极管的集成电路内。

线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

现在，新代的体积更小更经济更灵活。

使你可以充分发挥线总线的优点。

同样，也支持线总线接口，测量温度范围为，在范围内，精度为。

现场温度直接以线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制设备或过程控制测温类消费电子产品等。

与前代产品不同，新的产品支持的电压范围，使系统设计更灵活方便。

而且新代产品更便宜，体积更小它还有很多特性适应电压范围更宽，电压范围，寄生电源方式下可由数据线供独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实现微处理器与的双向通讯支持多点组网功能，多个可以并联在唯的三线上，实现组网多点测温在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如只三极管的集成电路内温范围，在时精度为可编程的分辨率为位，对应的可分辨温度分别为和，可实现高精度测温在位分辨率时最多在内把温度转换为数字，位分辨率时最多在内把温度值转换为数字，速度更快测量结果直接输出数字温度信号，以线总线串行传送给，同时可传送校验码，具有极强的抗干扰纠错能力负压特性电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

方案论证方案硬件电路复杂，需要设计转换电路，以及与其相关的编程，总体设计起来较困难，软件硬件调试复杂，硬件成本较高。

而且器传感器有以下缺点它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响。

所以总体来说，方案在硬件软件上的成本都比较高，而且易受外部环境的影响，系统工作不稳定。

方案二由于采用的是具有总线特点的温度传感器，所以电路连接简单而且该传感器拥有强大的通信协议，同过几个简单的操作就可以实现传感器与单片机的交互，包括复位传感器对传感器读写数据对传感器写命令。

软件硬件易于调试，制作成本较低。

也使得系统所测结果精度大大提高。

经过对这两种方案的比较，本设计决定采用方案二。

第三章硬件电路设计系统总体设计本次设计采用采样值和键盘设定值进行比较运算的方法来简单精确地控制温度。

它的整体思想是先通过键盘输入设定温度，保存在的指定单元中，再利用温度传感器进行信号的采集，送入单片机中，保存在采样值单元。

然后把采样值与设定值进行比较运算，得出控制量，从而调节继电器触发端的通断，来实现将温度控制在定的范围内。

单片机控制系统是个完整的智能化的集数据采集显示处理控制于体的系统。

由传感器显示单片机及执行机构控制部分等组成。

系统结构框图如图所示。

图系统硬件结构框图各部分硬件电路设计时钟电路设计时钟电路是用来产生单片机工作时所必须的时钟信号，本身就是个复杂的同步时序电路，为保证工作方式的实现，在唯的时钟信号的控制下严格的按时序执行指令进行工作，时钟的频率影响单片机的速度和稳定性。

通常时钟由于两种形式内部时钟和外部时钟。

显示指示灯单片机加热继电器按键我们系统采用内部时钟方式来为系统提供时钟信号。

内部有个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该放大器的输入输出引脚为和，它们跨接在晶体振荡器和用于微调的电容，便构成了个自激励振荡器。

电路中的的选择在左右，但电容太小会影响振荡的频率稳定性和快速性。

晶振频率为在之间，频率越高单片机的速度就越快，但对存储器速度要求就高。

为了提高稳定性我们采用温度稳定性好的电容，采用的晶振频率为。

本次系统的时钟电路设计如图所示。

图时钟电路图系统复位电路的复位输入引脚为单片机提供了初始化的手段，在的时钟电路工作后，只要引脚上出现超过两个机器周期以上的高电平时，即可产生复位的操作，只要保持高电平，则循环复位，只有当由高电平变成低电平以后，才从地址开始执行程序，本系统采用按键复位方式的复位电路。

图复位电路图报警与控制电路设计在微型计算机控制系统中，为了安全生产，对于些重要的参数或系统部位，都设有紧急状态报警系统，以便提醒操作人员注意，或采取紧急措施。

其方法就是把计算机采集的数据或记过计算机进行数据处理数字滤波，标度变换之后，与该参数设定值进行比较，如果高于设置值度或低于设置数度则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示和控制。

