嵌入式温度控制与显示器.doc
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嵌入式温度控制与显示器,摘 要本文主要是针对生产或生活需要的恒温系统而展开的一系列设计研究。该设计以嵌入式中的单片机stc89c52rc为控制核心，从ds18b20温度检测的数据采集、设定值调整、led数码管显示电路、报警及输出控制电加热器和电制冷器等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温度控制的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，...
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摘 要
本文主要是针对生产或生活需要的恒温系统而展开的一系列设计研究。该设计以嵌入式中的单片机STC89C52RC为控制核心，从DS18B20温度检测的数据采集、设定值调整、LED数码管显示电路、报警及输出控制电加热器和电制冷器等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温度控制的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套经典的程序算法。给出了一套合理的基于单片机的温度控制器软硬件解决方案。
关键字 ：温度检测 温度显示 DS18B20 单片机 温度控制
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1课题设计背景及意义 1
1.2行业技术发展趋势 1
1.3课题设计的主要内容 1
2系统的总体设计 3
3系统的主要硬件介绍 4
3.1单片机介绍 4
3.1.1单片机概述 4
3.1.2单片机编程语言介绍 5
3.1.3系统选择 6
3.1.4 STC89C52RC引脚功能介绍 9
3.2温度传感器DS18B20 16
3.2.1 DS18B20 16
3.2.2 DS18B20的硬件连接 25
4温度监控系统的设计 26
4.1硬件设计 26
4.1.1温度检测部分 26
4.1.2 LED数码管显示电路 27
4.1.3单片机及按键电路设计 31
4.1.4报警电路模块 33
4.1.5电源模块 34
4.1.6加热及制冷处理模块 35
4.2 软件系统设计 42
4.2.1系统程序流程图 42
4.2.2单片机软件开发语言 43
4.2.3 DS18B20驱动程序 44
4.2.4系统的程序源代码 54
5温度监控系统设计的硬件成果及测试结果、分析 62
5.1模块硬件概论 62
5.1.1温度采集模块和报警电路模块 62
5.1.2温度显示模块 63
5.1.3键盘调整模块 63
5.1.4电源模块 64
5.1.5加热及制冷处理模块 65
5.1.6整体硬件系统 65
5.2系统测试结果、分析 66
6结论与展望 68
6.1结论 68
6.2展望 68
参考文献 70
附录 71
绪论
1.1课题设计背景及意义
嵌入式在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度控制和温度检测、显示。基于单片机的温度监控系统较传统的温度控制系统具有更高的智能性，并且系统的功能更加易于扩展和升级，是一种低成本的温度控制、检测方案。
采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态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，从而能够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一个工业生产中经常会遇到的问题。
本次设计采用MCS-51系列单片机与各种外围电路构成单片机温度自动检测和控制系统，实现对温度的实时检测、控制和显示。通过本次设计掌握温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。熟悉Protel软件的使用方法，熟悉PCB板的制作。通过课题的研究进一步巩固所学的知识，同时学习课程以外的相关知识，培养综合应用知识的能力。锻炼动手能力与实际工作能力，将所学的理论与实践结合起来。
参考文献
[1] 沙占友：《智能化集成温度传感器原理及应用》 [M],机械工业出版社2002年版，第5-287页。
[2] 宏晶科技：《STC89C51RC / RD+ 系列单片机器件手册》[EB/OL],2009年版，第11-34页。
[3] 江晓安:《数字电路》[M],西安科技大学出版社2006年版，第90-103页。
[4] 周树南、张伯颐:《电路与电子学基础》[M],科学出版社2006年版，第172-235页。
[5] 冯建华:《单片机应用系统设计与产品开发》 [M]，人民邮电出版社2004年版，第3-366页。
[6] 杨文龙:《单片机原理及应用》[M],电子科技大学出版社2000年版，1-128页。
[7] 马忠梅:《单片机的C语言应用程序设计》 [M], 北京航空航天大学出版社1997年版 ，第5-68页。
[8] 黄俊钦：《新型传感器原理》[M], 航空工业出版社1991年版，第5-232页。
[9] Dallas Semiconducotr，Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer DS18B20 DATE SHEET，第1-26页。
