基于proteus的温度测控系统仿真设计说明

基于proteus的温度测控系统仿真设计摘要：如今在工业和农业生产以及日常生活中，温度的实时监测占据着非常重要的地位。例如在消防场合的温度检测，我们家用中的电器设备热故障监测，各类运输工具的某些设备的温度检测，医院医疗设备的温度测试，化工车间和机械车间等设备温度过热检测，温度检测与其息息相关。本次论文设计的温度检测系统是利用单片机 AT89C51单片机作控制器,用C语言来进行软件设计，而且能达到指令的执行速度快，节省存储空间。它采用温度传感器传感器DS18B20进行温度测量,实现各个环境以及场合下的温度实时检测并通过LED显示器件显示温度的功能,能方便地应用于各种温度检测场合。本论文设计的温度测控系统功能是能够实时的检测某一环境下的温度，测量的温度围是-20C到70C,一旦超过最高或者是最低的温度都会通过蜂鸣器来达到报警效果。另外我给该系统加了个复位开关，一旦出现乱码或者一般的故障可以通过该复位开关来进行复位。本论文采用软、硬件相结合的方式,来进行各功能的编写。本设计采用的是 DS18B20和AT89C51单片机的一种温度检测系统。论文中对用单片机温度控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。关键词： 89C51单片机；DS18B20;温度TemperatureMonitoringSystemBased

proteussimulationdesignAbstract：Todayintheindustrialagriculturalproductionandourdailylifes,Real-timemeasurementoftemperatureplayaveryimportantposition.For example,temperaturedetectioninfiresituations, electrical equipmentthermalfaultmonitoringinourhousehold,temperaturedetectingsomeequipmentofallkindsoftransportion,thetemperaturetestinhospitalmedicalequipment,chemicalplantandmachineryplant... Equipmenttemperaturedetection,Sotemperaturedetectionwiththecloselyrelatedto.Thistemperaturemonitoringsystemisdesignedusingsingleappliedinmanyoccations.thistemperaturemonitoringsystemappliedinmanyoccations.thistemperaturemonitoringsystemcanmeasurereal-timetemperatureincertaincanmeasurereal-timetemperatureincertainenvironment,temperaturerangesfrom-20environment,temperaturerangesfrom-20°Cto70°C,oncereachingitslimit,therewillbeabuzzerwarning.Ialsoaddedaresetbuttontothesystemincaseofanyglichoritslimit,therewillbeabuzzerwarning.IalsoaddedaresetbuttontothesystemincaseofanyglichorchipmachineAT89C51ascontroller,it's usingCprogramminglanguagetofulfillfast executingcommandsandsavingstorage.we usedDS18B20temperaturesensortomonitor,itallowedustomonitortemperatureindifferentconditions andthendisplaydigitsonLEDscreen,thistechnologycanbechipsDS18B20andAT89C51astemperature monitoringsystem.there'smoredetailedinformationaboutthesinglechiptemperature control principleanddesignidea,debugginginsoftwareandhardwares.Keywords:display89C51;DS18B20；Temperature目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1\o"CurrentDocument"设计要求及方案. 