工厂自动温度检测控制系统课程设计

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1、计控学院CollegeofcomputerandcontrolengineeringQiqiharuniversity电气工程课程设计报告题目：工厂自动温度检测控制系统系别电气工程系适用班级电气12级指导教师时间学生姓名提交日期II摘要本设计是以51单片机作为控制核心的一种基于单片机的工厂自动温度检测控制系统，本系统设计采用LCD1602液晶显示屏作为输出显示模块部分，DS18B20作为温度采集模块部分。该设计具有自动检测环境温度的功能，四个按键可以设置工厂车间的上限温度和下限温度。当车间温度超过设置温度，系统会自动报警并且点亮报警灯，然后系统会自动启动温度处理模块，对其温度进行

2、控制调节。从而达到自动检测控制的功能作用，为工厂提供了安全的工作环境。关键字：单片机；温度；控制II目录摘要I1.1测温元件的选择11.1.1DS18B20数字温度计11.1.2热电偶测温11.1.3热敏电阻测温11.2显示元件的选择21.2.1液晶显示21.2.2数码管显示2第2章系统原理图设计及特点32.1整体系统设计32.2系统与操作介绍42.2.1检测传感器DS18B20工作状态42.2.2查看温度报警值42.2.3设定温度报警值42.2.4报警状态显示标志42.3系统设计程序流程图53.1STC12系列单片机63.2DS18B20的介绍83.2.1DS18B20内部结构

3、83.1.2DS18B20测温原理8第4章系统模块介绍104.1温度检测模块104.2LCD1602液晶模块114.3电源模块124.4报警模块134.5处理控制模块144.6按键模块15设计总结16参考文献18附录19II第1章方案选择1.1测温元件的选择温度的测量在当今社会得到广泛的运用,同时测温元件也非常多,根据不同的应用场合我们可以做出不同的选择,首先介绍一下几种测温方式:1.1.1DS18B20数字温度计DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。另外它的测量温度范围在-55℃到+125℃之间，它是数字温度计，

4、分辨率用户可以从9位到12位选择。因此用它组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。1.1.2热电偶测温电偶测温原理是根据热电效应制成的一种测温元件。它结构简单，坚固耐用，使用方便，精度高，测量范围宽，便于远距离、多点、集中测量和自动控制，是应用很广泛的一种温度计。如果取两根不同材料的金属导线A和B，将其两端焊在一起，这样就组成了一个闭合回路。因为两种不同金属的自由电子密度不同，当两种金属接触时在两种金属的交界处，就会因电子密度不同而产生电子扩散，扩散结果在两金属接触面两侧形成静电场即接触电势差。这种接触电势差仅与两金属的材料和接触点的温

5、度有关，温度愈高，金属中自由电子就越活跃，致使接触处所产生的电场强度增加，接触面电动势也相应增高。由此可制成热电偶测温计。1.1.3热敏电阻测温热敏电阻体是在锰、镍、钴、铁、锌、钛、镁等金属的氧化物中分别加入其它化合物制成的。热敏电阻和金属导体的热电阻不同，它是属于半导体，具有负电阻温度系数，其电阻值是随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，虽然温度升高粒子的无规则运动加剧，引起自由电子迁移率略为下降，然而自由电子的数目随温度的升高而增加得更快，所以温度升高其电阻值下降。根据这些，我选择了DS18B20做为温度检测的主要模块器件。因为它线路简单，操作起来方便。第20页共23页1.

6、1显示元件的选择1.2.1液晶显示液晶显示器各种图形的显示原理线段的显示：点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节H的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00F=

7、00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。可以显示英文，这样更加方便反映了不同工作状态下的工作状态显示。1.2.2数码管显示数码管价格方便，可以显示数字。可是无法显示不同工作状态的标志，因此不够清晰反映不同的工作状态。根据以上内容，我们选择采用液晶作为显示部分。第20页共23页第2章系统原理图设计及特点2.1整体系统设计温度只要在所设定的上下温度界限内，就会在显示设备中精确的显示出来，如果温度超过了所设定的温度