
8dp dp a
b
f c
g
d e DPY 1
234567a
b
c
d e f g
8dp dp a
b
f c
g
d e DPY 1
234567a
b
c
d e f g
8dp dp A 1
B
2
Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q7
13CLK 8
MR
9
74L S 164
A 1B
2
Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q7
13CLK 8MR
9
74L S 164
A 1B
2
Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q7
13CLK 8MR
9
74L S 164
+5V
TXD
RXD
图2-5 静态显示电路示意图
2.2单片机最小系统设计
在单片机的程序调试和运行时，有时需要用复位键进行复位，正确的复位是单片机
得以正常远行的前提。所以复位电路是单片机系统必不可少的一部分。此处，复位电路
如图2-6所示。
2
3
4
5
Title
Nu mber
Size B Date:
7-Jul-2007
File:
C:\Prog ram Files
C2
30p f
C130p f
+C4
22u f
6M
R21K
K1
R1200
+5V
RESET
X2
X1EA/VP
图2-6 复位电路
2.3 扩展系统设计
单片机扩展系统的设计如图2-7所示。图2-7中8D 锁存器74LS373的三态控制端1引脚OE 接地，以保持输出常通。其三态输出还有一定的驱动能力，G 端与11引脚与ALE 相连接，每当ALE 下跳变时，外部扩展的4KB EPROM 芯片2732是4K ×8位EPROM 器件，
有12根地址线A0-A11，2732与8051的连接方法如图2-3,其中低8位地址线通过锁存器与8051的P0口相连,高4位地址线与8051的P2.0-P203相连.当8051发出12位地址信息时,可以选中4kB 程序存储器中任何单元.同样,2732的8根数据线直线与8051的P0口相连.2732的OE 端直接与8051的PSEN 端相连.
2732的片选信号CE 接地,显然该2732占有的地址空间可以为1000H-0FFFH. 6116与8051的硬件连接如图2-7所示.6116的地址线,数据线的接法同程序存储器的接法一样,6116的写允许WE 和读允许OE 分别与8051的WR(P3.6)和RD(3.7)连接,以实现读写控制,6116的片选控制端CE 接地常选通.在扩展RAM 时,这是一种最简单的连接方法.
1
2
3
4
5
6
A
B
C
D
6
54321D C
B A
Title
Number Revision
Size B Date:7-Jul-2007 Sheet of
File:
C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Sch\020202.ddb Drawn By:
EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR
16
INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27
28
PSEN
29
ALE/P 30TXD 11RXD 108051
D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q7
19
OE 1LE
11
74L S 373
A08A17A26A35A44A53A6
2A71A823A922A1019A1121CE 18OE/VPP
20
D09D110D211D313D414D515D616D7
17
2732A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A1019E 18
G 20W 21D09D110D211D313D414D515D616D7
17
6116
图2-7 扩展4KB EPROM 和2KB RAM
4路温度采集与显示系统的整机电路设计如图2-8所示：
图 2-8 4路温度采集与显示系统的整机电路
T i t l e
N u m b e r
S i z e E A /V P
31
X 119X 2
18
R E S E T
9
R D 17W R
16
I N T 0
12
I N T 113T 0
14T 115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 17
8P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 07
32P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 27
28
P S E N
29
A L E /P 30T X D 11R X D 108051D 03Q 02D 14Q 15D 27Q 26D 38Q 39D 413Q 412D 514Q 515D 617Q 616D 718Q 719O E 1L E
1174L S 373
A 08A 17A 26A 35A 44A 53A 62A 71A 823A 922A 1019A 11
21C E 18O E /V P P
20
D 09D 110D 211D 313D 414D 515D 616D 7172732A 08A 17A 26A 35A 44A 53A 62A 71A 823A 922A 10
19
E
18G 20W 21D 09D 110D 211D 313D 414D 515D 616D 7
17
6116I N -0
26m s b 2-1
21
2-220I N -1
272-3192-418I N -2
282-582-615I N -3
1
2-714l s b 2-817I N -4
2
E O C 7I N -5
3
A D D -A
25I N -6
4
A D D -
B 24A D D -
C 23I N -75
A L E 22r e f (-)
16
E N A B L E
9S T A R T 6r e f (+)
12C L O C K 10A D C 0809
a
b
f c
g
d
e D P Y 1
234567a