3\o"CurrentDocument"温度自动检测系统技术指标 3\o"CurrentDocument"温度检测系统的原理功能 3\o"CurrentDocument"温度检测方案 4\o"CurrentDocument"单片机以及所用的元器件介绍 5\o"CurrentDocument"单片机 5\o"CurrentDocument"AT89C51单片机单片机基本结构 5\o"CurrentDocument"单片机外部引脚功能 7\o"CurrentDocument"温度传感器(DS18B20)封装及功能介绍 10\o"CurrentDocument"LED显示器 112.5.1LED的优点. 12LED工作方式 13\o"CurrentDocument"3硬件设计 16\o"CurrentDocument"系统电路结构 16\o"CurrentDocument"单片机最小系统 16\o"CurrentDocument"温度采集传感电路 19\o"CurrentDocument"温度显示电路 20\o"CurrentDocument"4系统软件设计 22\o"CurrentDocument"系统程序总设计 22\o"CurrentDocument"温度检测子程序设计 2323温度监测系统的温度程序设计23TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"5系统仿真及结果. 25\o"CurrentDocument"仿真Proteus软件简介 25\o"CurrentDocument"软件介绍与组成 26\o"CurrentDocument"5.3Proteus原理图设计 26Keil与Proteus联机仿真 27\o"CurrentDocument"总结 28\o"CurrentDocument"致 29\o"CurrentDocument"参考文献 30\o"CurrentDocument"附录 32、八、-前言如今在工业和农业生产的车间和设备以及我们的日常生活中的某些场合对温度的测量以及对它控制有着重要的作用。在这些领域中，经常需要对某些系统进行温度的监控，基本上普遍时间了监控。当今文用单片机技术通过方正可以很容易实现系统温度实时检测。有很多种方式都能够实现温度的自动检测。本论文设计的温度自动检测系统是利用单片机AT89C51作控制器，通过数字式传感器 DS18B20进行温度传感从而实现温度的测量，并通过LED数码显示管进行温度自动显示，并通过Proteus软件进行仿真最终实现系统的功能。本文单片机温度测量系统的总体方案如下：(1)温度的测量的上下限为 -20C和70C；(2)通过温度传感器来检测某一环境的温度；(4)通过LED数码管来显示；(5)Proteus软件进行仿真1设计要求及方案温度的检测系统是工业和农业以及化工生产过程中重要的被控参数。在各个行业生产以及处理过程中普便使用的各种加热器件、热处器件、反应炉等对处理过程中必须要对温度进行严格检测。本论文通过计算机控制技术可以实现对温度的实时检测并将它变成智能化、自动化而且能够实时全面的监控到温度，使其达到安全的保障。温度自动检测系统技术指标根据本系统需求所需要的技术指标如下：1工作温度围：本论文是检测某一环境下的温度，由于我选择的温度的围有限所以不适合那些温度很高的环境或设备温度。2分比率：本论文用的是DS18B20温度传感器，DS18B20有着自身的最小解析来自环境的热辐射差异的能力。测量温度的围：本论文所设计的温度测控系统的温度上下限为最低温度-20C，最高的温度为70C。4工作电压：本论文是以单片机为主要芯片其工作电压为 5V,其次温度传感器DS18B20的工作电压是3.3V—5.5V，所以Protues软件仿真所以必须在5V以下的电压下进行。温度检测系统的原理功能系统原理是通过DS18B20传感器来检测某一环境下的温度高低。并将所测得热转变成所对应的的电信号，最后将转变成电信号进行处理最终显示到 LED1.3温度检测方案本论文主要任务是完成某一环境温度的检测。并且系统具有操作便力，易操作等优点。本论文设计所需要的元器件有：单片机 AT89C51，温度传感器DS18B20,LED显示模块等。