基于AT89C51单片机的温度采集系统的设计 引 言
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。数据采集是工、农业控制系统中至关重要的一环，在医药、化工、食品、等领域的生产过程中，往往需要随时检测各生产环节的温度、湿度、流量及压力等参数。随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。
温度数据采集系统，从严格的意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对温度数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。温度数据采集系统一般由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。单片机是将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。
单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片机的应用非常广泛。同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个系统智能化、耗能少、使用电子元件较少、内部配线少、制造、安装、调试及维修方便。，
温度作为是工业对象中一个主要的被控参数，是一种常见的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、蒸馏、浓度以及空气流动等物理和化学过程。温度控制是许多机器的重要的构成部分，温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。不论是在生活中还是在工业生产过程中，温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不同程度的影响，所以适时地对温度进行采集然后进行控制具有重要的意义。温度采集系统的开发在很大意义上提高了生产生活的需要，方便了生产中对温度的控制，有效的提高了生产质量。外围电路比较简单杂，测量精度较高，分辨力高，使用方便。它的开发与人们的日常生活是息息相关的，具有很大的现实意义。
本设计就是基于单片机AT89C51设计的实时温度采集系统,采用温度传感器DS18B20采集4路温度数据,利用四位七段LED数码管进行显示,通过独立式小键盘实现对不同路温度数据的切换显示。同时，也可利用小键盘实现温度最大最小值的设定，而且对于超过设限的温度数值将产生报警信号。
目 录
引 言 ………………………………………………………………………1
第一章 绪论 …………………………………………………………………2
1. 1 问题的提出 ………………………………………………………………2
1. 2 设计的目的及系统功能 …………………………………………………2
第二章 系统总体设计方案 …………………………………………………3
2. 1 本系统可实现的各项功能 ………………………………………………3
2. 2 系统硬件组成框图 ………………………………………………………3
2. 3 控制核心的选用 …………………………………………………………3
2. 4 电源的选用 ………………………………………………………………4
2. 5 温度传感器的选用 ………………………………………………………4
2. 6 显示系统的选用 …………………………………………………………5
2. 7 键盘系统的选用 …………………………………………………………5
2. 8 报警电路的选用 …………………………………………………………5
第三章 硬件系统设计 ………………………………………………………6
3.1 AT89C51简介 ……………………………………………………………6
3. 2 单片机复位电路 …………………………………………………………8
3. 3 单片机时钟电路…………………………………………………………9
3.3.1 单片机基本时序单位………………………………………………9
3.4 温度传感器与单片机的接口电路 ……………………………………10
3.4.1DS18B20温度传感器的发展 ………………………………………10
3.4.2DS18B20温度传感器的主要特点与特性 …………………………11
3.4.3 其与单片机的接口电路……………………………………………12
3.4.4 所进行的I/O口分配………………………………………………12
3.4.5 DS18B20 使用中注意事项 ………………………………………12
3.5 数码管与单片机的接口电路……………………………………………13
3.5.1 所进行的I/O口分配………………………………………………14
3.6 键盘与单片机的接口电路………………………………………………14
3.6.1 键盘与单片机的接口电路…………………………………………16
3.6.2 所进行的I/O口分配………………………………………………16
3.7 报警电路及其I/O口分配………………………………………………16
3.7.1 报警电路I/O口分配………………………………………………16
第四章 软件设计……………………………………………………………17
4.1 编程语言的选择…………………………………………………………17
4.2 系统软件总体设计方案…………………………………………………17
4.3 主程序流程图……………………………………………………………17
4.4 各子程序流程图 ………………………………………………………18
4.4.1 温度采集子程序流程图 …………………………………………18
4.4.2 显示模块子程序流程图……………………………………………19
4.4.3 键盘输入模块子程序流程图………………………………………20
4.4.4 报警模块子程序流程图……………………………………………21
4.5 程序清单…………………………………………………………………21
第五章 调 试 ………………………………………………………………27
结 束 语………………………………………………………………………28
附 录 一………………………………………………………………………29
参考文献……………………………………………………………… 参考文献
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2 宋春荣，《通用集成电路速查手册》，山东科学技术出版社：1995；
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