b c d e f g
8d p d p
a
b f
c g
d e D P Y 1234567a
b c d e f g 8d p d p a
b
f c
g
d
e D P Y 1
234567a
b c d e f g
8d p d p
A 1B
2Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7
13C L K
8M R
9
74L S 164
A 1B
2Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 713C L K
8M R 974L S 164
A 1B
2
Q 03Q 14Q 25Q 36Q 410Q 511Q 612Q 7
13C L K
8
M R
974L S 164
+5V
V C C 6M
C 1
33p f
C 2
33p f
R 1200
R 21K
K 1
+
C 322u f
+5V
Q
Q C K D
>1
>1
O P 07
O P 07
O P 07
O P 07
15K
15K
15K 15K 1K
1K
1K
1K
10u f
10u f
10u f
10u f
20K +12V
+12V
+12V
+12V
-12V
-12V
-12V
-12V
L M 35D
L M 35D
L M 35D
L M 35D
+5V
+5V
+5V
+5V I N 3
I N 0
I N 1
I N 2
I N 3
开 始 第3章 软件设计
3.1程序框图
3.2程序设计
这个系统只显示0℃-100℃温度的整数部分，整个系统的程序设计如下：
ORG 0000H ;
MOV R0, #22H ；将显示缓存器首地址送入＠R0 MOV @R0, #A1H; INC R0 ;
系统正常？
显示缓冲区首地址22H 送H ，其它字节送暗字符
显示输出 启动传感器温度传感
显示几路传感器采集0.5s
存储采集温度的数字值
读取温度值 Y
十进制转换 显示输出 全部显示
一次？
N
启动A/D 转换 图3-1 程序结构框图
N
Y
MOV @R0, #FFH ;
INC R0 ;
MOV @R0, # FFH;
LJMP DISPLAY;
LJMP DELAY;
LJMP DISPLAY ；调用显示子程序，显示系统正常运行
MOV 55H， #01H ；将几路传感器工作送入22H单元SET： LJMP START ；调用A/D转换程序
MOV 22H， 55H ；显示几路传感器工作
MOV @R0, 22H ;
INC R0 ;
MOV @R0, #FFH ;
INC R0 ;
MOV @R0, # FFH;
MOV A， 55H;
INC A;
MOV 55H， A ;
LJMP DISPLAY ；显示几路传感器工作
MOV DPTR， 30H;
MOVX A，＠DPTR;
LJMP DATA ；调用十进制转换子程序
INC DPTR;
LJMP DISPLAY ；调用显示子程序
DJNZ 55H，#04H，SET ；四路全部显示完成后重新显示第一路
LJMP SET;
END
2 十进制转换子程序
DATA： MOV DPTR， 30H
MOVX A， @DPTR;
MOV B， #64H;
DIV AB;
MOV 24H， A ；百位数进 24H
MOV A， B;
MOV B， #0AH;
DIV A， B;
MOV 23H， A ；十位数进 23H
MOV A， B
MOV 22H， A ；个位数进 22H
RET
3 显示子程序
DISPLAY：ORG 60H
DISB: DS 3 ；示缓冲区3字节
ORG 1000H
DSP: MOV R7,#3 ；数位计数器值为3
MOV @R0,22H ；R0指向显示器缓冲区首址 MOV A,@R0 ；取要显示的数据
ADD A,@0AH ；加上到SGTAB的偏移量
MOVC A,@A+PC ；字型的段码
MOV SBUF,A ；送串行口输出
DSP2: JNB TI,DSP2 ；等待输出结束
CLR TI ；输出结束清TI标志
INC RO ；指向显示缓冲区下一位
DJNZ R7,DSP1 ；未显示完3为则循环
RET ；显示完则返回
SGTAB: DB 08H ；0
DB 9FH ；1
DB 25H ；2
DB 0DH ；3
DB 99H ；4
DB 49H ；5
DB 41H ；6
DB 1FH ；7
DB 01H ；8
DB 19H ；9
DB A1H ；H
DB FFH ；暗字符
4 延时子程序，因为系统不需要精度太高的延时，所以使用这个延时子程序。DELAY： DEL： MOV R5，#100 ；延时0.5s
DEL1： MOV R7，#125;
DEL2： MOV R6，200;
DEL3： DJNZ R6，DEL3;
DJNZ R7，DEL2;
DJNZ R5，DEL;
RET
5 A/D转换程序
START：MOV R0，#30H ；RAM缓冲区地址置初值
MOV R6，#04H ；通道计数器置初值
MOV R7，#04H ；循环计数器置初值
CONV1：MOV DPTR，#0FE8H ；通道地址寄存器置初值
CONV2：MOV ＠DPTR， A ；启动A/D转换
MOV R5，#0AH ；等待延时
DLX：DJNZ R5，DLX;
WAIT：JB P3.3，WAIT ；等待A/D转换结束
MOVX A，＠DPTR ；读取A/D转换结果
MOV ＠R0， A ；保存A/D转换结果
INC R0 ；修改存储单元地址
INC DPTR ；指向下一通道
DJNZ R6，CONV2 ；8个通道全完否？
MOV R6，#03H
DJNZ R7，CONV1 ；8次A/D转换完成否？
ACALL DATADSB ；数据的数字处理RET
第4章课程设计总结
此次课程设计中我投入了极大的热情和精力，使用protel99se设计电路，并运用所学的汇编语言知识编程，其过程中出现了不少的问题，我没有气馁，没有退缩，积极向老师和同学请教，并且一遍又一遍的重复实践，直到我们期望的结果实现。事实也证明我们的努力没有白费，认真严谨的实习态度给我们带来了成功的喜悦！
通过这短短一周的实践，我感觉到自己在课本上学到的理论知识和实践仍有一定的差距。有的知识，自己感觉已经掌握得差不多了，但是实际操作起来就有问题出现了。就拿8051单片机来说，没有弄明白其工作原理具体工作情况和并没有完全了解了A/D 转换的实质，对DS18B20温度传感器不了解等问题。我们还遇到了不少，花费了很多的时间。这让我们重新反思我们的学习，觉得这与自己当时不注意实验课是分不开的。