本论文通过 pretues仿真来实现温度的实时监控。其总体电路图如图1所示图1系统总体电路框图2单片机以及所用的元器件介绍单片机单片机还可以叫做单片微控制器，它是把一个计算机系统的电路结构全部集成到一个芯片上，这就是它区别于逻辑功能芯片的原因。一个微控制器包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备，我们可以看到，它就好似于一个微小的计算机，不过它不同于计算机，因为相较计算机，它缺少了很多外围设备。单片机具有小巧灵活，成本低廉，应用围非常广的优点，这就我们为学习和开发电子设备创造了有利条件。AT89C51单片机单片机基本结构本系统所用的AT89C51是8位单片机，具有体积小，功能全，面向控制，开发应用方便等特点。是测控应用领域较理想的8位微型计算机[4]。AT89C51其实就是只读存储器这个存储器可以用来编程也可以将原有程序进行擦出存为4K字节其英文名称是(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory )并且是一种性能很高的CMOS8位微型处理器。所以AT89C51被很多的嵌入式系统所提供的一款高性能的单片机。期主要的特性包括有：与MCS-51兼容4K字节可编程闪烁存储器、32可编程I/O线、 128>8位部RAM全静态工作：0Hz-24MHz、5个中断源、数据保留时间为10年、寿命：1000写/擦循环、两个16位定时器/计数器、三级程序存储器锁定、可编程串行UART通道、低功耗的闲置和掉电模式、片振荡器和时钟电路。其单片机部结构的截图如下图2所示：图2AT89C51系列单片机部结构框图AT89C51单片机的部结构框图如图 2所示。AT89C51单片机部结构由8大部分组成的，这8大部分是：•一个8位中央处理器CPU其主要是由控制部件、运算部件所组成。其中还包括时钟电路和振荡电路，它的主要功能是用来完成单片机的运算和控制。从而成为了单片的核心，成为其主要的功能特性。•单片机片的可读写存储器RAM存为128字节。其主要的功能就是存放可读写的数据，这样可以计算出运算的中间结果或者是最后的结果 ⑸。•片程序只读存储器ROM功能是用来存放已经编制好的的程序，也包括可以存放一些原始的数据和一些表格。•集齐18个特殊功能为一体的一个 SFR寄存器。其主要的功能就是于控制

模块的工作功能。•P0口、P1口、P2口、P3口4个8位并行输入输出 I/O的接口，用来同时输入和输出所计算出来的数据。•个能够使数据1位串行数据在计算机与外接设备之间的传递的串行 I/O接口。其主要用于软件的 4种工作方式和与处理机通讯。•2个16位定时器/计数器。它可以设置为计数方式对外部事件进行计数，也可以设置为定时方式进行定时。•个功能强大的中断系统包括 5个中断源，可编程为 2个优先级的。它可以接收外部中断申请、定时器 /计数器中断申请和串行口中断申请。2.3单片机外部引脚功能►XTALIX.TAL2poO/ADOP0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3PO4/A[34PO5/ADSPO6/AD5PO7/AD7P20/A8R?1/A9P2.3/A11P2-4/A12I■?s►XTALIX.TAL2poO/ADOP0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3PO4/A[34PO5/ADSPO6/AD5PO7/AD7P20/A8R?1/A9P2.3/A11P2-4/A12I■?s；A口F'2G/A1*4P2.7/AV338..h1ab1h131!二2132.:ALE£LaPPRPPPPRP3.0/RXDP3vrxn,P3.3/INTCIP3.3/l'N"[11^34/roP35/T1门3ewi?P37/RDIO:11:13:图3AT89C51单片机引脚图如图3所是AT89C51芯片引脚结构。其部有 40个引脚，其引脚的分布示意图以及功能的分类很直观。从上示意图我们看出其中两个是主电源的引脚一个接主电源一个接地，有两个是晶体（外接）的引脚其主要是用于晶振和最小震荡，还有四个引脚是控制其它电源备用的引脚，生下来最后的是三十二个引脚是用于条输入或输出I/O引脚。下面介绍4个引脚的功能源引脚Vcc和Vss第40脚：这个引脚必须接+ 5V作为单片机的主电源；第20脚：这个引脚必须接+ 5V的地端作为单片机的备用。两个晶体引脚XTAL1，XTAL2外部晶体XTAL1（引脚第十九）：该引脚连接一个外部石英晶体。它在AT89C51单片机也作为一个反相放大器的输入端从而构成片振荡器。