摘 要

生活中常见的温度测量仪器多为单点温度测量，在很多情况下无法满足对多个点温度有效、精确的测量。本文基于51单片机和温度传感器进行了一种多点温度巡回检测系统设计，多个温度传感器测得的模拟量经A/D转换为数字量送给单片机，经计算处理后再传送给显示器。

论文主要介绍了测温系统各模块的组成、原理和功能，从硬件和软件两个方面对设计进行了分析和介绍，硬件设计主要有电路原理图、元件选型和信号传输，软件设计主要有编程思想和各模块流程框图。

经仿真调试表明该系统测量范围广、精度高，显示直观，便于操作，具有广泛的现实意义，可实际运用于工业生产和日常生活中。

关键词：温度传感器；温度测量；单片机；热敏电阻；液晶显示

Abstract

Nowadays,many of the temperature measurement instruments appear to measure the single point temperature, in some cases,these instruments are unable to meet the requirement of multiple temperature points measurements in an effective and accurate way.This article,using 51 microcontroller and temperature sensor,designs a multi-point temperature detection system.The analog results measured by a plurality of temperature sensors should be converted to digital results by ADC and then the ADC will send them to the microcontroller.Finally,the message calculated in the microcontroller will be transferred to the monitor.

The paper mainly introduces the composition, principles and functions of each module in the temperature measurement system,in the meantime,it also makes some analysis and presentation from both hardware and software aspects of the design.Hardware design includes the circuit schematics, component selection and signal transmission.Software design includes the programming ideas and flow chart of each module.

The simulation and commissioning of the system shows that the system has wide measuring range, high precision and intuitive display.It also appears to be easy to operate.This design has wide range of practical significance,it can be used in industrial production and daily life.

Key Words：Temperature sensor；temperature measurement；SCM；thermistor；LCD

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 设计目的及意义 1

1.3 国内外研究现状 2

1.3.1 国外研究状况 2

1.3.2 国内研究状况 3

1.4 研究内容 3

第2章 系统设计 4

2.1 方案一 4

2.2 方案二 5

2.3 方案比较 6

第3章 硬件设计 7

3.1 硬件总体结构 7

3.2 元件选型及说明 7

3.2.1 单片机 7

3.2.2 温度传感器 9

3.2.3 A/D转换器 9

3.2.4 显示器 10

3.3 温度采集电路 11

3.3.1 热敏电阻电路 11

3.3.2 A/D转换电路 12

3.3.3 温度采集电路 12

3.4 单片机系统 13

3.5 电源电路 14

3.6 输出显示模块 14

3.7 各模块电路间的连接 15

3.8 整体系统工作方式 16

第4章 软件设计 17

4.1 软件设计平台 17

4.2 程序设计 17

4.2.1 主程序 17

4.2.2 显示程序 18

第5章 仿真与调试 21

5.1 仿真平台 21

5.2 软件调试 21

5.3 仿真结果 21

5.4 系统调试 22

第6章 结论 23

参考文献 24

附录 25

致谢 38

第1章 绪论

随着现代化技术的发展，越来越多的领域需要用到精确的实时温度测量，本文介绍了一种利用单片机和温度传感器的多点温度巡测装置。

1.1 设计背景

单片机又称微控制器，具有经济、体积小、效率高、适应力强、可靠性高等优点，其技术在多个领域中都能得到运用。随着越来越广泛的应用，单片机技术不断的发展与延伸，它相当于一个单芯片的微型计算机，具有控制和数据采集处理功能。又因为它容易安装在在装置内部，且占用空间较小，在工业生产应用中，可以使设备操作智能化，有效提高工业设备数据处理能力和工厂生产效率。同时，在各种学科，工程研究中经常遇到的温度这个物理量在生活中扮演着极其重要的角色，与人的生活息息相关。很大一部分行业的发展都离不开温度的影响，如食品、化工、钢铁、医药、电子等领域。因此，温度的测量与控制也就变得格外重要。

1.2 设计目的及意义

如今，国内外工业的日益发展，促使温度检测技术不断地进步，目前的温度检测使用的温度计种类繁多、应用范围也较广泛;以知识经济为特征的信息时代的到来，使人们对仪器仪表作用的认识愈加深入，温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展，在高新技术的推动下，正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。现代社会，越来越多的地方需要严格的温度检测与控制，如娱乐，KTV，酒店，大型超市，粮库，锅炉和机房等，为了为了保护特定资产，并确保系统效果稳定运行，这些地方通常需要设置温度监测系统。因此，温度检测技术的发展对社会发展有着重要的作用，其中温度测量的精度和控制方法及其相关仪器的使用是主要标志。如今，工业生产对温度测量的要求越来越高，多点温度巡测技术可广泛应用于工业等需要同时检测多个地点温度的场合，具有极大的市场价值。而对便携式温度测量仪器的研究在现实生活中也有着不可忽视的作用^[1]。此外，温度监控一般是运用在隧道，铁路，地铁，机场，客舱和其他运输领域的环境监测中的最基本的部分，也会应用在石油，煤仓，仓库，工厂，弹药等危险区域。然而，大部分多路温度检测系统的研究都集中在高档产品或特殊的地方，因此，现有的温度检测系统越来越复杂，需要耗费大量资金，而在普通场合使用的温度研究检测系统十分少。人们逐渐意识到，对温度测量的总体情况是非常重要的，因此，快速，准确，可靠，经济，简单的温度检测系统具有很大的发展潜力和实际意义。

1.3 国内外研究状况