基于AT89S51单片机的数字温度计设计说明.doc

. PAGE . . . . . . . 基于AT89S51单片机的数字温度测量及显示系统设计 摘 要 随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。本文采用单片机来实现对温度的控制。它的主要组成部分有：AT89S51单片机、温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。通过测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，从而大幅提高了被控温度的技术指标。 关键词: 单片机 温度传感器 键盘和显示 . . . . . . 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 系统的总体设计 - 1 - 1.1 设计背景 - 1 - 1.2 电路的总体工作原理 - 1 - 第二章 方案论证 - 3 - 2.1 题目分析 - 3 - 2.2 温度传感器的选择 - 3 - 2.3 显示器的选择 - 5 - 2.4 单片机的选择 - 6 - 第三章 系统的硬件设计 - 8 - 3.1 单片机最小系统的设计 - 8 - 3.2 温度传感电路设计 - 9 - 3.3 温度控制电路的设计 - 11 - 3.4 键盘电路的设计 - 12 - 3.5 显示电路的设计 - 13 - 第四章 系统的软件设计 - 15 - 4.1 系统的主程序设计 - 15 - 4.2 中断程序的设计 - 15 - 第五章 系统的控制 - 18 - 5.1 温控电路及报警电路的控制 - 18 - 5.2 LCD显示电路的控制 - 19 - 第六章 全文总结 - 20 - 6.1 经济效益分析 - 20 - 6.2 社会效益分析 - 20 - 致 谢 - 22 - 参考文献 - 23 - 附录I 元器件清单 - 24 - 附录II 程序 - 25 - 附录Ⅲ 仿真图 40 . . . 第一章 系统的总体设计 1.1 设计背景 温度控制广泛应用于人们的生产和生活中，人们使用温度计来采集温度，通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度，这样不但控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器，但由于其互换性差，效果也不理想。在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。对工业生产可靠进行造成影响，甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点，需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制，以其测量精度高，操作简单。可运行性强，价格低廉等优点，特别适用于生活，医疗，工业生产等方面的温度测量及控制。 本设计是一个数字温度测量及控制系统，能测柜内的温度，并能在超限的情况下进行控制、调整，并报警。保证环境保持在限定的温度中。 1.2 电路的总体工作原理 温度控制系统采用AT89S51八位机作为微处理单元进行控制。采用4X4键盘把设定温度的最高值和最低值存入单片机的数据存储器，还可以通过键盘完成温度检测功能的转换。温度传感器把采集的信号与单片机里的数据相比较来控制温度控制器。 系统框图如图1.1 AT89S51 AT89S51 温度控制 报警电路 显示电路 温度传感器 键盘设定 图1.1 系统框图 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89S51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样／保持电路、运放、数／模转换电路以及进行长距离传输时的串／并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89S51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符LCD，1602液晶模块。检测范围5摄氏度到60摄氏度。本系统除了显示温度以外还可以设置