当采用外部时钟时这个晶振引脚接地；但是有时也可以作为外部振荡的输入端。比如CHMO单片机。晶振引脚XTAL2（第18引脚）：位于AT89C51单片机的部该引脚接外部晶体的另一端。在单片机接反相放大器输入端。除此之外当采用外部时钟时，对于AT89C51单片机外部震荡信号的输入端就是这个引脚；除此之外该引脚是悬空不接任何电源。控制信号的复用引脚也可以用作备用电源的引脚。首先该引脚也可以用作备用电源的引脚控例如RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP这4种控制型号形式。（1）首先RST/VPD（第9引脚）：RST就是RESET另一个VPD是备用电源的引脚，其原理就是当AT89C51振荡器开始工作的时候，具有高电平的两个机械周期以便完成复位操作当Vcc不稳定故障时，把该引脚接上VPD就可以实现部供电，保证存储器中的数据不丢失或损坏起到保护作用。（2） ALE/PROG（第30引脚）：其引脚的功能是当在外部存储器 ALE主要中用在信号输出以每两个机械震荡的周期，锁定兵器存储来自 P0引脚的低8位地址。当不在外部存储器时，其引脚还是保持不原有频率，原有的周期，原有的来自晶振脉冲信号，用于定时或者是产生一些类的时钟钟摆型号。ALE/PROG引脚也可以于接接在电源 VPP上。P0口、P1口、P2口及P3口四个输入/输出引脚（1） P0口（从39到32引脚）：P0口是一个双向I/O口，含有8位TTL门电流、漏级开路，各个管脚能够汲取。高阻输入为 P1口的管脚第一次写1。P0端口可以使用外部程序数据存储器，为数据/地址的第八位使用。P0口输入作为原始代码编程快闪，检查闪光， P0口输出图元，然后P0外部必须被拉。在AT89C51中P0口主要是端口输入指令字节。（2） P1口（从1到8引脚）：P1口是一个8位双向I/O口，在里面有上拉电阻，起到缓冲器的功用。里面拉高是因为P1口引脚写1，能够用作输入，外部拉低P1口，由于里面上拉，可以输出电流。Flash编程和校验时，可使八分之一位地址。（3） P2口（从21至V28引脚）：P2口是指从P2.0至UP2.7口。输出电流是因为P2口作为输入引脚是外部拉低。因为部上拉[7]。P2口主要以高8位地址输出的例如：外部程序、数据存储器地址。在。写 "1”时,由于部上拉的优点,当外部数据存储器读写8个地址,P2口输出的特殊功能寄存器的容（4）P3口（从10到17引脚）：P3端口不仅是可以用来接收单片机的 4个TTL门的输出电流而且可以作为时间的输入， "1”是写在P3口在里面，然后拉到较高水平作为输入，由于外部拉低，因为 P3引起出口将输出电流［7］。2.4温度传感器（DS18B20）封装及功能介绍下图为本论文所选用的 DS18B20温度传感器的封装图DALLAS18B20NC匚NCDQDALLASDALLAS18B20NC匚NCDQDALLAS1S20NQNCfiNDS-PiiiMOinilSOTO-92(DSLWHJ'J).1\1算1 J0TO-92(DSLWHJ'J).1\1算1 J0171=1NC113 20L1zu1— 1O43—MGNCNC<-NDS-PiHp^OP<DS)8BJ0U・图4DS18B20的封装示意图如上图4所示DS18B20是一种单线数字温度传感器，这个传感器在生活中被普片的使用，主要是因为它具有体积较小，并且 DS18B20的开销成本很低,比较廉价容易接受，抗干扰的能力非常好及精准度非常高的特点所以这是一款非常不错的传感器。如图所示我们可以看到DS18B20从封装原理图上看出DS18B20接线引脚少，所以较容易接线，封装成管道式状，螺纹式状，还有磁铁吸附式状，不锈钢封装式等多种多样的形式在各种场合都能一一体现，比如DS18B20可用LTM8874等等。其体积小可以做成各种形状从而美观。封装后的于工业农业以及化工业生产过程中各个温度设备以及生产间的温度检测，比如说高炉生产车间，机房，农业生产中的大棚中温的温度监控。这个传感器主要是DallasDS18B20可用本论文所用的这个传感器的一线接口主要的就是只需要用一个借口通信实现多能化，这样就实现了不光是DS18B20温度传感器，对于大多数传感器对其功能得到了不需外部的原件得到简化。电压围3.0V—5.5V无需备用电源。温度的上下限时-20C—+70C⑹。2.5LED显示器LightEmittingDiode是LED的英文名称，也就是我们所说的发光二极管，所谓的LED就是能够直接把电转化为光的半导体（固态）芯片器件。 LED显示屏最核心的部件就是固体半导体芯片（也是晶片），该半导体焊在三丰LED的支架上，该发光二极管的一端是接正极就是接在电源的正极上 [3]。