通过这次单片机课程设计，我们掌握了设计一个4路温度采集与显示系统的基本方法和基本步骤，实际解决了设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力。此次单片机设计的成功不仅帮助我们更好地掌握书本知识，尤其重要的是增强了我们的自信，培养了我们独立思考的能力！
参考文献
[1] 梅丽凤,王艳秋,汪毓铎.单片机原理及接口技术.北京：清华大学出版社,2003,5
[2] 余永泉，李小青，陈康林. 单片机应用系统的功率接口技术.北京：北京航空航天大学出版社,1992,9
[3] 宋浩，田丰.单片机原理及应用.北京：清华大学出版社,北京交通大学出版社，2005
[4]张建民，杨旭.利用单片机实现温度检测系统.微计算机信息（嵌入式与
SOC）.2007(2):98-100
基于单片机的温度测量系统设计
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
单片机课程设计(温度控制系统)
温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:
2015年5月31日 摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)
5.1原理图 (15) 摘要： 在现代工业生产中，温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制，将DS18B20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。 关键字：AT89C51单片机；温控；DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。
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
智能温度控制系统设计
目录 一、系统设计方案的研究 (2) （一）系统的控制特点与性能要求 (2) 1.系统控制结构组成 (2) 2.系统的性能特点 (3) 3.系统的设计原理 (3) 二、系统的结构设计 (4) （一）电源电路的设计 (4) （二）相对湿度电路的设计 (6) 1.相对湿度检测电路的原理及结构图 (6) 3.对数放大器及相对湿度校正电路 (7) 3.断点放大器 (8) 4.温度补偿电路 (8) 5.相对湿度检测电路的调试 (9) （三）转换模块的设计 (9) 1.模数转换器接受 (9) 2.A/D转换器ICL7135 (9) （四）处理器模块的设计 (11) 1.单片机AT89C51简介及应用 (11) 2.单片机与ICL7135接口 (14) 3.处理器的功能 (15) 4.CPU 监控电路 (15) （五）湿度的调节模块设计 (15) 1.湿度调节的原理 (15) 2.湿度调节的结构框图 (16) 3.湿度调节硬件结构图 (16) 4.湿度调节原理实现 (16) （六）显示模块设计 (17) 1.LED显示器的介绍 (17) 2.单片机与LED接口 (17) （七）按键模块的设计 (18) 1.键盘接口工作原理 (18) 2.单片机与键盘接口 (19) 3.按键产生抖动原因及解决方案 (19) 4.窜键的处理 (19) 三、软件的设计及实现 (19) （一）程序设计及其流程图 (20) （二）程序流程图说明 (21) 四、致谢 (22) 参考文献： (22)
智能温度控制系统设计 摘要: 此系统采用了精密的检测电路（包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成），能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器（AT89C51）中，然后通过软件的编程，将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后，再通过数码管来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的控制电路（光电耦合及继电器等部分电路组成），设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度：当室内空气湿度过高时，控制系统自动启动抽风机，减少室内空气中的水蒸气，以达到降低空气湿度的目的；当室内空气湿度过低时，控制系统自动启动蒸汽机，增加空气的水蒸气，以达到增加湿度的目的，使空气湿度保持在理想的状态；键盘设置及调整湿度的初始值，另外在设计个过程当中，考虑了处理器抗干扰，加入了单片机监视电路。 关键词： 湿度检测; 对数放大; 湿度调节; 温度补偿 一、系统设计方案的研究 （一）系统的控制特点与性能要求 1.系统控制结构组成 （1）湿度检测电路。用于检测空气的湿度[9]。 （2）微控制器。采用ATMEL公司的89C51单片机，作为主控制器。 （3）电源温压电路。用于对输入的200V交流电压进行变压、整流。 （4）键盘输入电路。用于设定初始值等。 （5）LED显示电路。用于显示湿度[10]。 （6）功率驱动电路（湿度调节电路）
模电课设—温度控制系统的设计
目录 1.原理电路的设计 (1) 1.1总体方案设计 (1) 1.1.1简单原理叙述 (1) 1.1.2设计方案选择 (1) 1.2单元电路的设计 (3) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4) 1.2.3电压表征温度单元 (5) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6) 1.2.5驱动单元——继电器 (7) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8) 1.3完整电路图 (10) 2.仿真结果分析 (11) 3 实物展示 (13) 3.1 实物焊接效果图 (13) 3.2 实物性能测试数据 (14) 3.2.1制冷测试 (14) 3.2.2制热测试 (18) 3.3.3性能测试数据分析 (20) 4总结、收获与体会 (21) 附录一元件清单 (22) 附录二参考文献. (23)
摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。 关键词：温度；测量；控制。
Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741， NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control
《基于单片机的温度控制系统的设计》
序号（学号）：040930727 长春大学光华学院 毕业设计（论文） 姓名魏明岩 系别 专业 班级0409307 指导教师马春龙 年月日
目录 摘要 (1) 第一章前言 (3) 1.1课题背景和意义 (3) 1.2温度控制系统的使用 (3) 1.3毕业设计任务 (4) 第二章系统方案 (5) 2.1水温控制系统设计任务和要求 (5) 2.2水温控制系统部分 (5) 2.3控制方式 (7) 第三章系统硬件设计 (8) 3.1总体设计框图及说明 (8) 3.2外部电路设计 (8) 3.3单片机系统电路设计 (9) 第四章系统软件设计和调试 (13) 4.1 程序框架结构 (13) 4.2程序流程图及部分程序 (13) 4.3 系统安装调试和测试 (17) 第五章结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20) 附件1（程序代码） (20) 附件2（电路原理图） (27)
基于单片机的水温控制系统 【摘要】温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。为了实现高精度的水温测量和控制，本文介绍了一种以Atmel公司的低功耗高性能CMOS单片机为核心，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统，其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232接口等电路。该系统可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。 【关键词】单片机AT89C51；温度控制；温度传感器PT1000；PID 调节算法 The summary: Temperature is the main control of industrial control of parameters,In temperature control, due to temperature controlled object properties (such as inertia big, big, lagging effect of nonlinear, etc.), to improve performance, some process temperature control of its direct impact on the quality of the product, and designed a kind of ideal temperature control system is a very valuable.In order to realize high precision temperature measurement and control, this paper introduces a meter taking Atmel company low-power high-performance CMOS chip as the core, and the PID control algorithm with PID parameters combination of control method to realize the temperature control system, the hardware circuit including temperature, temperature
温度控制器课程设计要点
郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度控制器 学生姓名 专业班级 学号 院（系）信息工程学院 指导教师 完成时间 2015年12月31日
郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业 14级通信工程班级 2班学号姓名 一、设计题目温度控制器 二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光； 2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭； 3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程； 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单； 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名： 年月日
本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。 现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。 首先温度传感器把温度信号转换为电流信号，通过放大器变成电压信号，然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路，让电位器来改变温度范围的取值，最后信号送入比较器电路，通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定是否加热。 关键词：温度传感器比较器继电器
单片机温度采集与显示