[10] 谈世哲:《电路设计基础与典型范例》[M],电子工业出版社2008年版，1-344页。
[11] 何立民:《单片机高级教程-应用与设计》[M],北京航空航天大学出版社2000年版，135-178页。
[12] 葛伟亮：《自动控制元件》[M]，北京理工大学出版社2007年版，51-90页。
本文主要是针对生产或生活需要的恒温系统而展开的一系列设计研究。该设计以嵌入式中的单片机STC89C52RC为控制核心，从DS18B20温度检测的数据采集、设定值调整、LED数码管显示电路、报警及输出控制电加热器和电制冷器等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温度控制的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套经典的程序算法。给出了一套合理的基于单片机的温度控制器软硬件解决方案。
关键字 ：温度检测 温度显示 DS18B20 单片机 温度控制
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1课题设计背景及意义 1
1.2行业技术发展趋势 1
1.3课题设计的主要内容 1
2系统的总体设计 3
3系统的主要硬件介绍 4
3.1单片机介绍 4
3.1.1单片机概述 4
3.1.2单片机编程语言介绍 5
3.1.3系统选择 6
3.1.4 STC89C52RC引脚功能介绍 9
3.2温度传感器DS18B20 16
3.2.1 DS18B20 16
3.2.2 DS18B20的硬件连接 25
4温度监控系统的设计 26
4.1硬件设计 26
4.1.1温度检测部分 26
4.1.2 LED数码管显示电路 27
4.1.3单片机及按键电路设计 31
4.1.4报警电路模块 33
4.1.5电源模块 34
4.1.6加热及制冷处理模块 35
4.2 软件系统设计 42
4.2.1系统程序流程图 42
4.2.2单片机软件开发语言 43
4.2.3 DS18B20驱动程序 44
4.2.4系统的程序源代码 54
5温度监控系统设计的硬件成果及测试结果、分析 62
5.1模块硬件概论 62
5.1.1温度采集模块和报警电路模块 62
5.1.2温度显示模块 63
5.1.3键盘调整模块 63
5.1.4电源模块 64
5.1.5加热及制冷处理模块 65
5.1.6整体硬件系统 65
5.2系统测试结果、分析 66
6结论与展望 68
6.1结论 68
6.2展望 68
参考文献 70
附录 71
绪论
1.1课题设计背景及意义
嵌入式在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度控制和温度检测、显示。基于单片机的温度监控系统较传统的温度控制系统具有更高的智能性，并且系统的功能更加易于扩展和升级，是一种低成本的温度控制、检测方案。
采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态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，从而能够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一个工业生产中经常会遇到的问题。
本次设计采用MCS-51系列单片机与各种外围电路构成单片机温度自动检测和控制系统，实现对温度的实时检测、控制和显示。通过本次设计掌握温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。熟悉Protel软件的使用方法，熟悉PCB板的制作。通过课题的研究进一步巩固所学的知识，同时学习课程以外的相关知识，培养综合应用知识的能力。锻炼动手能力与实际工作能力，将所学的理论与实践结合起来。
参考文献
[1] 沙占友：《智能化集成温度传感器原理及应用》 [M],机械工业出版社2002年版，第5-287页。
[2] 宏晶科技：《STC89C51RC / RD+ 系列单片机器件手册》[EB/OL],2009年版，第11-34页。
[3] 江晓安:《数字电路》[M],西安科技大学出版社2006年版，第90-103页。
[4] 周树南、张伯颐:《电路与电子学基础》[M],科学出版社2006年版，第172-235页。
[5] 冯建华:《单片机应用系统设计与产品开发》 [M]，人民邮电出版社2004年版，第3-366页。
[6] 杨文龙:《单片机原理及应用》[M],电子科技大学出版社2000年版，1-128页。
[7] 马忠梅:《单片机的C语言应用程序设计》 [M], 北京航空航天大学出版社1997年版 ，第5-68页。
[8] 黄俊钦：《新型传感器原理》[M], 航空工业出版社1991年版，第5-232页。
[9] Dallas Semiconducotr，Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer DS18B20 DATE SHEET，第1-26页。
[10] 谈世哲:《电路设计基础与典型范例》[M],电子工业出版社2008年版，1-344页。
[11] 何立民:《单片机高级教程-应用与设计》[M],北京航空航天大学出版社2000年版，135-178页。
[12] 葛伟亮：《自动控制元件》[M]，北京理工大学出版社2007年版，51-90页。