另一端是接在电源的负极，然后整个晶片用一种叫做环氧的树脂抱起来进行封装。其实该晶片是由两部分组成的，第一是P型的半导体跟书上说的一样主要是空穴，离子电荷多。第二就是N半导体，当然就是电子占据着主导地位。这样两部分连接起来就形成了“P-N结”就这样当电流经过“P-N结”在我们所说的晶片珊瑚中，在N区的电子就会受到推理送到 P区跟里面的电子组合又被叫做空穴复合，然后通过能量转换电能以光子的形式转换成光能发出两关从而形成LED显示屏的发光原理。2.5.1LED的优点LED显示屏凭借自己独特的优点和它的灵巧性被公众场所广泛使用下面介绍其功能特点（1） 耐用性：上面说到LED是被一种叫做环氧树脂抱起来进行封装的，所以比起我们一些家用的灯泡或者一般的荧光灯到要坚固许多许多，不像他们里面比较松动那是不可能的，具有很好的耐用性不易损坏。（2） 节能性：LED功耗低其单管功率不到0.06具有很百分之九十九的的电光转换率，而且节约能耗没有污染能够达到环保标准。比一般的照明灯能够节能许多，具有很高的节能性。（3） 使用时间长：LED有被誉为人类的长寿灯可以看出他的寿命时间很长，有着永不熄灭的称号，由于被环氧树脂封装不存在封装上的松动，不会产生发热影响其寿命，一般的LED可用到6小时万以上的时间比一般的节能灯使用寿命多出好几倍。（4） 多彩性：利用LED的三基色原理（红、绿、蓝）在通过电脑技术可以实现256级不同级别的色彩计算一下拥有167000000多种颜色。随便选想什么样的颜色就什么样的颜色达到多样的千边万化的颜色形成各种丰富多彩的栩栩如生的效果图像。（5） 环保性：LED是一种大众所知的绿色健康照明光源，不会产生热量而且不会发出紫外线和红外线因而不对产生辐射，到使命使用完时，可以回收达到可再利用其环保性号。无论怎么说在环保环节是非常完美的。6）高新性：LED光源的发光效果是一种通过了计算机、网络通信、图像处理、嵌入式控制等技术融合在一起的低压微电子所发出来的光，其效果可想而知非常完美可设计出多种多长的不同的图案等属于数字信息化时代的半导体光电件的高新技术融合了在线编程、在线升级灵活多变技术和特点。LED工作方式LED有以下两种工作方式一种是静态显示工作方式，另一种是动态显示方式(1).LED静态显示方式所谓的LED静态显示方式就是把所有的共阴极通过电路线连接到一条线路进行拼接接到电源的负极或者正极但是必须保证电压5V。然后把显示器的(a~dp)每位的我们称之为断码线分别和一个有八位的锁存器的输出端连接。这样就到到了各个显示字符一旦定下来其相之对应的锁存器的断码会保持不变，一只持续到下一个字符命令输入为止，具有很高的亮度。其工作原理电路图如图2-5-1所示：图3.3图54位静态LED显示电路

图所示的给我看到的很明显这个 4位静态电路的各个位都是独立显示的，如果在这两条断码线上把与之相对应字符的电平进行保持不变，这样会产生显示出来我们所需要的字符。由于我们所想得到的是在一定时间里能够显示出来不同的字符只有在显示方式接口进行编程。这样代价比较大而且花费也比较大，所以LED的静态显示方式适用于一个一个显示器的。当显示器的为数增多也就是锁存器必须与之相对应的增多这种静态显示方式很明显不适合了。2.LED动态显示方式动态显示方式适用于显示器位数也就是锁存器教的的时候。当 LED显示位数增加时，为了不把电路复杂化 我们将所有的LED显示位的断码线找到，然后并联到一起用一个串行 I/O口进行控制。这样就会形成多路复用，相对印的I/O口各自控制着自己的 LED显示位的共阳极或者是共阴极。从而达到分时选通。其电路图如图6所示:1/0(8位1/0(8位图6LED动态显示电路图LED的动态显示方式可以给人一种余晖和人眼的视觉暂留作用，要避免这种效果需要做的就是把LED显示的显示位的显示间隔足够留的短，这样不仅仅可以达到多位同时亮的效果还可以进行同时显示总体来说是静态显示方式也好还是动态显示方式也罢。会根据LED显示位不同位显示的时间和 LED显示位的显示间隔效果一起共同作用。给 LED显示器供电也就是给它的晶片供电使本身的发光二极管导通然后使其发光会产生一点点时间上的时延，所以如果给其供电时间短的话， LED显示器的发光会有点弱，或导致我们视觉上的模糊；相反要是他的供电时间太长的话也不好，因为会使其的频率受限，会使晶片部的 CPU—直处于高占用的状态 [8]。33硬件设计3.1系统电路结构其整体的电路图如图 7所示示DS18B20-J1AT89C51单片机DS18B20-J1AT89C51单片机LED电温度显示值74LS245外部晶振图7系统电路结构图3.2单片机最小系统单片机的最小系统指的是来自系统完成我们所需要的位操作的时钟信号。我们所指的这个时钟信号是由单片机我们所设计的时钟电路产生而来的。它跟单片机外部的时钟信号直接连接起来。并且和外部时钟信号有着相同的作用。所以我们说的单片机的最小系统包括两种形式。一种是外部振荡的方式，一种是部振荡的方式。如下图 8我们看到的是单片机最小系统中的部振荡方式。图9使我们所使用的外部振荡方式的电路图我们设计的温度测控系统的振

