论文总字数：40107字

摘 要

温度是最常见的参数之一，生活和生产中时常需要测量温度，随着传感器技术的发展和日益增长的社会需求，传统的测温技术逐步被淘汰，如今的测温技术越来越趋于数字化和智能化。近年来，一种新型单总线数字式温度传感器DS18B20逐步走向市场并得到广泛的应用。本文设计了一个以单片机为控制中心的4路温度监控系统。通过DS18B20温度传感器将4路温度信号转变成数字信号送入单片机中进行温度采集，同时单片机控制LCD1602循环显示4路温度，并可以通过按键手动实时语音播报当前温度。本文设计的温度监测系统更加智能化和人性化，其多路测温功能在一定意义上改善了工作效率，具有较强的实用性。

关键字：温度传感器 多路测温 循环显示 语音播报

Design of multi point temperature monitoring circuit

Abstract

Temperature is one of the most common and the most basic parameters, both daily life and production needs the temperature detection, with the rapid development of semiconductor technology, the traditional temperature measurement technology has been unable to meet the growing needs of the community, now, temperature measurement technology and tends to be digital and intelligent. In recent years, the new single bus digital temperature sensor began to come out and get a wide range of applications, the most representative of the United States, Dallas, the production of DS18B20 temperature sensor. In this paper, a temperature monitoring system based on DS18B20 sensor is designed, which is controlled by MCU. The system will be 4 temperature signal directly into the digital signal into the microcontroller for real-time collection, through the LCD1602 LCD module will result in circular display, manual real-time voice broadcast the current temperature. In this paper, the design of temperature monitoring system is more intelligent and humane, and its multi-channel temperature measurement function in a certain sense to improve the efficiency of the work, with a strong practical.

Key Words:Temperature Sensor;Multiplex Temperature Measurement;Cyclic Display;Voice Announcements

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景和研究意义 1

1.2 温度监测的现状及发展 1

1.3 温度监测的原理 2

1.4 设计要求 2

1.5 设计思路 2

第二章 硬件电路设计 4

2.1 系统的结构框图 4

2.2 主要单元电路设计 4

2.2.1电源电路设计 4

2.2.2 温度采集电路设计 5

2.2.3 按键控制电路设计 6

2.2.4 单片机控制电路设计 7

2.2.5 显示电路设计 9

2.2.6 语音录放电路设计 10

第三章 系统的软件设计和硬件仿真 14

3.1 系统的软件设计 14

3.1.1 开发工具介绍 14

3.1.2 系统程序设计 14

3.2系统的硬件仿真 16

3.2.1 仿真环境介绍 16

3.2.2 仿真过程 16

3.2.3 仿真结果 17

3.2.4 结果分析 19

第四章 硬件调试和数据分析 20

4.1 调试过程 20

4.2 调试结果 20

4.2.1 温度循环显示 20

4.2.2 语音录制 21

4.2.3 任意一路温度调用 21

4.2.4 语音播报 22

4.2.5 温度上下限调整 22

4.2.6 语音提示超过量程 22

4.3 数据分析 23

4.3.1 数据采集 23

4.4.2数据分析 23

4.4.3 误差分析 24

参考文献： 25

附录一：系统总体电路图 27

附录二：程序代码 28

第一章 绪论

1.1 课题背景和研究意义

温度是工农业生产中一个十分关键的参数。温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率具有重大意义，不仅如此，还能在一定程度上节约能源、保证生产安全，促进经济的发展。同时温度的监测还与我们的日常生活密切相关，小到饮食起居大到生命健康，温度在我们的生活中扮演者举足轻重的角色。由于温度测量重要性和广泛性，温度传感器的应用越来越普遍。

随着社会的发展，人们对温度测量的需求不断扩大，要求也在不断提高，单一的温度测量已经无法满足飞速发展的社会需求，于是，一种新兴的科技产品，温度传感器开始进入人类的历史舞台。如今，温度传感器技术被广泛运用到了各行各业，渗透到了社会的各个角落。在日常生活中，温度测量对人们的衣食住行有着不同程度的影响，例如体温计能测量体温监测人的健康；在工业生产过程中需要实时监测温度，例如锅炉反应的温度监测，化学反应中温度监测等，都离不开温度的测量；农业生产也和温度监测密不可分，例如农业大棚温度测试系统，需要实时监测大棚温度来保证农作物的生长环境，农业气象监测，用于监测气温和天气对农作物生长的影响等等。可以说无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打交道。而在现实的工农生产中，被测物体不可能只有一个，单路的温度测量不仅会浪费大量的人力物力和财力，而且大大降低了生产效率，因此对于多路温度监测系统的研究具有重要的意义。

1.2 温度监测的现状及发展

随着科技的发展，温度监测系统逐步渗透到各行各业。但是想要适应瞬息万变的市场，那就需要打破传统，寻求突破，使温度检测精确化、智能化、复杂化。近年来，温度监测技术发展飞快，从最初的玻璃温度计发展到了如今的电子温度计、数字温度计等等。而目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，所以说，传感器的发展决定了温度监测的发展。

改革开放以来，我国市场经济蓬勃发展，同时也推动着传感器技术的发展。但对比先进的国际水平，我国在温度传感器技术上的研究还有较长的路要走。人们熟知的温度传感器例如DS18B20，AD7416，AD590等，大多出自国外。而国内市场的温度传感器大多也从国外进口，即使产自国内，多数也是国外的一些专利，真正自主研发的很少。

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