基于单片机的温度采集与电压检测系统设计

一、系统概述：

（一）设计功能

1. 按下K1键检测温度并显示：XX.X；
2. 按下K2键检测电压并显示：X.XX；
3. 将温度值通过串口发送到上位机逐行显示文本形式：“T:XX.X”回车（XX.X是温度值）；
4. 将电压值通过串口发送到上位机逐行显示文本形式：“V:X.XX”回车（X.XX是电压值）；
5. 上位机可以通过发送不同命令控制采集温度、或电压；
6. 检测温度并计算正负温度（正温度显示为XXX.X,负温度显示为-XX.X），发送到上位机逐行显示为文本形式：“T:XXX.X回车”或“T:-XX.X回车”
7. 定时采集温度和电压：电压采集周期50ms，温度采集周期1s，串口发送数据周期5s
8. 可通过按键控制串口连续发送、单次发送数据
9. 上位机可以通过发送不同命令控制串口连续发送、单次发送数据
10. 温度、电压超过上下限：LED闪烁报警、上位机显示报警信息

（二）应用价值

       本系统实现了电压、温度的采集及切换、并且可以对温度、电压进行报警，可以应用在需要对温度进行控制的地方，其中温度检测范围为-55℃到125℃，采样精度较高，满足了日常需求。如家庭中温度采集、工厂中电压采集等。本系统采用数码管与上位机双显示，数码管显示方便家庭用户观测数据，上位机方便工厂用户批量检测与管理数据。

       同时，本系统也可以用于数字仪表，可以实现简单的数字电压表。

二、系统设计结果展示

1、温度采集结果展示、上位机显示结果展示

 

 

 

2、电压检测结果展示、上位机显示结果展示

3、其他功能展示

上位机发送指令切换采集量

• 负温度显示

• 定时采集温度电压

• 温度报警

• 电压报警

三、系统硬件电路设计

1、系统硬件电路原理图

2、系统硬件电路工作原理与功能

1. P0口接八位数码管，显示温度及电压
2. P1口接矩阵键盘，实现4×4矩阵键盘检测。
3. P2.0和P2.1接PCF8591的SCL和SDA，实现IIC通讯，将采集到的电压传给单片机。
4. P2.2接DS18B20的DQ引脚，用One Wire总线将温度传给单片机。
5. P3.0和P3.1分别为串口接收与发送端，实现串口通信。
6. P3.2和P3.3分别连接一个LED，用于温度报警。