基于单片机的仓储温度测控系统的设计

毕业设计说明书基于单片机的仓储温度测控系统的设计学院：专业：学生姓名：学号：指导教师：2013年6月摘要I摘要温度监测与控制是个生产工艺流程极为重要的环节，自古以来就受到人们的关注，与人们的生活息息相关。近年来，随着社会的发展，人们对温度监控的精度以及范围等有了更高层次的要求，无论是在工农业生产或科学研究方面，对温度监控都尤为重要。因此对温度监控的研究设计十分必要。本课题介绍了以STC89C52单片机为控制核心，DS18B20作为传感器的集采集、处理、显示、自动控制为一体的仓储温度测控系统。整个系统中，以PC作为上位机监控模块，STC89C52单片机作为下位机控制模块，上位机与下位机数据传输与交流以串口通信的方式进行。本文采用智能温度传感器DS18B20进行温度的采集与转换，其具有测温范围宽，精度高等优点，同时具有单总线接口，从而使得电路设计更加简洁。STC89C52单片机具有运算速度快，处理能力强等特点，使其在温度测控系统中成为一个极为重要的组成部分，伴随着电子技术的发展，利用单片机进行温度测控，将成为发展趋势。该系统同时设置温度显示模块与报警装置，可人为地控制温度上、下限，可自动调节温度，使用户可以更好的对温度进行控制。关键词：单片机、DS18B20、温度监控AbstractIIAbstractTemperaturemonitoringandcontrolisaveryimportantpartoftheproductionprocess,sinceancienttimesbypeopleconcernedwithpeople'slives.Inrecentyears,withthedevelopmentofsociety,peopleontheaccuracyoftemperaturemonitoringandscopehavehigherlevelrequirements,bothinindustrialandagriculturalproduction,orscientificresearch,areparticularlyimportantfortemperaturemonitoring.Sothetemperaturemonitoringstudydesignisnecessary.ThistopicintroducestheSTC89C52microcontrollercore,DS18B20sensorsetasthecollection,processing,display,automaticcontrolasoneofthestoragetemperaturemonitoringsystem.Throughoutthesystem,thePCasaPCmonitormodule,STC89C52microcontrollerasthenext-bitmachinecontrolmodule,thePCandthenextcrewtoserialdatatransmissionandexchangeofcommunicationmanner.Inthispaper,intelligentsensorDS18B20temperatureacquisitionandconversion,whichhasawidetemperaturerange,highprecision,butalsohasasinglebusinterface,whichmakescircuitdesignmoreconcise.STC89C52microcontrollerwithacomputingspeed,processingpowerandothercharacteristics,sothatinthetemperaturemeasurementandcontrolsystemstobecomeaveryimportantpart,alongwiththedevelopmentofelectronictechnology,theuseofsingle-chiptemperaturemeasurementandcontrol,willbecomeatrend.Thesystemisalsosettemperaturedisplaymoduleandalarmdevice,canartificiallycontrolthetemperature,thelower,itcanautomaticallyadjustthetemperature,sothatuserscanbettercontrolthetemperature.Keywords:microcontroller,DS18B20,temperaturemonitoring.目录III目录摘要..............................................................IAbstract...........................................................II目录............................................................III第一章绪论.......................................................11.1课题背景及意义.................................................11.2国内外研究现状.................................................11.3研究内容.......................................................21.3.1设计指标与参数.............................................21.3.2设计目标...................................................22.1方案选择.......................................................32.2方案论证.......................................................42.3系统工作原理概述...............................................5第三章硬件电路设计.................................................63.1单片机的设计..................................................63.1.1单片机的选择...............................................63.1.2STC89C52单片机功能特性....................................63.1.3引脚功能(摘自参考目录中《单片机原理及应用》一书）..........73.2温度传感器的设计..............................................93.2.1DS18B20温度传感器的特点...................................93.2.2DS18B20引脚定义...........................................93.2.3DS18B20工作原理..........................................103.2.4DS18B20与单片机连接......................................113.3串口通信.....................................................123.4输入模块.....................................................123.5显示电路.....................................................133.5.1数码管的选择..............................................133.5.2LED数码管工作原理........................................133.5.3LED数码管显示方式........................................143.6蜂鸣报警器设计...............................................153.7继电器电路设计...............................................16目录IV3.8电源电路设计.................................................16第四章系统软件设计................................................184.1软件设计原则.................................................184.2程序结构分析.................................................184.3温度信号处理子程序...........................................204.4键盘输入模块扫描子程序.......................................214.5数码管显示子程序.............................................224.6继电器控制子程序.............................................224.7报警子程序...................................................234.8串口通信子程序...............................................23总结.............................................................25参考文献...........................................................26附录.............................................................28第一章绪论1第一章绪论1.1课题背景及意义温度是一个普遍但又极为重要的参数，在工业生产，科学研究等诸多领域对温度的控制与检测都有极高的要求。在日常生活中，人们时刻都在关注温的变化，但在不同的历史时期，或不同的生产科研领域，对温度的测量精度，测量方法都有不同的要求，因此所用到的测量元件，测量系统就有所差异。随着社会的发展，人们对测温精度、控制范围的要求也越来越高，有时极小的温度差异也会对工业生产，科研等带来极大地影响。在仓储环境中，对环境温度的检测控制显得尤为重要。传统的温度测量方法即使用温度计对环境温度进行测量，然后根据环境对温度的要求再选择加热或降温处理，这种测控方法不仅流程繁琐，需要大量的人力物力，又不能对超出控制范围的情况作出即时反应，对生产、储藏带来极大的影响，同时，满足不了当今社会人们对温度检测控制精度的要求，给生产、科研等带来不必要的麻烦。因此，这就要求有一种新的，能够对温度变化做出即时反应的高精度温度测控系统