基于单片机的多点温度测量系统

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1、毕业论文(设计)题目基于单片机的多点温度测量系统学生姓名学号院系专业指导教师二Ｏ一Ｏ年五月二十日29目录一、引言2二、系统设计方案的选择32.1　方案设计32.2方案的利弊及选择4三、电路设计53.1AT89S51简介53.1.1主要特性53.1.2引脚功能说明73.1.3中断83.1.4晶体振荡器特性103.2数字温度传感器DS18B20简介113.2.1　DS18B20技术性能描述123.2.2DS18B20的内部结构123.2.3DS18B20测温原理143.2.4DS18B20与单片机的典型接口设计153.2.5D

2、S18B20的精确延时问题163.2.6DS18B20的命令序列173.2.7DSl8B20的工作过程及时序183.3系统工作原理193.4系统各部分电路设计20四、程序设计22294.1软件设计总体思路及主程序流程图224.2多点温度的巡回测量234.3显示流程图24五、产品调试255.1测试环境及工具255.2测试方法255.3测试结果分析265.4整机调试26六、结束语26参考资料2729基于单片机的多点温度测量系统李鑫南京信息工程大学信息工程系，南京210044摘要：温度测量系统在日常生活和工农业生产中有广泛的应用

3、。本课题主要介绍基于AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器的多点温度测量系统。该系统利用多个数字温度传感器DS18B20采集不同地点的温度，经过主控芯片AT89S51单片机运算后，通过LED数码显示模块实时显示温度数据，测量精度可以达到0.5℃。本论文首先在绪论中介绍了该系统的背景和应用；第二章确定了设计方案；第三章论述了整个硬件的设计进程，包括芯片功能介绍，元器件的选择和电路图的设计；第四章论述了系统软件的编写进程；第五章主要论述了整个系统初步完成后的测试和调试过程，并对整个设计制作过程作了总结。基于AT89

4、S51单片机和DS18B20数字温度传感器的多点温度测量系统具有硬件组成简单、多点测量、精度高、读数简单实时、测温范围广等优点。关键词：AT89S51单片机，DS18B20数字温度传感器，多点测量一、引言自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来以来。经过七十多年的发展，电子计算机经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段，尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展，七十年代初诞生了一代新型的电子计算机—微型计算机，使得计算机应用日益广泛；而单片微型计算机（SCM）的问世，则更进一步推动了这一发展趋势

5、，使计算机应用渗透到各行各业，达到了前所未有的普及程度。我国开始使用单片机是在1982年，短短五年时间里发展极为迅速。1986年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，有的地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。截止今日，单片机应用技术飞速发展，我们上因特网输入一个“单片机”的搜索，将会看到上万个介绍单片机的网站，这还不包括国外的。由于单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等独特优点，因此，在家用电器、医用设备、航空航天、儿童玩具、智能仪器仪表、工业自动控制、专用设备的智

6、能化管理及过程控制、计算机智能终端等许多方面，都已得到了广泛的应用，因而受到人们高度重视，取得了一系列科研成果，成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广阔的发展前景。随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机来代替人工测量,这样既省时又省力。在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有温度计、29热电偶和热点阻。而热电偶和热电阻测出的一般都

7、是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高，采用数字温度传感器可以避免这个问题。本数字温度测量系统采用美国ATMEL公司生产的AT89S51单片机作为主控芯片和美国DALLAS半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20作为检测元件。按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控测温电路，显示电路及报警电路。二、系统设计方案的选择温度测量的方法多种多样，从最常见的水银温度计到高端的光纤复合型油气井下压力温度测量系统，千奇百怪，应有尽有，数也数不尽。在日常生活和工农业生

8、产中应用比较广泛的自动温度测量系统主要就是由温度传感器和单片机组成的。2.1　方案设计方案一：该方案由模拟温度传感器、运算放大器、A/D转换器、键盘、显示电路、集成功率放大器、报警电路等组成。如图2.1所示。图2.1方案一温度测量系统方案框图传统的热电侧、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器都是将温度值经