口 XTAL1-1~~T C3C2丁图8单片机部振荡方式电路图图9单片机外部振荡方式电路图复位方式的选择：复位方式就是我们日常生活中所说的清零，很多时候在产生下一个数据时需要用到复位。 AT89C51的复位方式在通常情况下有两种一种是上电复位，还有一种就是开关复位。磁芯复位电路如前所述，必须保证高水平的10ms的更稳定的RET引脚，使我们能够实现可靠复位。如下图所示看到开关复位和上电复位的两者复位方式的电路图CLRESAT39C5122uFJ1K图10上电复位的组合电路图图11开关复位的组合电路图本论文的温度测控系统选择的是第一种复位方式也就是上电复位可以在温度检测时不会被其他电路占用，而且复位方式简单易懂操作起来很容易。设置一个上电开关复位键就可以了。温度采集传感电路在前面章节我们看到我们所选用的温度传感器是用 DS18B20来进行传感，下面我们介绍其电路的连接。独特的单线“一线口线”的接口方式， DS18B20的一线口线功能优点体现他仅仅需要一线口线就可以了实现与单片机之间的双向通讯。而且效果毋庸置疑非常棒。本论文所选用的的温度传感器 DS18B20可以实现多组网功能效果，我们可以将多个温度传感器 DS18B20通过电路中的并联方式并联在一个三线上面这样的话我们可以实现在一个场合多个地方温度的检测功能。本论文设计的温度测量系统我选用的是通过温度分辨路在百分之零点五摄氏度的精度将问的的上下线控制 -20C到+70To工作电压：3—5V。温度传感器最简单连接方法是传感器输出直接与微处理器相连，而多个连接的时候最好接上+5V电压，避免因为数量过多，电源电压过低，从而造成信号传输不稳定。连接如图 12DS18B20 温度传感器可将所采集的温度信号处理成数字信号信息通过端口直接传给单片机AT89C51进行处理，因为 DS18B20用12位存储温度值，最高位为符号位，负温度S=1,正温度S=0.如：0550h,+85C,0191h+25.0625C-55C,fc90h3.4温度显示电路温度显示采用LED数码显示管动态显示，显示有 4个LED数码显示管共同完成，小数点在LED4上面。第一个LED显示温度的正负由单片机 P3.7口直

口1E07rPBCDEFQDPpnirA&iPDLS'A&ZPDfAUSpci.井.叭PDIS/A&S卩口⑺帕POL7W.O?FZDW口1E07rPBCDEFQDPpnirA&iPDLS'A&ZPDfAUSpci.井.叭PDIS/A&S卩口⑺帕POL7W.O?FZDWFZ-VMPZ^AIOFZ^AHP3.WA12P2-*.*13PH期II*旦！—ET・XTAL1XTALIABiW.图13温度显示电路图温度显示通道是由一个 LED直接显示，它是通过单片机P2口控制，这样可以明确的知道当前显示的温度是那个地方的温度。这样不容易出错。某一环境下的温度可以通过LED数码管直接显示出来！达到实时检测的必备条件。4系统软件设计4.1系统程序总设计如图14所示，在系统启动的同时，系统程序会对系统进行初始化操作，当系统的初始化完成之后，就进入了温度检测，系统会启动温度传感器进行温度的采集、并进行标度转换，然后显示出来，当温度都显示完后，系统将会延时些许时间进行下一次的温度检测并显示出来，这样循环显示所采集的温度。~开始~系统程序初始11DS18B20传感器扫1J温度检测图14温度自动检测的主流程图4.2温度检测子程序设计对于温度检测DS18B20都需要一次检测是否在工作，如果在系统给它一个转换命令，并读出 DS18B20检测的温度数。如图15为温度检测子程序流程图：图15温度子程序检测图4.3温度监测系统的温度程序设计此次的设计是在 keil的环境下进行编程的，必须输入正确的程序才可以实现最终的仿真。进过查阅资料和书籍我写出了温度检测的程序如下本论文所设计的整体思路就是单片机的主要芯片，运用其最小系统来进行的设计，通过传感器的检测，然后通过转换到单片机最后实现温度的检测，仿真的过程中必须运用到keil，没有keil提供程序环境无法完成温度的测量的仿真，其次程序见附录。