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摘 要

近年来随着计算机在社会领域的广泛应用, 单片机技术正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。本文提出了一种水温自动控制系统设计方案，主要是通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。本设计采用模块化结构，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能；具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。

关键词：单片机系统；传感器；数据采集；温度

Abstract：In recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated.

In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space.This design uses the modular structure, through the communication between the module to complete temperature setting, temperature display, temperature riseand fall， and other functions；has some advantages such as simple circuit structure, process short, high reliability, easy operation, etc.

Keywords：SCM system; sensor; data acquisition; temperature;

目 录

1 绪论 5

1.1 水温控制系统概述 5

1.2 本设计的研究意义 5

2 系统总体设计方案 6

2.1 单片机系统选择  6

2.2 系统设计方案 6

3 硬件系统设计 7

3.1 电源电路 7

3.2 单片机最小系统电路 8

3.3 温度采集电路 9

3.4 键盘电路 10

3.5 数码管及指示灯显示电路 11

3.6报警电路设计 12

3.7加热管控制电路设计 13

4 系统软件设计 14

4.1主程序流程图 14

4.2读取温度DS18B20模块的流程 15

4.3 键盘扫描处理流程 16

4.4 报警处理流程 17

5 系统测试 17

5.1 硬件电路测试 17

5.2 软件测试 17

5.3 系统操作说明 18

5.4 仿真电路 18

总 结 19

参考文献 21

致 谢   22

附录一：系统源程序 23

1 绪论

1.1 水温控制系统概述

在现今这个科技高速发展的时代，温度控制的作用非常重要。无论是工业生产还是日常生活，过低或者过高的温度都会让水资源失去他应有的价值，所以水资源的浪费现象非常普遍。我们应该控制好水温，好好地利用身边的水资源，因为当前全球水资源极度缺乏。

温度在现代冶金、化工及电力生产过程中，是极为重要确又普遍的热工参数之一。在温度较高或环境恶劣等场所下，一方面要进行正常安全地生产，而且还要提高产品的质量和数量，以及工人的劳动强度减轻、能源的节约等问题，一般要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。不管是哪种控制，我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度（起码是在满足我们要求的范围内），来帮助我们，实现我们想要的控制，解决身边的问题。

1.2 本设计的研究意义

温度的测量和控制在储粮仓库、智能楼宇空调控制及其它的工农业生产和科学研究中应用广泛。温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻、半导体PN 结(如AD590)之类的模拟传感器, 经信号取样电路、放大电路和模数转换电路处理, 获取表示温度值的数字信号, 再交由微处理器或DSP 处理。被测温度信号从敏感元件接收的非电模拟量开始, 到转换为微处理器可处理的数字信号之间, 设计者须考虑的线路环节较多, 相应测温装置中元器件数量难以下降, 随之影响产品的可靠性及体积微小化。由此会造成整个检测系统有较大的偏差, 稳定性和抗干扰性能都较差。

本文设计一种基于数字温度传感器DS18B20 的小型测温系统, 核心控制芯片选用的是51系列单片机AT89S52。单片机所构成的计算机应用系统的特点是单片机在各个技术领域中的迅猛发展的原因之一，具体有以下几个良好特点：

·单片机的应用系统,更大的可靠性。

·系统结构简洁、简单,可以实方便地现系统的功能。

·它是一个计算机系统,许多功能由软件实现,具有灵活的特点。

·有良好的性能价格比率

2 系统总体设计方案

2.1 单片机系统选择 

方案一： 

8031芯片内部无ROM，需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难，况且使用8031还需要另外购买其他的芯片，如A/D转换及定时/计数器（PWM）等芯片，从而造成成本较高，性价比低。 

方案二：

89C51芯片内部有ROM，且片内ROM全部采用Flash ROM，它能于3V的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容，但是其不具备ISP在线编程技术， 需把程序编写好以后再放到编程器中烧写，才可以进行硬件电路的调试，倘若程序编写出现问题，调试电路就比较麻烦，而且其芯片内存也只有4KB。 

方案三： 

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