基于单片机的温度采集系统设计

摘  要

本文结合实际使用需求，采用DS18B20数字温度传感器及单片机设计硬件连接电路，并给出了软件流程图及程序。系统由多个外接的温度传感器及显示器、键盘电路、电子看门狗电路、报警电路、单片机、通信接口及上位机组成。传感器将温度转为电信号后，经过通信接口交微处理器处理，最后将温度值显示并存储起来。通过键盘可以控制数据的回放，且可以通过接口与上位机进行通信。系统具有超温报警功能。

由于采用了智能温度传感器DS18B20，它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离点温度。系统具有微型化，微功耗，测量精度高，功能强大等特点，同时可测量多路温度参数，报警的温度值能方便地设置。由于有先进的看门狗电路，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。      

系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准的通信接口，上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。

关键字：温度测量;传感器;单片机;集成电路

目录

第一章 绪论 1

1.1 国内外研究现状 1

1.2 设计的目的及意义 1

1.3 主要研究内容 2

第二章 系统总体结构设计与性能指标 3

2.1 传感器的选择 3

2.1.1 模拟式传感器 3

2.1.2数字式传感器 3

2.1.3 DS18B20的选用 4

2.2 系统性能指标要求 6

2.3系统总体结构设计方案 6

第三章 硬件电路设计 8

3.1高精度稳压电源 8

3.1.1高精度稳压电源的组成 8

3.1.2高精度稳压电源设计 8

3.2看门狗电路 10

3.3声光报警电路 11

3.4键盘电路 12

3.4.1键盘电路原理 12

3.4.2 开关状态的可靠输入 12

3.4.3 对按键进行编码 12

3.4.4 选择键盘监测方法 13

3.5温度显示电路 13

3.6温度测试电路 15

3.7 串口通讯电路 17

第四章 软件设计 19

4.1 软件设计概述 19

4.2 主程序方案 19

4.3中断控制程序设计 20

4.4温度测试子程序设计 20

4.5串口通信程序设计 21

第五章 系统调试 24

5.1硬件调试 24

5.2软件调试 24

5.3系统联调 25

5.4现场调试 25

第六章 结论与展望 26

6.1 结论 26

6.2展望 26

参考文献 27

致谢 ..........32

附录1 C语言程序清单 28

附录2 原理图............38