温度监控系统课程设计报告

温度监控系统课程设计报告

1 设计背景

设计目的及意义

跟着现代计算机和自动化技术的发展，作为各样信息的感知、收集、变换、 传输相办理的功能器件， 温度传感器的作用日趋突出， 成为自动检测、 自动控制系统和计量测试中不行缺乏的重要技术工具， 其应用已遍布工农业生产和平时生活的各个领域。本设计就是为了知足人们在生活生产中对温度丈量系统方面的需求。 （ 1）在学习了课程后， 为了加深对理论知识的理解， 学习理论知识在实质中的运用，培育着手能力和解决实质问题的经验。

（ 2）经过实验提高对单片机的认识，提高软件调试能力。 （ 3）进一步熟习和掌握单片机的构造及工作原理， 经过课程设计， 掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。

（ 4）经过实质程序设计和调试，逐渐掌握模块化程序设计方法和调试技术。 （ 5）熟习温度控制的工作原理，选择适合的元件，绘制系统电路原理图，运用单片机原理及其应用， 进行软硬件系统的设计和调试， 加深对单片机的认识和运用，从而提高自己的应用知识能力、设计能力和调试能力。 整体设计思路

本设计以单片机为基础，温度监控系统大概上能够分为以下几个步骤：系统剖析过程 （ 1）依据系统的目标，明确所采纳温度监控系统的目的和任务。 （ 2）确立系统所在的工作环境。 （ 3）依据系统的工作要求，确立系统的基本功能和方案。系统设计内容

(1 ）构想设计温度监控系统的工作流程。 （ 2）对要求设计的系统进行功能需求剖析，考虑多种设计方案，比较各方案的特色，并确立合理可行的方案，并设计相应的功能构造。 （ 3）依据系统的控制要求，选择适合型号的芯片及元器件。 (4) 设计以单片机为核心的控制程序。 (5) 电路板及其构造的设计。 (6) 进行系统的调试，达成最后的设计。

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2 整体设计方案设计

系统框图

本设计为无线电控制电路，系统框图以下所示：

复位电路

温度传感器

晶振电路 报警电路

单片机 AT89C51

显示电路

图 1-1 系统框图

系统功能

此设计以单片机为核心的温度监控系统， 其功能是：平时状态下能够做温度计使用。当温度超出预设温度时二极管会闪耀报警， 当温度降下时二极管则停止闪耀。

电路设计及功能以下所述：

本设计大概可分为三个部分，即温度收集，数码显示，报警电路。温度收集 部分利用 DS18B20进行温度收集， 感知温度，后数码显示出温度， 若温度超出了 预设温度报警电路则启亮发光二极管，闪耀。整体电路图以下所示：

图 2-5 温度监控系统电路图

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3 系统的软件构造设计

设计的流程图

系统部分程序设计及剖析 复位子程序

(1) 主机将信号线置为低电平，时间为 480-960uS。 (2) 主机将信号线置为高电平，时间为 15-60uS。

(3)DS18B20 发出 60-240uS 的低电平作为应答信号，主机收到此信号才操作。

复位子程序以下所示： char fuwei(void) {

unsigned char i;

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s=0;

for(i=255;i>0;i--); s=1;

for(i=200;i>0;i--); }

读子程序

(1) 主机将信号线从高电平拉至低电平 1uS 以上，再升为高电平，产生读开端信号。

(2) 从主机将信号线从高电平拉至低电平 15-60uS 的时间内， DS18B20将数据放到信号线上 , 达成 1 个读周期。

(3) 在开始另一个读周期前，一定有 1uS 以上的高电平恢复期。

读子程序以下所示：

unsigned char duchu(void) {

unsigned char i,j,t=0,w=1;; for(i=0;i<8;i++) {

t=t>>1; s=0; _nop_(); _nop_(); s=1;

for(j=10;j>0;j--); if(s==1) t=t|0x80; else

t=t|0x00;

for(j=100;j>0;j--); }

return(t); }

写子程序

(1) 主机将信号线从高电平拉至低电平，产生写开端信号。

(2) 从信号线的降落沿开始，在 15-60uS 的时间内， DS18B20对信号线检测，如高则写 1，低则写 0，达成 1 个写周期。

(3) 在开始另一个写周期前，一定有 1uS 以上的高电平恢复期。写子程序以下所示：

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unsigned char xieru(unsigned char o) {

char i,j;

for(i=0;i<8;i++) {

if((o&0x01)==0) {

s=0;

for(j=35;j>0;j--); s=1; } else {

s=0;

for(j=2;j>0;j--); s=1;

for(j=33;j>0;j--); }

o=o>>1; } }

其余程序

本设计中除了上述三个子程序外， 还波及到显示程序， 数据办理程序， 中止程序和延时程序等，因为篇幅原由不作详细介绍 .

4 结论

经过此次毕业设计， 提高了我的自学能力， 经过不停的查阅资料， 经过老师的不停解说， 来解决此中碰到的困难， 比方怎样解决 DS18B20控制问题， 怎样解决报警问题等。

本文所议论的设计采纳了 AT89C51 单片机作为系统的中央控制单元，DS18B20作为温度收集器，并联合软件编程， 实现温度传感电路与单片机的联合。该系统拥有更高速、更敏捷、更简捷地获得被剖析、检测、控制对象的温度信息

的能力，同时拥有优秀的抗扰乱及环境适应能力（测温范围 -55 ℃~+ 125 ℃）。因其体积小， 使用方便，封装形式多样， 合用于各样狭窄空间设施数字测平和控制领域，且系统构造较为简单，可大规模的采纳，成本便宜。