1、课程设计目的 (1)利用单片机及相应温度传感器设计单检测节点或多检测节点数字温度计 (2)精度误差：0.5摄氏度以内；测温范围：10-50摄氏度 (3)LED数码管或LCD直接显示 (4)完成对设计系统测试 2、数字温度计正文 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，本文主要介绍了一个基于89C52单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行介绍，该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，使用起来相当方便，适合于我们日常生活和嵌入其它系统中，作为其AT89C52结合最简温度检测系统，该系统恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。本文将介绍一种基于单片机往制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。 关键词:单片机，数字控制，温度计，DSIBB20, AT89C52 2.1引言 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，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，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，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，温度传感器的发展经历了三个发展阶段 ①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能温度传感器 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，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器，AT89C52单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作
(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
温度控制系统毕业设计
摘要 在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。 关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could
基于液晶显示的单片机温度控制设计
. ... . 《基于液晶显示的单片机温度控制设计》 实习报告 专业班级：电子信息科学与技术11级 组长：彪组别：一 组员：邢路飞王晓东李梁刚蔡云云李德龙宋文杰指导教师：谢艳新王海波 学期：2013-2014学年第1学期 实习地点：组成原理及单片机实验室 《基于液晶显示的单片机温度控制设计》实习报告
一、实验目的 随着现代科技的不段发展，对温度测量的工具越来越多并且精度也是越来高，但随着生活水平的不段提高，越来越多的人健康的关注倍加重视，特别是对暖空气的变化更加注意，在此我们特设计有关温度控制的系统，通过它可以设置度的上下限，当温度低于所设的温度的下限或是高于所设的温度的上限时就会发生报警，因此可以提醒您要注意温度变化。本制作轻巧灵便适合在私人家庭中运用，使用时可以通过四个按键的作用来设置系统初值，即可达到准确提醒您的作用。 二、设计题目：基于液晶显示的单片机温度控制设计 三、功能描述 本次设本系统主要研究的是利用MCS-51系列单片机中的AT89C51单片机来实现温度检测及控制，通过对89C51的P1口的高4位设置上限值、下限值、，因考虑到在设置温度TH和TL，所以本次设计采用四个按键来控制，通过按键之间的协调作用来完成温度设置值，由于温度的不同我们采取不同的信息来作为信号处理，所以在硬件电路中用蜂鸣器来报警做为提醒实现温度从IN0输入89C51的P1口低4位设置报警系统。ADC0809实现模拟输入到数字量的转换，通过1602数码管显示数据。 四、系统硬件设计 4.1时钟振荡电路 时钟振荡电路如图1所示。 图1 时钟振荡电路图
4.2测温电路 测温电路如图2所示。 图2 测温电路图4.3复位电路 复位电路如图3所示。 图3 复位电路图4.4 报警电路 报警电路如图4所示。 图4 报警电路图4.5显示电路 显示电路如图5所示。
单片机温度采集程序
单片机温度采集程序 用一片DS18B20 构成测温系统，测量的温度精度达到0.1 度，测量的温度的范围在－20 度到＋100 度之间，用8 位数码管显示出来。 由于DS18B20 是在一根I/O 线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 DS18B20 的读时序 对于DS18B20 的读时序分为读0 时序和读1 时序两个过程。 对于DS18B20 的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15 秒之内就得释放单总线，以让DS18B20 把数据传输到单总线上。DS18B20 在完成一个读时序过程，至少需要60us 才能完成。 对于DS18B20 的写时序仍然分为写0 时序和写 1 时序两个过程。 对于DS18B20 写0 时序和写1 时序的要求不同，当要写0 时序时，单总线要被拉低至少60us ，保证DS18B20 能够在15us 到45us 之间能够正确地采样IO 总线上的“0 ”电平，当要写1 时
序时，单总线被拉低之后，在15us 之内就得释放单总线。 本程序实现温度的采集并且实时在数码管上显示出来。 具体程序如下： /*----------------------------------------------- 名称：18B20温度传感器 日期：2009.5 修改：无 内容：18B20单线温度检测的应用样例程序,请将18b20插紧， 然后在数码管可以显示XX.XC，C表示摄氏度，如显示25.3C表示当前温度25.3度 ------------------------------------------------*/ #include
智能温度控制系统毕业论文
