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摘 要

本设计采用STC89C51单片机为主控芯片，器件有DS18B20数字型温度传感器，四位数码管，蜂鸣器，LED灯和加热棒。其中采用数字型防水温度传感器DS18B20进行温度检测，使用数码管显示温度值，设计按键电路，可以通过按键设置温度的上下限，当温度超过设定的值时，系统将控制蜂鸣器和LED发出声光报警。当测量的温度小于设定的温度下限值时，系统会开启继电器的间接控制，继电器一开启加热棒就开始工作，当达到上限值后，继电器将关闭，加热棒也随着停止工作。

关键词:STC89C51，DS18B20防水温度传感器，温度报警

Abstract:Along with the rapid development of science and technology, the status of the electronics industry is more and more heavy, with the rapid development of microcomputer technology, single-chip microcomputer work stable and reliable advantages have been accepted by many enterprises. In modern life, temperature is extremely important, and our daily life is closely related to temperature.

This design uses STC89C51 single chip microcomputer as the main control chip, the device has DS18B20 digital temperature sensor, four digital tubes, buzzer, LED lamp and heating rod. With waterproof type digital temperature sensor DS18B20 temperature detection alarm, using digital tube display temperature, design of key circuit, temperature can be set by buttons on the floor, when the temperature exceeds the value set, the system will control buzzer and LED out sound and light alarm and make the relay work. Limit value when the measured temperature is less than the setting temperature, indirect control system will open relay, relay is a open heating rods, works relay closed heating rods as stop working.

Key words：STC89C51, DS18B20 waterproof temperature sensor, temperature alarm

目录

1 绪论 4

1.1 课题背景及意义 4

1.2 主要研究任务 4

2 方案 4

2.1 主控芯片 5

2.2 显示器件 5

2.3 温度传感器 5

2.4 报警模块 6

3 系统硬件设计 6

3.1 STC89C51单片机最小系统 6

3.2 数码管显示电路 8

3.3 DS18B20温度传感器 9

3.4 蜂鸣器电路 10

3.5 继电器驱动电路 10

3.6 独立按键电路 11

3.7 系统硬件测试 11

4 系统软件部分设计 12

4.1 软件开发环境的介绍 12

4.2 系统重要函数的介绍 12

4.3 系统软件测试 15

结论 18

致谢 19

参考文献 20

附录 21

一、仿真图 21

二、程序 21

1 绪论

1.1 课题背景及意义

伴随着科学技术的高速发展，电子行业的地位越来越重，其中随着单片机技术的飞速发展，单片机工作稳定可靠等优点已经被很多企业接受。而在现代化生活中，温度是极其重要的，我们日常生活几乎都与温度有着密不可分的关系。

本实验的目的是能精准的智能的操控水温。家里的电热水壶当水温达到一定温度就会断开，但不能精准控制水温，通过本设计人们可以将水温控制在想要的任何范围。而这种精准控制水温的设计同样适用于很多对温度要求高的工厂工作，减小工作误差，提高安全系数。

1.2 主要研究任务

本设计采用STC89C51单片机为主控芯片，器件有DS18B20数字型温度传感器，四位数码管，蜂鸣器，LED灯和加热棒等。用这些来实现水温的控制。其中采用温度传感器DS18B20进行温度检测，使用数码管显示温度值，设计按键电路，可以通过按键设置温度的上下限，当温度超过设定的值时，系统将控制蜂鸣器和LED发出声光报警。当测量的温度小于设定的温度下限值时，继电器将开启，加热棒也开始工作。当超过上限值时，继电器将关闭，加热棒也随着停止工作。

2 方案

在硬件电路的构建之前，必须对设计进行清晰的设计，从每个模块中选择最合适的硬件，充分发挥器件的最大作用。为了测量温度，将采用DS18B20传感器，用4位LED数码管显示所测得的温度，用有缘蜂鸣器、LED灯来达到报警的效果。如图2所示。

图2 方案结构图

2.1 主控芯片

使用STC89C51单片机作为主控芯片。STC89C51是一款8位CMOS微处理器，其功耗低，性能较好，拥有8K的在线编程闪存。STC89C51单片机使用通过MCS—51汇编语言内核的内核,通过MCS—51汇编语言完全兼容,但单芯片升级,这样芯片具有许多传统51单片机所不具备的功能。,如4 k的EEPROM存储,可以直接使用在单片机当您需要使用它来在掉电存储数据的时候保存数据。那么外部存储芯片就不再不需要。STC89C51单片机有简单的开发，在线编程，下载，低成本等优点，是一个很好的选择。如图2.1所示。

图2.1 STC89C51单片机

2.2 显示器件

显示器件会选用数码管。它可以显示一些比较简单的字母和数字，而且，价格也比较合适。但有一点缺点就是会用比较多的IO口。因为IO端口的输出电流的是不够的，它需要一个驱动电路来控制数码管驱动电路放大后电流。采用数码管，如果显示内容过多的话，将增加焊接的难度和误差。如图2.2所示。

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