河南机电高等专科学校
课程设计报告
课题名称：多点温度检测与控制系统 专业班级： 电 班 系部名称： 自动控制系 专业班级： 电气自动化 班 姓 名： vvv 学 号： 12121212
2014年12月15号
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摘 要
在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔。
DS18B20是一种高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。
关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机
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目录
第1章 绪论 .......................................................... 4
1.1系统背景 ..................................................... 4 1.2系统概述 ..................................................... 4 1.3系统设计方案 ................................................. 4 第2章 硬件设计 ...................................................... 6
2.1单片机系统设计 ............................................... 6 2.2显示电路设计 ................................................. 7 2.3键盘电路设计 ................................................. 7 2.4报警电路设计 ................................................. 8 2.5通信模块设计 ................................................. 9 第3章 软件设计 ..................................................... 10
3.1软件实现 .................................................... 10 3.2温度测量程序流程图: ......................................... 10 3.3键盘程序设计 ................................................ 11 第4章 设计总结 ...................................................... 9 参考文献 ............................................................ 10 附录：器件清单 ...................................................... 11
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第1章 绪论
1.1系统背景
在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔。
1.2系统概述
本设计运用主从分布式思想，由一台PC微型计算机，单片机多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用 RS-232串行通讯标准，通过PC机控制单片机进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由单片机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。
单片机采用的是基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。
1.3系统设计方案
本设计方案以DS18B20为传感器、AT89C51单片机为控制核心组成多点温度测试系统，该系统包括传感器电路、键盘与显示电路、串口通信电路组成。采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。它具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
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实际采用电路方案如下图1.1
图1.1 总体电路方案
多个DS18B20 AT89C51 单片机 数码显示 报警系统 键盘识别电路 MAX232 PC机 采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松地组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。
它有如下特点：
（1）独特的单线接口，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无需变换其他电路，直接输出被测温度值；
（2）多点能力使分布式温度检测应用得以简化； （3）不需要外部元件；
（4）既可用数据线供电，也可采用外部电源供电； （5）不需备份电源；
（6）测量范围为-20~125，固有测温分辨率为0.5； （7）通过编程可实现9~12位的数字读数方式； （8）用户可定义非易失性的温度告警设置；
（9）警告搜索命令能识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度警告情况）；
（10）应用范围包括恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计或任何热敏系统。
以上特性使得DS18B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。 根据DS18B20以上特点，此方案实现本课题较好。
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