多点温度测量及显示系统设计 - 图文

北华航天工业学院毕业论文

毕业设计报告（论文）

报告（论文）题目：多点温度测量及显示系统设计 作者所在系部： 电子工程系 作者所在专业： 应用电子技术 作者所在班级： 08212 作 者 姓 名 ： 王冠冠 作 者 学 号 ： 20083021240 指导教师姓名： 张志通 完 成 时 间 ： 2011年6月9日

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毕业设计（论文）任务书

姓名： 指导教师： 王冠冠 张志通 专业： 职称： 应用电子技术 助教 班 级： 08212 学号： 20083021240 完成时间： 2011.06.09 毕业设计（论文）题目： 多点温度测量及显示系统设计 设计目标： 利用单片机技术与数字温度传感器的知识，设计实现能在1602液晶显示屏上显示多线程、多地点实时温度显示基本要求。 技术要求： 1. 能显示3地点的实时温度。 2. 数字温度传感器的应用。 3.字符型液晶1602的人机界面。 4. 可实时的温度测量。 5. 可单独地点选择的测量。 所需仪器设备： 计算机一台、keilc和proteus软件 成果验收形式： 原理图、仿真结果 参考文献： 《数字电子技术基础》、《电子系统设计》、《单片机原理与应用》 1 5周---6周 2 7周---8周 立题论证 方案设计 3 9周---13周 4 14周---16周 仿真调试 成果验收 时间 安排 指导教师： 教研室主任： 系主任：

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摘 要

本文基于DS18B20设计了一种温度数据采集系统，系统主要由单片机电路和一个DS18B20 数字传感器构成。软件方面，我们采用keil软件对程序进行编写以及调试，硬件方面，我们通过Proteus软件对硬件电路进行仿真以及测试，该系统结构简单，功耗较低，测温范围为- 50℃～ + 255℃，通过LCD1602A液晶显示。该系统硬件分为3部分：DS18B20 温度测量模块、单片机模块、液晶显示。系统的测温精度可以达到±0.5℃，并且能稳定的与单片机和PC 机通讯。系统软件部分，在设计过程中，采用模块程序设计法，分成若干部分，各部分相对独立，完成一定的功能，从而满足对生产对象的实际需求。

关键字：DS18B20 单总线 多线程 单片机

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目 录

第1章 绪论 ............................................................... 2 1.1 传统和新型温度传感器 ................................................. 2 1.2 DSl8B20温度传感器 .................................................. 2 1.3 课题的建立以及本文完成的主要工作 ..................................... 3 第2章 单总线技术 ......................................................... 4 2.1 单总线概述 ........................................................... 4 2.2 硬件结构 ............................................................. 4 2.3 命令序列 ............................................................. 5 第3章 系统硬件 ........................................................... 9 3.1系统概况 ............................................................. 9 3.1单片机与按键 ........................................................ 10 3.3液晶显示 ............................................................ 13 3.4 温度传感器 .......................................................... 16 第4章 系统软件 .......................................................... 18 4.1软件概况 ............................................................ 18 4.2按键程序 ............................................................ 19 4.3温度采集 ............................................................ 19 4.4 数据处理 ............................................................ 21 4.5显示程序 ............................................................ 22 第五章 总结 .............................................................. 24 致 谢 .................................................................. 25 参考资料 .................................................................. 26 附录一 .................................................................... 27 附录二 .................................................................... 28

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多点温度测量及显示系统设计

第1章 绪论

1.1 传统和新型温度传感器

在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题。

在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题，而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。

传统的温度测控系统设计往往是热电阻、adc转换器和控制器的搭配，再要加上人机互动操作设备这样就会增加系统的成本和系统软件设计的负担，传统的温度测控系统软件设计不仅要控制温度采集、adc的转换、数据的处理、显示和按键功能。制温度采集、adc的转换、显示和按键功能相对简单一些，但是adc采集的数据不是现成的温度数据还要控制器处理器对数据进行处理，热电阻是反映温度和电压的关系，常用的有正温度和负温度电阻，而且大多数不是正比例而是指数型，这样的数据处理函数可想而知有多复杂，还要考虑电压在传输时的损耗。

本设计就采用以51单片机为核心，和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度测控系统。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单。现实生活中的养殖产业及大棚种植等场合都有触及到，具有较强的推广应用价值。

1.2 DSl8B20温度传感器

DSl820数字温度计是美国Dallas公司生产的数字温度计，它提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度。信息经过单线接口送入DSl8B20或从DSl8B20送出，因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线。DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。

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