温度显示系统的设计与实现(附电路图原理图,程序)

温度显示系统的设计与实现(附电路图原理图,程序)(论文18000字)
摘 要
随着大众的生活水平不断的向上提升，以及现代科技的不断发展。人们越来越关注和自己相关的物理环境因素。其中，环境温度是一项和我们的生活密切相关的因素，例如我们在早上起床的时候都会看看天气预报来了解自己所处的地区的天气状况，以及实时的温度，从而来决定自己一天的穿着和出行计划。同时，时刻了解我们的环境温度还在很多生产和农业领域有着巨大的作用。比如农业中的温室大棚，我们就需要时刻了解大棚的温度。工业生产也是一样，我们需要时刻监测工厂的生产温度。正因为环境温度和我们息息相关，而且有着重要的作用。所以本次设计就制作了一个温度显示系统。
经过前期的硬设计和软件设计。以及后期的仿真调试。本设计实现了：利用STC89C51单片机对环境温度进行实时的采集，然后通过LCD1602液晶显示模块实时的显示温度，同时通过外置的独立按键进行温度上限和温度下限的实时设定，在采集了温度之后进行实时的比较，如果超过设定的温度上限值或者低于设定的温度下限值，就你用蜂鸣器和LED灯进行组合报警提示。
在本次设计中，主要用到了STC89C51单片机，DS18B20集成温度传感器，LCD1602液晶显示模块，独立按键调节，蜂蜜器和LED组合报警模块。进过前期的大量设计和中期的软件仿真。从整体的系统设计到分块的软件和硬件设计，采用分块独立设计，后期整合的方式进行。保证了系统设计的高效和可靠性。在大量的测试和实际的软件仿真测试之后得出结论。本文所采用的硬件和软件设计方式是正确可靠的。能够实现我们最初的目的，实时显示温度并在超过温度设定值的时候进行报警。

关键词：单片机，DS18B20，温度采集，液晶显示

本次设计的内容和任务
本次设计的主要内容：总体方案的设计和确定，硬件部分的设计，软件部分的设计，仿真电路的设计。通过几个方面来完成本次需要达到的设计目的：完成一个基于51单片机的额温度显示和报警系统。

本次设计的主要任务：使用STC89C51单片机作为系统的采集和控制中枢部分。利用DS18B20作为环境温度传感器，将环境温度转换为数字信号，然后单片机对数据进行读取，计数出实时的环境温度。然后将数据发送给显示模块LCD1602进行温度的实时显示。通过外置的3个独立按键。可以设定一个温度上限报警值和一个温度下限报警值。只要我们的系统采集的数据不在我们设定的范围内。单片机就会启动蜂鸣器和LED灯进行报警。
 

目 录
摘 要    I
ABSTRACT    III
第1章 绪 论    7
1.1 设计的目的    7
1.2 国内外研究现状    8
1.3 本次设计的内容和任务    8
第2章 系统总体设计方案    9
2.1 系统理论分析    9
2.2 设计的总体组成    9
2.3 系统的硬件模块    10
2.4 系统的软件模块    11
第3章 控制器件选择    12
3.1 单片机的组成和特点    12
运算器    12
控制器    12
主要寄存器    13
3.2 STC89C51单片机介绍    14
3.2.1 STC89C51单片机特点    15
3.2.2 STC89C51单片机资源介绍    16
3.2.3 STC89C51单片机定时器介绍    18
第4章 数据采集器的选择    19
4.1 不同传感器的比较    19
4.2 DS18B20温度传感器    20
4.2.1 DS18B20传感器简介    20
4.2.2 DS18B20传感器工作方式介绍    21
初始化    21
写操作    21
读操作    22
4.2.3 DS18B20传感器数据转换方式    22
第5章 系统硬件设计    24
5.1  STC89C51单片机系统电路    24
5.1.1复位电路的设计    24
5.1.2  STC89C51单片机的晶振电路    25
5.2  DS18B20传感器电路    26
5.3 系统电路的设计    26
5.4 液晶显示电路的设计    27
5.4.1  LCD1602的特点    28
5.4.2  LCD1602引脚介绍    28
5.5  蜂鸣器和LED报警电路的设计    29
第6章 系统软件设计    30
6.1 系统软件设计所使用的编程环境介绍    30
6.2 主程序模块设计    31
6.3 定时中断函数的设计    31
6.4 计算函数设计    32
6.5 显示函数程序流程    32
6.6 蜂鸣器和LED预警流程图    33
6.7 数据采集流程图    33
6.8 按键清除流程图    34
第7章 仿真设计    35
7.1 仿真软件介绍    35
7.2 本次设计的仿真图设计    36
主要参考文献    37
附 录 一 设计电路图    38
附 录 二 仿真电路图    38
附 录 三 设计源程序    39
致 谢    55