综合课程设计报告报告题目：基于DS18B20温度传感器的温度显示及报警系统作者所在系部：机械工程系作者所在专业：测控技术与仪器作者所在班级： B09122 作者姓名：雷苏力作者学号： 20094012216 指导教师姓名：康会峰、赵保亚完成时间： 2013年1月3日北华航天工业学院教务处制基于DS18B20温度传感器的显示及报警系统摘要随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
在本设计中选用STC89C52型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过4位共阳极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。
通过按键设置温度上下限报警值，然后用不同颜色的LED灯报警。
本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括串口下载电路、按键输入电路、温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度上下限报警值的设定、温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成该系统的总体设计。
其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际监测使用。
关键词：单片机STC89C52；温度传感器DS18B20；LED数码管；数字温度计AbstractAlong with the present information technology's swift development and traditional industry transformation's gradual realization, able to work independently of the temperature detection and display system used in many other fields. Traditional temperature examination takes thermistor as temperature sensitive unit. Thermistor's cost is low, needs the signal processing electric circuit, moreover the reliability is relatively bad, the temperature measurement accuracy is low, the examination system also has certain error. Compares with the traditional thermometer, what this design is based on the DS18B20 digital thermometer, it has the reading to be convenient, the temperature measurement scope is broad, the temperature measurement is precise, the digit demonstrated that applicable scope wide and so on characteristics.Used in the design STC89C52MCU as the main control device, digital temperature sensor DS18B20 as the temperature components of the anode through the four LED digital display tube parallel transmission of data, to achieve temperature display. This design's content mainly divides into two parts; first, to system hardware part design, including temperature gathering electric circuit and display circuit; Second, to the system software part's design, realizes temperature gathering and the demonstration using the C language. DS18B20 measured by direct reading temperature values and transfer Data into MCU and output to show his is the design of the Digital Thermometer. Its system constitution is simple, the effect of signal gathering is good, the speed of data processing is quick at al it is advantageous for the actual examination use.Keywords: MCU STC89S52; DS18B20; LED; Digital Thermometer目录第一章绪论 (4)1.1课题背景及来源 (4)1.2课题内容及要求 (4)第二章系统整体设计 (5)2．1系统设计方案论证 (5)第三章系统的硬件选择及设计 (6)3.1主控制器的设计 (6)3.2温度采集电路的设计 (6)3.3温度显示电路的设计 (10)第四章系统的软件设计 (12)4.1概述 (13)4.2程序流程图 (13)4.3 控制源程序 (15)第五章系统调试 (15)结论 (37)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1课题背景及来源单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有三十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域，对各个行业的技术改造和产品更新换代起着重要的推动作用。
众所周知，环境温度一直是生物能否较适宜生存的一个重要因素，而人们对环境温度的感知也从单纯的身体感官的感受发展到用各种温度计来对环境温度进行准确的测量。
但是受限于技术等原因，温度计通常都有体积较大，精度不高等各种缺陷。
而数字温度测量芯片的出现则解决了这些问题，其中的一款芯片DS18B20是DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此，用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂载很多这样的数字温度芯片，十分方便。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。
1.2课题内容及要求本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机STC89C52芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个多功能单片机数字温度计；并且可以通过按键设置上下限报警值，超过限值是通过LED报警。
该装置适用于人民的日常生活和工、农业生产的温度测量与报警，实现对温度的监测。
其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。
通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。
其具体的要求如下：1、根据设计要求，选用STC89C52单片机为核心器件；2、温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P2.2引脚相连；3、显示电路采用4个LED数码管显示器接P0口并行显示温度值，数码管由P3口(P3.4～P3.7)选通，动态显示。
第二章系统整体设计2．1 系统设计方案论证2.1.1 方案一由于本设计实现的是测温电路，首先我们可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应，将其随被测温度变化的电压或电流值采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，通过显示电路就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
因此，我们引出第二种方案。
2.1.2 方案二我们可以采用技术成熟、操作简单、精确度高的温度传感器，在此，可以选用数字温度传感器DS18B20，根据它的特点和测温原理，很容易就能直接读取被测温度值并进行转换，这样就可以满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故在本设计中采用了方案二。
通过方案二设计的温度计总体设计方框图如图 2.1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口并行输出方式传送数据实现温度显示。
系统硬件电路图见附录A。
图2.1总体设计方框图第三章系统的硬件选择及设计3.1主控制器的设计3.1.1 STC89C52的简介STC89C52是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器，兼容标准8051指令系统及引脚，并集成了Flash 程序存储器，既可在线编程(ISP)，也可用传统方法进行编程，因此，低价位STC89C52单片机可应用于许多高性价比的场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。
单片机STC89C52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
3.2温度采集电路的设计由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。