单片机温度监控系统设计

单片机温度监控系统的设计可以分为以下几个步骤：

1. 选择合适的单片机：选择能够满足温度监控系统需求的单片机芯片，比如常用的51系列、STM32系列等。

2. 硬件设计：根据需求，设计硬件电路，包括传感器电路、单片机电路、显示电路等。

3. 传感器选择：选择合适的温度传感器，如NTC热敏电阻、PT100温度传感器、DS18B20数字温度传感器等。

4. 温度采集：使用单片机对温度传感器进行采集，将温度值转换成数字信号。

5. 数据处理：根据采集到的温度值，进行数据处理，如温度值的平均值、最大值、最小值等。

6. 显示：将处理后的温度值通过液晶显示屏、LED灯等方式显示出来。

7. 报警：当温度超过预设阈值时，触发报警功能，可以通过声音、灯光等方式进行报警。

8. 调试：对整个系统进行调试和测试，确保系统的正常运行。

总之，单片机温度监控系统的设计需要考虑到硬件和软件两个方面，需要有一定的电子技术和编程能力。

相关问题

基于51单片机的温度检测系统设计

以下是一个基于51单片机的温度检测系统的设计方案：

硬件设计：

1. AT89S52单片机

2. DS18B20数字温度传感器

3. 16x2 LCD液晶显示屏

4. 4.7K欧姆电阻

5. 9V电源

6. 杜邦线和面包板

软件设计：

1. Keil C51编译器

2. Proteus仿真软件

基本思路：

1. 将DS18B20数字温度传感器连接到单片机上，并进行初始化设置。

2. 单片机启动后，通过读取DS18B20传感器的数据获取当前环境温度。

3. 将温度数据显示在LCD液晶显示屏上。

4. 通过串口通信将温度数据发送到上位机，实现远程监控。

5. 使用电路连接线和电阻，将整个系统连接到9V电源模块上，以保证系统正常运行。

6. 使用Keil C51编译器编写程序，实现系统逻辑和功能。

7. 使用Proteus仿真软件进行系统仿真和测试。

以下是一个基于51单片机的温度检测系统的程序代码：

#include <reg52.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

sbit DQ = P3^7; // DS18B20数据线连接到P3.7
sbit RS = P2^0; // LCD液晶显示屏RS引脚连接到P2.0
sbit RW = P2^1; // LCD液晶显示屏RW引脚连接到P2.1
sbit EN = P2^2; // LCD液晶显示屏EN引脚连接到P2.2

void Delay1ms(unsigned int i) // 延时函数
{
    unsigned int j;
    while(i--)
    {
        for(j=0;j<120;j++);
    }
}

void LCD_Write_Cmd(unsigned char cmd) // 写指令函数
{
    RW = 0;
    RS = 0;
    P0 = cmd;
    EN = 1;
    Delay1ms(5);
    EN = 0;
}

void LCD_Write_Data(unsigned char dat) // 写数据函数
{
    RW = 0;
    RS = 1;
    P0 = dat;
    EN = 1;
    Delay1ms(5);
    EN = 0;
}

void LCD_Init() // LCD初始化函数
{
    LCD_Write_Cmd(0x38);
    LCD_Write_Cmd(0x0c);
    LCD_Write_Cmd(0x06);
    LCD_Write_Cmd(0x01);
}

void LCD_Write_String(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *s) // 在LCD上显示字符串函数
{
    unsigned char i;
    if(x<16)
    {
        if(y) x |= 0x40;
        x |= 0x80;
        LCD_Write_Cmd(x);
    }
    i = 0;
    while(s[i])
    {
        LCD_Write_Data(s[i]);
        i++;
    }
}

unsigned char DS18B20_Reset() // DS18B20复位函数
{
    unsigned char i;
    DQ = 1;
    Delay1ms(1);
    DQ = 0;
    Delay1ms(480);
    DQ = 1;
    Delay1ms(60);
    i = DQ;
    Delay1ms(420);
    return i;
}

void DS18B20_Write_Byte(unsigned char dat) // DS18B20写字节函数
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        DQ = 0;
        DQ = dat & 0x01;
        Delay1ms(5);
        DQ = 1;
        dat >>= 1;
    }
}

unsigned char DS18B20_Read_Byte() // DS18B20读字节函数
{
    unsigned char i, dat = 0;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        DQ = 0;
        Delay1ms(5);
        DQ = 1;
        dat >>= 1;
        if(DQ) dat |= 0x80;
        Delay1ms(5);
    }
    return dat;
}

