论文总字数：19385字

摘 要

在现实生活过程中，我们需要将进行监测和控制周边温度环境，因此，需要一个智能化温度计。针对温度控制的报警问题,我在本方案进行展开思考，设计一个温度系统，温度的系统能根据需要将温度，然后通过按键从低温到高温设置进行声光、震动报警且由数码管显示。该系统采用STC89C51RC单片机，同时利用温度传感器DS18B20的单线数字，LED数码管显示等模块实现温度的检测。该课题通过实验验证并达到设计要求，具有一定的使用和推广价值。采用LED数码管作为方案设计显示模块，当前的温度可以清晰地显示出来，让使用者使用时不会犯错，安全性能可靠，可使用于家庭，植物养殖所、大棚和仓库等地方的温度计，使用性能较高。

关键字：单片机；DS18B20；报警；数码管；智能温度计

Design of Intelligent Thermometer Basic on The Single Chip Microcomputer

Abstract

In modern time, we need to detect the ambient temperature and control, which requires a smart thermometer. The design issues for the temperature alarm thinking, design a set low to high sound and light alarm and digital display system by demand keys. The system uses STC89C51RC microcontroller, while the use of single-wire digital temperature sensor DS18B20, LED digital display modules and other modules can realize the detection of temperature. After experimental verification task to meet the design requirements, with a certain value and promotional value. The design useing LED digital display, can clearly show the current temperature. It is safe and reliable, and can be used for other household thermometers, such as plant breeding as greenhouses and warehouses where the use of high .

Keywords: MCU; Ds18b20; Alarm; Digital Tube; Smart Thermometer

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 智能温度计的选题背景和意义 1

1.2 本文工作与论文结构 1

1.2.1 本文工作 1

1.2.2 论文结构 2

第二章 方案设计与论证 3

2.1 方案的设计要求 3

2.2 主控系统 3

2.3 温度传感器的选取 3

2.4 显示模块的选取 3

2.5 按键的选取 4

2.6 电源模块 4

2.7 报警模块 4

第三章 硬件设计 5

3.1 总体设计 5

3.1.1 硬件系统框图 5

3.1.2 元件清单 5

3.2 主控电路 6

3.2.1 单片机的最小系统简介 6

3.2.2 单片机的主要特性和引脚的功能 7

3.2.3 单片机的晶振电路 8

3.2.4 单片机的复位电路 8

3.3 温度监测电路 9

3.3.1 DS18B20的简介 9

3.3.2 DS18B20的电路图 9

3.4 按键电路 10

3.5 显示模块 10

3.6 报警模块 11

3.6.1 蜂鸣器频率的设定 12

第四章 软件设计流程 13

4.1 软件设计的流程图 13

4.2 温度子程序 14

4.2.1 读取温度并转换 14

4.2.2 计算并显示温度 14

4.2.3 读控制键子程序流程图 15

第五章 调试与仿真 17

5.1 系统的调试 17

5.2软件的仿真 17

5.3 硬件电路的调试过程 18

5.4设计的难点与反思 18

第六章 结束语 20

致 谢 21

参考文献（References） 22

附 录 23

第一章 引 言

1.1 智能温度计的选题背景和意义

自第二次工业革命以来，智能温度计的发展已经普遍运用于各行各业，涉及到智能家居、机械制造、电子、航天航空、国防等领域。温度计的智能化水平在不断提高从近年以来，并且人们的平时生活方式随之改变着。在不断的探索、改进、创新过程中，时代从原先的“人为操作”逐渐进入了“智能”。

温度是日常生活和工业控制不可缺少的自然参数。无论是农作物生长还是工业产品生产过程，都不能离开温度测量。人们对温度需要，就产生了对温度控制的需求。温度是一个具有惯性的物理量，滞后严重，减小温度调节过程的所需时间，就成了开发人员奋斗的目标。目前，PID控制作为普遍运用的温度控制方法，其能够有效地减小温度的调节时间。但控制的对象通过PID模型很难建立，干扰因素较多且相对复杂，因此参数较难调整。采用数字温度传感器DS18B20作为测量元件是因为其内部集成了A/D转换器，故减少了测量精度的损失，又因其采用一总线的结构，使得与单片机的连接电路更加简单，方便运用。也使得测量温度更加准确。温度的监测与控制对现代工农业和人们生活有着重要的意义,伴着现代化工业与农业技术发展以及人们对环境要求逐步提高，人们需要对温度实时进行监测。温度扮演者极其重要的角色在人类的日常生活环境中。无论你在哪里生活，从事什么工作，时时刻刻与温度接触。从18 世纪工业革命的开始以来，是否能掌握温度在工业发展起着十分重要的作用。在冶金、玻璃、石化、水泥、钢铁、医药等各种行业当中，80%的工业部门都需要考虑温度的因素的影响。对于工业来说温度十分重要，因此，这推动了发展温度传感器。微电子技术和信息科学的快速发展给控制领域带来了质的发展；控制化技术更趋向于智能化和自动化，给使用者带来方便和实用。在控制领域中温度是个十分常见名词，然而它所引导的技术问题，和起的作用却是十分重要。在控制领域中，温度的控制具有十分重要的作用。显而易见，对温度实时进行控制和感知的需求在生活的各个方面都有着需求。

基于单片机的智能温度计的设计不仅可以将大学里自动化专业的控制理念融于设计中，还可以将硬件设计和软件编程很好的融为一体，实现真正意义上的智能。

1.2 本文工作与论文结构

1.2.1 本文工作

1.本文的主要工作

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