5系统仿真及结果仿真Proteus软件简介Proteus是英国LabcenterElectronics公司的一种EDA画图工具软件其最早是在1989年推出的。Proteus由于其功能的强大融合了原理分布图、各种模式下的SPICE仿真、以及我们在做各种原理图的 PCB版的布线等等强大的功能可以说现在的Proteus是一款非常完美的电子设计系统。我们用它可以来实现我们所需要的仿真（通过单片机最小系统所组成的各种仿真图也可以用来与外部设备比如说 RS232终端和我们上面所提到的 LED显示器外设进行交互从而来达到交互仿真[11]。其软件打开如图5-1-1所示图16proteus软件仿真图软件介绍与组成Proteus软件主要由两个部分组成的：一个是Ares软件和一个是ISIS软件。所谓Ares的软件就是指的是我们在进行PCB画图时的电路的仿真非常实用；第二个就是ISIS软件，该软件就是指我们在做仿真要用绘制原理图的方法来绘制我们所需要的电路然后进行仿真 [12]。Proteus软件主要有以下特点：支持许多通用的单片机，目前最新版支持 ARM7/LPC2000的仿真；包括设备型号：LED,LED数码管，液晶显示器，通用键盘等；调试的功能强大，在寄存器和存储器中调试流畅，除此之外在断单步和断点模式的调试中其效果显而易彰；可以和KeiluVision2等开发工具接口。我们现在所使用Proteus软件进行仿真时不难看出在该软件里面的仿真元件库里面的元件数目是庞大的。英国的这家公司与其第三方共同开发了总共6000多个模拟和数字元件，包括我们课堂中所使用的电路中的基本元件；正是由于仿真元件库的数目庞大，我们很容易的找到我们在画原理图时所需要的元件从而完成布线和元件的属性设置来达到我们所需要的原理图具有高效性 [13]。5.3Proteus原理图设计将元件在Proteus中找出并全部放好连接好如图17：图17Proteus原理图5.4Keil与Proteus联机仿真温度才测控系统的程序在上章节已经给出，通过在Keil软件中程序的调试，然后将所调试的单片机hex文件放入Proteus中。这样就可以使用Keil软件仿真单片机程序，而在Proteus软件窗口中查看运行的结果。下面给一最终的显示效果图。此图可以看出仿真的结果很好的显示了此时的温度。图18Proteus仿真结果图总结总的来说，此次毕业设计基本完成了任务书规定的各项要求，在学习单片机的基础上，进一步学习并实践了单片机与C语言、Proteus软件仿真、绘制电路图等多种实用技术，成功设计出一个基本达到性能指标的温度自动检测系统。在毕业论文的编写及排版过程中，我不仅加深了对Protues画图软件的学习，还学到了如何利用办公软件Word设计流程图和其他工具，由于亲身体验仿真系统设计的整个过程，个人觉得收获颇丰。本次毕业设计有所缺憾就是没有把实物做出来，这是我要改进的地方。通过这次毕业设计，掌握了温度检测控制系统的基本原理，了解了它的方法和具体步骤。学会了如何设计一个符合要求的系统，此设计要求有温度上下AT89C51编程的理线、温度的报警系统和复位开关。这次毕业设计加深了我对AT89C51编程的理的芯片并加以编程，并完成系统的硬件及软件设计。在以后的学习过程中我希望进一步的对单片机进行更深层次的了解。到此，本文已经完成了对某一环境下温度自动检测系统的全部设计。本文首先对系统的方案进行了描述，然后设计了系统的硬件电路，接着完成了系统的软件设计，最后在软件Proteus上进行了仿真。随着信息技术的迅速发展，它可能会在以下几个方面得到发展：（1）适用于各种不同的环境，尤其是对人们有危害的地方，进一步提高测量的精度，和系统的集成度、可靠性；（2）考虑加入自动报警场合和自动改变温度，对功能数字化的提高，实现“一机多能”和“一机多用”；（3）在显示上面可向液晶显示上面发展，不断地提高显示的精度和可靠性；（4）温度控制程序与报警程序有一定关联，即都需要将测量值和设定值进行比较，因此在温度控制程序中作了比较后，应把结果保存在某一部RAM中，或建立一定标志，以便在报警程序中直接引用，而不必从头再来。致感老师一直以来的辛勤工作和教导使我能顺利地度过这难忘的四年，使我的综合素质和专业理论知识学习能力都有了提高，此次毕业设计和论文撰写过程中，也得到了许多同学包括指导老师的关心、指导和帮助，没有他们的帮助，我的论文及设计也不会顺利地完成。最后，向论文老师表示意！感在论文的设计当中给我的指导以及给我的各种建议，对我的毕业论文的完成起着至关重要的指导作用。参考文献.敏.基于单片机的多点湿度检测系统设计[J].中国仪器仪表,2008,06:74-76..鸿图.基于单片机的温度控制系统的设计与实现[J].微计算机信息,2008,26:54-56.