void DS18B20_Start() // DS18B20开始转换函数
{
    DS18B20_Reset();
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);
    DS18B20_Write_Byte(0x44);
}

float DS18B20_Read_Temp() // DS18B20读温度函数
{
    unsigned char temp_l, temp_h;
    float temp;
    DS18B20_Reset();
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);
    temp_l = DS18B20_Read_Byte();
    temp_h = DS18B20_Read_Byte();
    temp = temp_h;
    temp *= 256;
    temp += temp_l;
    temp /= 16;
    return temp;
}

void main()
{
    float temp;
    unsigned char str[16];
    LCD_Init();
    while(1)
    {
        DS18B20_Start();
        temp = DS18B20_Read_Temp();
        sprintf(str, "Temp:%.2fC", temp);
        LCD_Write_String(0, 0, str);
        Delay1ms(1000);
    }
}

该代码中使用了DS18B20数字温度传感器和LCD液晶显示屏。需要注意的是，由于51单片机没有内置的ADC模块，因此我们选择了DS18B20数字温度传感器，需要使用DS18B20相关函数进行温度值的读取。同时，LCD液晶显示屏的初始化也需要在程序中进行。

基于51单片机做温度监控系统ds18b20

好的，针对您的问题，我可以给出一个基本的方案：

1. 硬件设计

硬件部分需要有以下几个模块：

- 51单片机
- DS18B20温度传感器
- 1602液晶显示屏
- 4个按键（分别为上、下、确认和返回）
- 蜂鸣器（可选）

其中，DS18B20是常用的数字温度传感器，它可以直接通过单总线进行通讯。1602液晶显示屏可以用来显示温度值和一些提示信息，按键用于菜单的操作和参数的设置，蜂鸣器可以用于报警。

2. 软件设计

软件部分需要实现以下几个功能：

- DS18B20温度传感器数据采集和转换为温度值
- 液晶屏显示温度值和菜单信息
- 按键操作和参数设置
- 温度报警功能

由于您并未提供具体的要求，因此我这里只提供一个基本的程序框架，您可以根据自己的需求进行修改和完善。

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

sbit DQ = P3^7;    //定义DS18B20数据引脚

uchar tempH, tempL; //存储温度值高八位和低八位
uchar alarmTemp = 30; //报警温度
uchar menuIndex = 0; //菜单选择项
uchar setTemp = 0; //设定温度
bit isTempSet = 0; //是否已经设置温度
bit isAlarmOn = 0; //是否报警

//延时函数，约1ms
void delay(uint i)
{
    while(i--);
}

//DS18B20复位
uchar ds18b20Reset()
{
    uchar presence;
    DQ = 0;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    DQ = 1;
    _nop_();
    _nop_();
    presence = DQ;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    return presence;
}

//DS18B20写一个字节
void ds18b20WriteByte(uchar dat)
{
    uchar i;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        DQ = 0;
        _nop_();
        _nop_();
        DQ = dat & 0x01;
        _nop_();
        _nop_();
        DQ = 1;
        _nop_();
        _nop_();
        dat >>= 1;
    }
}

//DS18B20读一个字节
uchar ds18b20ReadByte()
{
    uchar i, dat = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        dat >>= 1;
        DQ = 0;
        _nop_();
        _nop_();
        DQ = 1;
        _nop_();
        _nop_();
        if(DQ) dat |= 0x80;
        _nop_();
        _nop_();
        DQ = 0;
    }
    return dat;
}

//DS18B20转换温度
void ds18b20Convert()
{
    ds18b20Reset();
    ds18b20WriteByte(0xcc);
    ds18b20WriteByte(0x44);
}

//DS18B20读取温度
void ds18b20ReadTemp()
{
    ds18b20Reset();
    ds18b20WriteByte(0xcc);
    ds18b20WriteByte(0xbe);
    tempL = ds18b20ReadByte();
    tempH = ds18b20ReadByte();
    ds18b20Reset();
}

//显示温度值
void showTemp()
{
    uchar str[6];
    sprintf(str, "%d.%dC", tempH, tempL);
    lcdWriteCom(0x80); //设置光标位置为第一行第一列
    lcdWriteStr(str);
}