目录 引言 (1) 1 系统的相关介绍 (2) 1.1 系统的目的及意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 1.3 系统传感器DS18B20的介绍 (2) 1.3.1 DS18B20的主要特性 (2) 1.3.2 DS18B20的外形和部结构 (3) 2 系统分析设计 (4) 2.1 温度控制系统结构图及总述 (4) 2.2 系统显示界面方案 (4) 2.3 系统输入方案 (5) 2.4系统的功能 (5) 3 相关软件编译知识介绍 (5) 3.1 C语言简介 (5) 3.1.1 C语言的优点 (5) 3.1.2 C语言缺点 (6) 3.2 Keil简介 (6) 3.2.1 系统概述 (6) 3.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (7) 4系统流程图设计 (7) 4.1主程序流程图 (7) 4.2 DS18B20控制程序流程图 (8) 4.2.1 DS18B20 复位程序流程图 (9) 4.2.2 DS18B20写数据程序流程图 (9) 4.2.3 DS18B20读数据程序流程图 (10) 4.3 温度读取及转换程序流程图 (12) 4.4 MAX7219驱动程序流程图 (13) 4.4.1 MAX7219写入一个字节数据程序流程图 (13) 4.4.2 MAX7219写入一个字数据程序流程图 (15) 4.5 数码管温度显示程序流程图 (16) 4.6 按键中断服务程序流程图 (17) 5 电路仿真 (19) 5.1 PROTEUS软件介绍 (19) 5.2 温度控制系统PROTEUS仿真 (19) 6总结 (20) 7参考文献 (21) 附录1 源程序代码 (22)
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
基于单片机的温湿度检测及显示
1设计的意义 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。在实时运作与自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今就是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识就是不够的,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。“单片机原理及应用课程设计”就是电子类专业的学科基础科,它就是继“汇编语言程序设计”,“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。 与此同时,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就是从物理量本身还就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,最适宜的室温度应就是工作效率高。18℃,湿度应就是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,而且可以作为其她有关设计的基础。
2设计原理 2、1设计目标 2.1.1基本功能 检测温度、湿度 显示温度、湿度 过限报警 2.1.2主要技术参数 温度检测范围: -30℃至+55℃ 测量精度: ±2℃ 湿度检测范围: 20%-90%RH 检测精度:±5%RH 显示方式: 温度:四位显示湿度:四位显示 报警方式: 三极管驱动的蜂鸣器报警 2、2设计原理 温湿度监测系统要满足以下条件:温湿度监测系统能完成数据采集与处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。该测控系统具有实时采集(检测粮库内的温湿度)、实时显示(对监测到的进行显示)、实时警报(根据监测的结果,超出预设定的值的进行蜂鸣警告)的功能。 传感器就是实现测量首要环节,就是监测系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉与转换,一切准确的测量与控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量与控制,几乎主要依靠各种传感器来检测与控制生产过程中的各种参量,使设备与系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率与高质量。 一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容,这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准与标定过程,因此测量精度难以保证,且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问
基于单片机的温度控制系统设计报告
基于单片机的温度控制系统设计报告
智能仪器仪表综合实训 题目基于单片机的温度控制系统设计 学院 专业电子信息工程 班级 (仪器仪表) 学生姓名 学号 指导教师 完成时间:
目录 一、系统设计---------------------------------------------------------第 1 页 （一）系统总体设计方案----------------------------------------------第 1 页 （二）温度信号采集电路选择和数据处理--------------------------------第 3 页 （三）软件设计------------------------------------------------------第 3 页二、单元电路设计-----------------------------------------------------第 5 页 （一）温度信号采集电路----------------------------------------------第 5 页 （二）步进电机电路------------------------------------------------- 第 5 页（三）液晶显示模块---------------------------------------------------------- 第6 页 （四）晶振复位电路--------------------------------------------------第 7 页三、总结体会--------------------------------------------------------------------------------------第 7 页 四、参考文献-------------------------------------------第 8 页 附录：程序清单------------------------------------------第 8 页