引言 1
一、水温检测及报警系统设计的概述 2
（一）水温检测系统设计的意义 2
（二）水温检测系统完成的功能 2
二、系统总体方案 3
（一）水温温度测量设计方案论证 3
1.方案一 3
2.方案二 3
3.方案论证 3
（二）系统总体设计 4
三、硬件设计 5
（一）系统硬件总体设计 5
（二）各部分硬件电路设计 6
1.水温检测电路设计 6
2.报警与指示电路设计 7
3.显示电路设计 8
4.按键电路设计 9
5.时钟电路设计 10
6.系统复位电路设计 10
四、软件设计 11
（一）主程序方案 11
（二）系统各个模块子程序设计 12
1．主程序 12
2．读温度子程序 13
3．数码管显示模块 13
4．按键扫描处理子程序 14
五、安装调试 15
（一）测试环境及工具 15
（二）测试方法 15
（三）测试过程 15
1.水温低于下限值 15
2.水温在正常范围内 16
3.水温高于上限值 16
（四）测试结果分析 17
六、总结与体会 18
致谢 19
参考文献 20
附1 系统原理图 21
附2 实物图 22
附3 源程序 23
引言
现在随着人们生活水平的不断提高,对于各种能实时显示或提醒 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
的电子类产品也非常需要，现在人们所追求的目标就是用单片机来控制，单片机这种控制的方便程度也是人们不能否认的，其中水温检测报警系统就是一个比较好的案例，但人们对于单片机的功能要求越来越高，要为人们将来在生活上，工作中提供更方便的控制就需要从单片机的认知和技术上入手，向着更智能，更自动化方向而继续努力。
本设计所介绍的水温检测系统与传统的温度检测系统相比，具有快速读数，范围广泛，测温准确，其温度的输出采用数码管显示，主要用于需要测温精确的场所，或科技研究室使用，该设计使用单片机ATS89S52，测温传感器使用DS18B20，以3位LED数码管进行串口传送数据,使温度能实时显示。
一、水温检测及报警系统设计的概述
（一）水温检测系统设计的意义
随着科技的进步，社会的发展，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代水温检测系统发展的主流方向。水温检测控制系统，控制对象是温度。温度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制。而以往温度控制是由人工完成的并且不够重视，其实在很多场所有些温度都需要监控以防止发生意外造成不必要的损失。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它功能强大，应用广泛，便于携带，小巧美观，是一款既廉价又实用的温度控制系统。特别是近年来，温度控制系统已涉及到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
（二）水温检测系统完成的功能
本器件以AT89S52单片机系统进行温度采集与控制 ，温度信号由温度传感器DS18B20采集后并输入AT89S52，主控器能对各温度检测器通过LED数码管进行实时显示。
本机实现的功能：
1、利用温度传感器DS18B20采集到当前的温度，通过AT89S52单片机进行控制，最后通过LED数码管以串行口传送数据实现实时温度显示。
2、可以通过按加键设置水温的上限值，通过减键设置水温的下限值，从而使温度控制在一个需要的范围之内。
3、当系统出现故障，超出设定的水温上限值时，红色LED灯会亮起并且蜂鸣器会发出一种频率的报警声。当低于设定的水温下限值时，绿色LED灯会亮起，并且蜂鸣器会发出另一种频率报警声。
二、系统总体方案
（一）水温温度测量设计方案论证
1.方案一
由于本设计是水温检测电路，则可以使用普通电阻式的温度传感器，放大器，A/D转换器作为温度测量的电路。然后就能够随被测温度变化的电压或电流采集过来，再进行过A/D转换后，就可以用单片机处理收集到的数据，在显示电路上，就可以将被测温度实时显示出来，这种设计需要用到热电偶传感器和A/D转换电路。
热电偶传感器也有自己的优点和缺点。缺点:它对水温检测的灵敏度比较低，容易受到环境中各种干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移不定的影响，因此并不适合测量温度之间的细小变化。优点:由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细和长短无关，用非常细的材料也能够顺利做成温度传感器。也由于用于制作传感器的金属材料具有很好的延展性，所以这种细微的测温元件有极高的响应速度，能够测量快速变化的过程，从而能做到实时监测。
2 .方案二
可以利用数字可编程温度传感器，因为它可以直接读出被测温度值，也不再需要将温度传感器的输出信号接到A/D转换器上，从而减少了系统硬件电路成本和整个系统的体积。进而考虑到采用一只温度传感器DS18B20，这种传感器，可以把被测温度值很容易的读取出来，并且再进行转换，而且电路简单，精度又高，软件硬件方面都能够简易使用，而且能使单片机的接口剩余下来，便于以后系统的再扩展，满足设计要求。
3.方案论证
方案一有复杂的硬件电路，并且需要设计A/D转换电路，以及和它相关的编程，把它整个设计起来的话会比较困难，还要调试各种复杂的软件硬件，且硬件成本花费较高。而且热电偶传感器有以下缺点：它灵敏度比较低，容易在环境中受到各种复杂因素的影响，也容易受到前置放大器温度漂移不定的影响，导致水温测量不准确。所以总体来说，方案一不管是在硬件还是软件上成本都比较高，而且会受到外部环境的影响，从而导致测温不精确。
方案二由于采用温度传感器具有一总线特点，所以电路连接起来较简单；而且该传感器具备了强大的通信协议，通过用几个简单的操作就可以让传感器与单片机进行简单的交互对话，包括对传感器读写数据、复位传感器、对传感器写命令等。并且软件硬件能够容易调试，制作所花费的费用也比较低廉。也能够大大提高系统所测得水温精度。
经过对这两种方案的比较，本设计决定采用方案二。
硬件电路设计由时钟电路，系统复位电路，报警与控制电路，显示电路，水温检测电路，按键电路组成。
时钟电路功能：为单片机内部提供各种操作所需要时间基准。
系统复位电路功能：使CPU和系统中的其他功能部件恢复为初始状态。
报警与指示电路功能：将采集到的数据与人为设定的数据进行比较。
显示电路功能：使单片机控制输出的数据通过数码管显示出来。
水温检测电路功能：采集到温度后经过自身的转换使之能够变为可以让单片机读取的数据。
按键电路功能：控制需要温度范围的上下限值。
（二）各部分硬件电路设计

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/29468.html