同样水箱内的温度超出低高设定的温度范围内时当输出高电平时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约电压而鸣叫，出报警声音单片机的输出低电平，此时红色指示灯亮，直到低于设定的最低温度时，输出高时，段码表带小数点的编码延时函数复位，初始化函数延时最短等待，收到低电平个约则复位成功读位数据函数起到延时作用读字节的数据函数读出的数据最低位在最前面，这样刚好个字节在里向写个字节的数据函数写写开始获取温度并转换写跳过读指令写温度转换指令读取寄存器中存储的温度数据，写跳过读指令写温度转换指令读低位读高位温度在寄存器中为位，分辨率为乘以表示小数点后面只取位是整型，主函数温度转换函数目录摘要第章绪论系统背景温度控制系统完成的功能第二章系统方案设计方案方案二方案论证第三章硬件电路设计系统总体设计各部分硬件电路设计时钟电路设计系统复位电路报警与控制电路设计显示电路设计温度检测电路设计按键电路设计继电器控制电路第四章软件设计主程序方案第五章系统调试测试环境工具及方法测试结果分析结论参考文献附录系统原理图附录二程序代码水温检测及报警系统的设计何小琴物理与电子信息学院电子信息科学与技术级指导老师阎正州摘要本设计论述了种单片机为主控制单元，以为温度传感器的温度控制系统。

该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。

系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。

硬件电路主要包括单片机最小系统，测温电路实时时钟电路液晶显示电路以及通讯模块电路等。

系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序按键处理程序显示程序以及数据存储程序等。

关键词温度检测显示器，温度传感器第章绪论系统背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化提高产品质量降低成本，还确保了生产安全。

所以，测量控制技术已经被广泛应用于炼油化工冶金电力电子轻工和纺织等行业。

温度检测控制系统在工业生产科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。

在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。

使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化智能化能够顺利安全进行，从而提高企业的生产效率。

温度检测系统应用十分广阔。

温度控制系统完成的功能本器件以单片机系统进行温度采集与控制温度信号由模拟温度传感器采集输入，主控器能对各温度检测器通过进行显示，本机实现的功能利用温度传感器采集到当前的温度，通过单片机进行控制，最后通过数码管以串行口传送数据实现温度显示。

可以通过按键任意设定个恒定的温度。

将水环境数据与所设置的数据进行比较，当水温低于设定值时，开启加热设备，进行加热当水温高于设定温度时，停止加热，从而实现对水温的自动控制。

当系统出现故障，超出控制温度范围时，自动蜂鸣报警。

第二章系统方案设计方案采用普通电阻式温度传感器，放大器，转换器作为测量温度的电路。

采用两种不同材质的导体，如在点互相连接在起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。

这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。

这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。

由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为热电偶。

不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。

热电偶的灵敏度是指加热点温度变化时，输出电位差的变化量。

对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在微伏之间。

热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。

由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。

也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

方案二采用数字可编程温度传感器作为温度检测元件。

数字可编程温度传感器可以直接读出被测温度值。

不需要将温度传感器的输出信号接到转换器上，减少了系统的硬件电路的成本和整个系统的体积。

美国半导体公司的数字化温度传感器是世界上第片支持线总线接口的温度传感器，在其内部使用了在板专利技术。

全部传感元件及转换电路集成在形如只三极管的集成电路内。

线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

现在，新代的体积更小更经济更灵活。

使你可以充分发挥线总线的优点。

同样，也支持线总线接口，测量温度范围为，在范围内，精度为。

现场温度直接以线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制设备或过程控制测温类消费电子产品等。

与前代产品不同，新的产品支持的电压范围，使系统设计更灵活方便。

而且新代产品更便宜，体积更小它还有很多特性适应电压范围更宽，电压范围，寄生电源方式下可由数据线供独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实现微处理器与的双向通讯支持多点组网功能，多个可以并联在唯的三线上，实现组网多点测温在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如只三极管的集成电路内温范围，在时精度为可编程的分辨率为位，对应的可分辨温度分别为和，可实现高精度测温在位分辨率时最多在内把温度转换为数字，位分辨率时最多在内把温度值转换为数字，速度更快测量结果直接输出数字温度信号，以线总线串行传送给，同时可传送校验码，具有极强的抗干扰纠错能力负压特性电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

方案论证方案硬件电路复杂，需要设计转换电路，以及与其相关的编程，总体设计起来较困难，软件硬件调试复杂，硬件成本较高。

而且器传感器有以下缺点它灵