//显示菜单
void showMenu()
{
    uchar str[16];
    lcdWriteCom(0x80); //设置光标位置为第一行第一列
    switch(menuIndex)
    {
        case 0:
            lcdWriteStr("1) Set alarm temp  ");
            break;
        case 1:
            lcdWriteStr("2) Clear alarm     ");
            break;
        case 2:
            lcdWriteStr("3) Exit menu       ");
            break;
    }
    lcdWriteCom(0xc0); //设置光标位置为第二行第一列
    sprintf(str, "Alarm: %d.%dC", alarmTemp, 0);
    lcdWriteStr(str);
}

//设置报警温度
void setAlarmTemp()
{
    uchar key = getKey();
    if(key == 1) //上键
    {
        if(alarmTemp < 100) alarmTemp++;
    }
    else if(key == 2) //下键
    {
        if(alarmTemp > -50) alarmTemp--;
    }
    else if(key == 3) //确认键
    {
        isTempSet = 1;
        menuIndex++;
    }
    else if(key == 4) //返回键
    {
        isTempSet = 0;
        menuIndex++;
    }
}

//清除报警
void clearAlarm()
{
    uchar key = getKey();
    if(key == 3) //确认键
    {
        isAlarmOn = 0;
        menuIndex++;
    }
    else if(key == 4) //返回键
    {
        menuIndex++;
    }
}

//获取按键值
uchar getKey()
{
    uchar key = 0;
    delay(20); //去抖动
    if(P2 != 0xf0) //有按键按下
    {
        delay(1000); //延时等待按键稳定
        if(P2 != 0xf0) //再次检测是否有按键按下
        {
            switch(P2)
            {
                case 0xe0: //上键
                    key = 1;
                    break;
                case 0xd0: //下键
                    key = 2;
                    break;
                case 0xb0: //确认键
                    key = 3;
                    break;
                case 0x70: //返回键
                    key = 4;
                    break;
            }
        }
    }
    return key;
}

//温度报警
void tempAlarm()
{
    if(isTempSet && tempH < alarmTemp) //温度低于设定值
    {
        if(!isAlarmOn) //报警未开启
        {
            isAlarmOn = 1;
            beep();
        }
    }
    else
    {
        isAlarmOn = 0;
    }
}

//蜂鸣器响
void beep()
{
    P1 |= 0x01; //蜂鸣器接在P1.0
    delay(1000);
    P1 &= ~0x01;
    delay(1000);
}

//初始化LCD1602
void initLcd()
{
    lcdWriteCom(0x38); //开显示
    lcdWriteCom(0x0c); //光标不显示
    lcdWriteCom(0x06); //光标移动
    lcdWriteCom(0x01); //清屏
}

//写命令到LCD1602
void lcdWriteCom(uchar com)
{
    lcdEnable();
    P0 = com;
    P2 &= ~0x01; //RS=0，写入命令
    lcdDelay();
    P2 &= ~0x04; //E=0，清除使能位
}

//写数据到LCD1602
void lcdWriteData(uchar dat)
{
    lcdEnable();
    P0 = dat;
    P2 |= 0x01; //RS=1，写入数据
    lcdDelay();
    P2 &= ~0x04; //E=0，清除使能位
}

//使能LCD1602
void lcdEnable()
{
    P2 |= 0x04; //E=1，产生脉冲
    lcdDelay();
    P2 &= ~0x04; //E=0，清除使能位
}

//LCD1602延时函数
void lcdDelay()
{
    delay(500);
}

//主函数
void main()
{
    initLcd(); //初始化LCD1602
    while(1)
    {
        ds18b20Convert(); //DS18B20开始转换温度
        delay(1000); //等待转换完成
        ds18b20ReadTemp(); //读取温度值
        showTemp(); //显示温度值
        tempAlarm(); //温度报警
        if(!isTempSet) //未设置温度
        {
            showMenu(); //显示菜单
            switch(menuIndex)
            {
                case 0: //设置报警温度
                    setAlarmTemp();
                    break;
                case 1: //清除报警
                    clearAlarm();
                    break;
                case 2: //退出菜单
                    menuIndex = 0;
                    break;
            }
        }
    }
}

以上是一个简单的基于51单片机的温度监控系统的方案，您可以根据自己的需求进行修改和完善。注意，该方案只提供了基本的硬件和软件设计思路，实际实现过程中需要根据具体情况进行调试和优化。