.宗涛.集成式LED多芯片封装的设计与制造[D].华南理工大学,2013..光伟.基于单片机的温室温湿度监测系统设计与实现[D].燕山大学,2012..龙诺春.基于单片机三总线结构的系统扩展研究与应用[J].电脑,2012,07:153-155+158.⑹•王文•基于ARM和DS18B20的温度监测系统 [D].科技大学,2012..宋建峰.单片机是什么?[J].电子制作,2012,04:64-69..年庆娟，鄂德海•基于单片机的 LED动态显示设计与仿真 [J].师大学学报（自然科学版）,2011,04:83-87..庞斌.基于AVR单片机的路基温度采集系统研究与设计 [D].长安大学,2013..吴碧.基于AT89S52温度测控系统的设计与实现[D].电子科技大学,2011..周灵彬，靖武.单片机应用产品的 PROTEUS设计与仿真[J].今日电子,2008,01:64-[D].华中科技大学[D].华中科技大学,2008..唐正.Proteus在单片机教学中的应用.阎石.数字电子技术基础[M].高等教育，2006..余小平，奚大顺.电子系统设计-基础篇[M].航空航天大学2007..薛钧义，彦斌.MCS-51系列单片微型计算机及其应用[M].交通大学，1997..丁元杰.单片微机原理及应用[M].机械工业，1994..理工大学工程技术学院.电路原理图与电路板设计实用教程 [M].电信系电子技术应用教研室.2008..伟人.MCS-51系统单片机实用子程序集锦[M].清华大学，1993.[9]阎石.数字电子技术基础[M].高等教育，2006[10]Ting-FangChang,Jung-SanLeeandChin-ChenChang,SecurityenhancementofanIC-card-basedremoteloginmechanism,ComputerNetworks,Volume51,Issue9,20June2007[11]KeithH.Bilings,C.Eng.,M.I.E,E,.SwitchModePOWERSUPPLY.[11]KeithH.Bilings,C.Eng.,M.I.E,E,.SwitchModePOWERSUPPLY.HANDBOOK[M],HawmondManufacturingCompany,Ltd,2005,36-258附录附录程序如下：#include<reg51.h>#include<intrins.h>#include<math.h>

#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDQ=P3A6;sbitsounder=P3A7;//定义蜂鸣器口sbitD1=P1A4; //高温报警灯sbitD2=P1A5; //低温报警灯uchartemperature1,temperature0,TH,TL;floattt; //注意变量类型intt; //注意变量类型intbaojing[]={700,-200};ucharcodesmg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //共阴极数码管编码ucharcodesmg1[]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0xF7,0xFC,0xB9,0xDE,0xF9,0xF1};//带小数点共阴极数码管编码voiddelayms(intj){intaa,kk;for(aa=0;aa<j;aa++)for(kk=120;kk>0;kk--);voiddelay5us()//延时5us{_nop_();}voiddelay10us()// 延时10us，{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}voiddelay102us()//延时102us{delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();delay10us();}voiddelay614us()//{delay102us();delay102us();delay102us();delay102us();delay102us();delay102us();}/********************DS18B20***************************/ucharinit_DS18B20(){ucharstatus;DQ=1;delay10us();//延时614us初始化操延时10usDQ=0;delay614us();DQ=1;//delay10us();delay10us();delay10us();status=DQ;//DQ=1;//delay10us();delay10us();delay10us();status=DQ;//延时等待30us这个时间一定要长最少204usdelay102us();delay102u