基于proteus的温度测控系统仿真设计

1基于proteus的温度测控系统仿真设计摘要：如今在工业和农业生产以及日常生活中，温度的实时监测占据着非常重要的地位。例如在消防场合的温度检测，我们家用中的电器设备热故障监测，各类运输工具的某些设备的温度检测，医院医疗设备的温度测试，化工车间和机械车间等设备温度过热检测，温度检测与其息息相关。本次论文设计的温度检测系统是利用单片机AT89C51单片机作控制器,用C语言来进行软件设计，而且能达到指令的执行速度快，节省存储空间。它采用温度传感器传感器DS18B20进行温度测量,实现各个环境以及场合下的温度实时检测并通过LED显示器件显示温度的功能,能方便地应用于各种温度检测场合。本论文设计的温度测控系统功能是能够实时的检测某一环境下的温度，测量的温度范围是-20℃到70℃，一旦超过最高或者是最低的温度都会通过蜂鸣器来达到报警效果。另外我给该系统加了个复位开关，一旦出现乱码或者一般的故障可以通过该复位开关来进行复位。本论文采用软、硬件相结合的方式，来进行各功能的编写。本设计采用的是DS18B20和AT89C51单片机的一种温度检测系统。论文中对用单片机温度控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。关键词：89C51单片机；DS18B20；温度2TemperatureMonitoringSystemBasedproteussimulationdesignAbstract：Todayintheindustrialagriculturalproductionandourdailylifes,Real-timemeasurementoftemperatureplayaveryimportantposition.Forexample,temperaturedetectioninfiresituations,electricalequipmentthermalfaultmonitoringinourhousehold,temperaturedetectingsomeequipmentofallkindsoftransportion,thetemperaturetestinhospitalmedicalequipment,chemicalplantandmachineryplant...Equipmenttemperaturedetection,Sotemperaturedetectionwiththecloselyrelatedto.ThistemperaturemonitoringsystemisdesignedusingsinglechipmachineAT89C51ascontroller,it’susingCprogramminglanguagetofulfillfastexecutingcommandsandsavingstorage.weusedDS18B20temperaturesensortomonitor,itallowedustomonitortemperatureindifferentconditionsandthendisplaydigitsonLEDscreen,thistechnologycanbeappliedinmanyoccations.thistemperaturemonitoringsystemcanmeasurereal-timetemperatureincertainenvironment,temperaturerangesfrom-20℃to70℃,oncereachingitslimit,therewillbeabuzzerwarning.Ialsoaddedaresetbuttontothesystemincaseofanyglichormalfunctioning.Thisthesisisbasedonhardwares,usingsinglechipsDS18B20andAT89C51astemperaturemonitoringsystem.there’smoredetailedinformationaboutthesinglechiptemperaturecontrolprincipleanddesignidea,debugginginsoftwareandhardwares.Keywords:display89C51；DS18B20；TemperatureI目录前言................................................................11设计要求及方案....................................................21.1温度自动检测系统技术指标....................................21.2温度检测系统的原理功能......................................21.3温度检测方案................................................22单片机以及所用的元器件介绍........................................42.1单片机......................................................42.2AT89C51单片机单片机基本结构................................42.3单片机外部引脚功能...........................................62.4温度传感器(DS18B20)封装及功能介绍...........................82.5LED显示器...................................................92.5.1LED的优点..............................................92.5.2LED工作方式..........................................103硬件设计.........................................................133.1系统电路结构...............................................133.2单片机最小系统.............................................133.3温度采集传感电路...........................................153.4温度显示电路...............................................164系统软件设计.....................................................184.1系统程序总设计.............................................184.2温度检测子程序设计.........................................184.3温度监测系统的温度程序设计.................................195系统仿真及结果...................................................205.1仿真Proteus软件简介.......................................205.2软件介绍与组成..............................................205.3Proteus原理图设计...........................................215.4Keil与Proteus联机仿真....................................22总结...............................................................23致谢...............................................................24参考文献...........................................................25附录...............................................................271前言如今在工业和农业生产的车间和设备以及我们的日常生活中的某些场合对温度的测量以及对它控制有着重要的作用。在这些领域中，经常需要对某些系统进行温度的监控，基本上普遍时间了监控。当今文用单片机技术通过方正可以很容易实现系统温度实时检测。有很多种方式都能够实现温度的自动检测。本论文设计的温度自动检测系统是利用单片机AT89C51作控制器，通过数字式传感器DS18B20进行温度传感从而实现温度的测量，并通过LED数码显示管进行温度自动显示，并通过Proteus软件进行仿真最终实现系统的功能。本文单片机温度测量系统的总体方案如下：（1）温度的测量的上下限为-20℃和70℃；（2）通过温度传感器来检测某一环境的温度；（4）通过LED数码管来显示；（5）Proteus软件进行仿真。21设计要求及方案温度的检测系统是工业和农业以及化工生产过程中重要的被控参数。在各个行业生产以及处理过程中普便使用的各种加热器件、热处器件、反应炉等对处理过程中必须要对温度进行严格检测。本论文通过计算机控制技术可以实现对温度的实时检测并将它变成智能化、自动化而且能够实时全面的监控到温度，使其达到安全的保障。1.1温度自动检测系统技术指标根据本系统需求所需要的技术指标如下：1工作温度范围：本论文是检测某一环境下的温度，由于我选择的温度的范围有限所以不适合那些温度很高的环境或设备温度。2分比率：本论文用的是DS18B20温度传感器，DS18B20有着自身的最小解析来自环境的热辐射差异的能力。3测量温度的范围：本论文所设计的温度测控系统的温度上下限为最低温度-20℃，最高的温度为70℃。4工作电压：本论文是以单片机为主要芯片其工作电压为5V，其次温度传感器DS18B20的工作电压是3.3V—5.5V，所以Protues软件仿真所以必须在5V以下的电压下进行。1.2温度检测系统的原理功能系统原理是通过DS18B20传感器来检测某一环境下的温度高低。并将所测得热转变成所对应的的电信号，最后将转变成电信号进行处理最终显示到LED显示器上。1.3温度检测方案本论文主要任务是完成某一环境温度的检测。并且系统具有操作便力，易操作等优点。本论文设计所需要的元器件有：单片机AT89C51，温度传感器DS18B20，LED显示模块等。本论文通过pretues仿真来实现温度的实时监控。其总体电3路图如图1所示Proteus软件仿真图1系统总体电路框图温度传感器单片机LED显示器42单片机以及所用的元器件介绍2.1单片机单片机还可以叫做单片微控制器，它是把一个计算机系统的电路结构全部集成到一个芯片上，这就是它区别于逻辑功能芯片的原因。一个微控制器包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，我们可以看到，它就好似于一个微小的计算机，不过它不同于计算机，因为相较计算机，它缺少了很多外围设备。单片机具有小巧灵活，成本低廉，应用范围非常广的优点，这就我们为学习和开发电子设备创造了有利条件。2.2AT89C51单片机单片机基本结构本系统所用的AT89C51是8位单片机，具有体积小，功能全，面向控制，开发应用方便等特点。是测控应用领域较理想的8位微型计算机]4[。AT89C51其实就是只读存储器这个存储器可以