多路温度采集-设计说明书
电子校园网 编号：
CP-51-2021-018-LW
设计摘要：
本论文设计了一种基于STC89C52单片机的多路温度采集系统，旨在实现对多个温度值的同时采集、监测和控制。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成，充分利用了单片机的处理能力和各种传感器模块，为温度调控提供了一种智能化解决方案。中控部分以STC89C52单片机为核心，负责协调各个模块的工作。输入部分包括三个DS18B20温度检测模块，通过多路采集计算平均值以获取准确的温度数据，同时还包括独立按键和供电电路。输出部分涵盖了LCD1602显示模块、加热继电器、制冷继电器、JDY-31蓝牙模块、LED指示灯和蜂鸣器。这些模块共同实现了温度的实时显示、自动控制和报警功能。通过该系统，用户可以方便地监测多个温度值，设定温度阈值，并实现自动加热和制冷控制。同时，蓝牙模块的引入使得用户可以远程监测温度数据，增加了系统的便捷性和灵活性。此外，LED指示灯和蜂鸣器的报警机制能够及时提醒用户温度异常，确保温度始终在安全范围内。综上所述，本论文设计的多路温度采集系统在多路温度监测和控制方面具有实际应用价值。通过单片机与各种传感器模块的合理结合，实现了温度采集、控制和报警功能的集成，为温度调控领域提供了一种可行且智能化的解决方案。
关键词：单片机；蜂鸣器；温度检测
字数：11000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置温度阈值检测实物测试
5.3 检测温度实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
我国温度控制技术的科学研究相对较晚，起源于1980年代。在我国，工程项目专业人士在掌握温度室内的微机控制系统之前，已经消化和吸收了资本主义国家的温度控制技术的基础知识。该技术仅限于对单个温度项目的自然环境因素进行操作。总体而言，温度控制设备的计算机技术正在连接和发展从消化和简单应用到产品化和全面应用的趋势。从技术上讲，由单片机设计和操作的单参数单回路系统占了大多数。从真正的实际意义上讲，没有一个具有多个主要参数的综合自动控制系统。与资本主义国家相比，有很大的不同。在我国，温度控制操作的现状还远远没有达到规模水平。生产和制造中仍然存在许多困扰所有人的问题，例如硬件和软件资源无法共享资源，并且稳定性相对较差。
温度是工业对象中主要的被控参数之一，在各个种类的企业中应用广泛的各种加热设备、反应炉设备等都需要严格的控制温度。随着时代的进步，科技的发展，各行各业对于温度采集系统的要求也在不断提高以达到设备环境、生产流程的安全要求，也越来越成为温度采集系统的几个重要指标。随着集成电路技术的越来越快、越来越大规模化的发展，由于单片机具有体积小、功能强、性价比高等优点，基于单片机开发出来的一系列采集、控制系统也逐渐受到广泛关注。采取单片机作为核心，可完成对温度的采集要求。所以基于单片机的多路温度采集系统被广泛应用于很多工业过程控制中，使产品既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。采用单片机设计的多路温度采集控制系统，可进行温度检测、采集及显示，对于提高生产效率，节约能源、资源都有非常重要的作用。因此，本设计研究多路温度采集具有重要意义。
1.2 国内外研究现状
伴随着时代的快速发展,智能将会成为今后的主流方向,按照设定好的思路,在特定的环境里自主工作,不需要人为的操控.在本次研究中,2019年时永宝以STC89C51单片机作为核心控制器,用DS18B20温度传感器检测温度,当采集到的数值高于或低于预先设定值时,报警模块进行反馈工作;待检测的数值处理后,显示时数据可以读取到十分位[1]。
2021年吴海红采用51单片机为控制内核设计了一款温度控制系统,该系统采用DS18B20温度传感器对温度进行实时采集与转换,可对上,下限温度进行设定,并实时显示当前温度和设定的上下限温度.当温度不在设定范围内时启动制热或制冷开关,同时蜂鸣器发出报警.文中对系统结构,硬件电路,软件设计进行了详细阐述,并通过Proteus软件和Keil软件对系统功能进行了仿真测试,验证了系统方案的正确性及功能的有效性和可行性[2]。
温度是影响蔬菜生长和发育的关键因素之一，当它们在温室中种植时。因此，多点监测温度尤为重要，因此，可以采取有效措施将温室中的温度稳定在一定范围内。2016年王毅，牛涛，陈斌，王旭军设计了一种基于单片机的温室多点温度监测系统。传感器DS18B20选为测温元件，STC89C52单片机为核心，多点温度检测的数据由1602 LCD显示。同时，通过串口与PC机通信，相关温度数据将以曲线的形式显示，然后通过VB写入的上部机器表面保存[3]。许多实验证明，该系统具有测温范围广、稳定性好、工作能力长等优点，基本上可以满足温室温度监测的需求。
2017年翟政凯介绍了AT89C52单片机和基于DS18B20图温度传感器的多点温度测量系统。AT89C52单芯片采用本系统分别采集了各种温度下的温度、温度显示和报警功能。它基于AT89C52单片机的控制芯片，数字温度传感器DS18B20实现多通道温度检测，测量精度可达0.5°C。系统采用LCD1602 A液晶显示模块，LCD1602 A作为显示，显示的可视图像来测量温度[4]。AT89C52基于单芯片的单点测温系统具有硬件组件简单、多点温度、易读数、高精度、宽温度范围等特点，在实际工程中得到广泛应用。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计旨在开发一种多路温度采集系统，以STC89C52单片机为核心，集成多个模块，实现了对多个温度值的实时监测、智能控制和警报功能。通过多路温度传感器的协作，系统能够准确地获取温度数据，并通过LCD显示模块实时展示当前温度状态与阈值设定。同时，系统通过加热继电器和制冷继电器自动调节温度，确保温度始终在安全范围内。蓝牙模块使用户能够远程监测温度，并通过LED和蜂鸣器在异常情况下进行声光报警，提供了一种智能、便捷的温度调控解决方案。这个多功能系统在温度监测与控制领域具有广泛的应用前景。
