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1.2选题的背景
在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度检测报警是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度检测，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
当今社会温度的检测与报警系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到纺织厂，工业冶炼，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，计算机，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，具有非常重要的研究意义。
1.3课题研究内容及要求
在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例，而温度的检测则是温度控制的基础，技术已经比较成熟，也是本课题着重研究的方向。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。我们采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，DS18B20可直接读出被测温度，无需A/D转换器就可根据实际要求实现9-12位的读数要求方式（93.75ms完成9位、750ms12位）。同时DS18B20一根口线就可以完成对信息的读出和写入，其温度变化功率来源于可同时向DS18B20供电的数据总线，大大简化了温度传感器的硬件结构。
DS18B20测量温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。DS18B20可以直接读出被侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。在本课题单片机温度测量研究中温度的测量直接以数字方式的“单总线”传输，通过16位的数字量串行输出到液晶显示屏LCD1602芯片中，这样可将系统的抗干扰性大大提高。
LCD的应用很广泛，大到电脑笔记本或仪表仪器显示器小到手表的液晶显示屏。本系统采用的LCD为字符型点阵式LCD模块。市面上常用的有16字×1行，16字×2行，20字×2行和40字×2行等的字符模块组，虽然显示字数各不相同但具有相同的输入输出界面。本温度测量显示器采用LCD1602液晶显示模块，它是一种可编程的器件。
课题设计的要求：
1、 了解温度检测与报警系统的实现方案，并选出一种合理方案。
2、 对周围的环境温度进行检测并报警，温度范围为－55℃～+125℃,并能够精确到小数点后两位小数。
3、 掌握51系列单片机的原理和应用。
4、 掌握ds18b20温度传感器的原理和应用以及单总线的读写编程。
5、 掌握1602字符型液晶的原理和编程。
6、 选购相关的元器件并在硬件上实现设计要求。
2设计原理及方案选择
2.1温度测量原理
2.1.1热电偶的测温原理
热电偶温度计以热电偶作为感温元件，一般用于测量500℃以上的高温，长期使用时其测温上限可达1300℃，短期使用时可达1600℃，特殊材料制成的热电偶可测量的温度范围为2000～3000℃。如电厂生产过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。
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