单片机课程设计报告-基于51单片机的温度显示和报警系统

课程设计（单片机）

题目名称：基于51单片机的温度显示和报警系统 学生姓名： 学 号：

二级院校（系）/专业： 电气与光电工程学院 班 级： 14电子三 指导教师： 日 期： 2016.12-2017.3

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单片机课程设计报告纸

摘要

本课题主要是研究基于单片机的温度检测和报警装置，随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集系统与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。。

系统程序主要包括主程序，读温度子程序，计算温度子程序，按键处理子程序，LED显示子程序等。

关键词：单片机；温度传感器；系统设计；

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目 录

摘要 ........................................................................................................................................................... 1 目 录 ..................................................................................................................................................... 2 第1章 绪论 ............................................................................................................................................. 1

1.1引言 ............................................................................................................................................ 1 1.2温度检测发展历程以及国内概况 ............................................................................................ 1 1.3温度检测系统的发展前景 ........................................................................................................ 2 1.4本论文的研究内容 .................................................................................................................... 2 第2章 系统方案的确立 ......................................................................................................................... 3

2.1温度控制设计方案 .................................................................................................................... 3 2.2 设计方案的选择 ....................................................................................................................... 3 2.3方案功能分析 ............................................................................................................................ 3 2.4本章总结 .................................................................................................................................... 4 第3章 硬件模块的介绍和设计 ............................................................................................................. 5

3.1单片机介绍 ................................................................................................................................ 5 3.2 单片机引脚结构与功能 ........................................................................................................... 6 3.3系统模块 .................................................................................................................................... 8

3.3.1系统原理图 .................................................................................................................... 8 3.3.2 主控制器 ..................................................................................................................... 8 3.3.3 显示电路 ..................................................................................................................... 9 3.3.4 报警温度调整按键电路 ........................................................................................... 10 3.4 DS18B20数字温度传感器介绍 ...............................................................................................11

3.4.1 特性介绍 ....................................................................................................................11 3.4.2 引脚介绍 ................................................................................................................... 12 3.4.3 访问18B20的协议 ................................................................................................... 12 3.5 本章总结 ................................................................................................................................. 14 第4章 系统软件设计 ........................................................................................................................... 15

4.1系统流程图 .............................................................................................................................. 15 4.2温度读取的过程 ...................................................................................................................... 15 4.3温度的显示过程 ...................................................................................................................... 16 4.4温度上下限的设置 .................................................................................................................. 17 4.5温度采集的C语言设计 .......................................................................................................... 18 4.6本章总结 .................................................................................................................................. 18 总 结 ..................................................................................................................................................... 19 参考文献 ................................................................................................................................................. 21 附录一仿真图片 ..................................................................................................................................... 22 附录二程序 ............................................................................................................................................. 23

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第1章 绪论

1.1引言

现如今正处于高速发展时代，高新技术不断进步，人民生活质量不断上升，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时还有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。

本文主要介绍了一个基于单片机的测温系统，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，特别是数字温度传感器DS18B20 的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现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，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与单片机结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

1.2温度检测发展历程以及国内概况

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 ；

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