1、 本科毕业设计 （论文） 题目 学 院 年 级 专 业 班 级 学 号 学生姓名 校内导师 职 称 校外导师 职 称 论文提交日期 本科毕业设计 (论文 )诚信承诺书 本人郑重声明： 所呈交的本科毕业设计 (论文 )，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本人签名： 日期： 本科毕业设计 (论文 )使用授权说明 本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计 (论文 )的规定，即：本
2、科生在校期间进行毕业设计 (论文 )工作的知识产权单位属常熟理工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业设计 (论文 )被查阅和借阅；学校可以将毕业设计 (论文 )的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业 设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。 保密的毕业设计 (论文 )在解密后遵守此规定。 本人签名： 日期： 导师签名： 日期： 冷藏车辆室内温度测量系统的设计 摘 要 伴随着科学和技术的提高，人们对冷藏食品的质量要求也在不断提高 ，所以公路冷藏运输也发展起来。冷藏运输中最重要的就是温度测量 。运
3、输温度 是影响 产品品质的关键因素 。 如果 温度过高，会 使得 产品衰老；温度过低，使 得 产品容易 冻坏 。此外，在运输过程中，温度 上下波动 过大 或者频繁 都 对保持产品质量不利。 当今， 微机测量和控制技术的发展迅速并且应用广泛，以单片机为核心的温度测量系统的研发与应用在很大程度上提高了冷藏运输中对温度的控制水平。本设计论述了一种以 AT89C51单片机为主控制单元，以 DS18B20 为温度传感器的温度测量系统。该测量系统可以实时存储相关的温度数据。系统设计了相关的硬件 电路和相关应用程序。 关键词 ： 温度测量 冷藏运输车 AT89C51 DS18B20 Abstract Alo
4、ng with the development of science and technology, peoples demand for the quality of frozen food is increasingly improved. So the extension of Highway Refrigerated Transport has also developed. Measuring temperature is the most important in refrigerated transport. Transport temperature is the key fa
5、ctor to affect the quality of products. If the temperature is too high, it will make the product aging; temperature is too low, may make the product easy to freeze. In addition, in the transport process, temperature fluctuations in large or frequently to maintain product quality disadvantage.N owada
6、ys, the computer measurement and control technology develop rapidly and widely applicable. based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in refrigerated transport . This design AT89C51 describes a kind of mainly
7、 by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature measurement system. The measurement system can real-time storage temperature data. System design related hardware circuit and related applications. Keywords： temperature-measuring； Refrigerated Transporter； AT89C51； DS18B20 目 录 1. 引言 1
8、 1.1 课题研究的背景 1 1.2 国内外冷藏车发展情况 1 1.3 研究冷藏车辆室内温度测 量的目的和意义 3 2.设计的整体方案 .3 2.1 设计的主要内容 3 2.2 设计性能要求 4 3.温度测量系统选型分析 4 3.1 单片机的选择 4 3.1.1 AT89C51 的特点及选择 原因 4 3.1.2 AT89C51 管脚说明 5 3.2 温度传感器的选择 7 3.2.1 DS18B20 的特点及选择原因 7 3.2.2 DS18B20 的测温原理 9 3.3 显示器的选择 10 4.硬件电路设计 12 4.1 最小电路的设计 12 4.2 测温电路的设计 13 4.3 温度控制电
9、路的设计 13 4.4 显示电路的设计 14 4.5 电源电路的设计 15 4.6 报警系统的设计 15 5.软件系统 设计 16 5.1 主程序 16 5.2 读出温度子程序 17 5.3 温度比较子程序 19 5.4 温度数据显示子程序 19 5.5 温度报警子程序 21 6.仿真与调试 7.结语 参考文献 致谢 常熟理工学院毕业设计（论文） 一、引言 1 1 课题研究的背景 生活水平日益提高的今天，食品冷藏链逐渐成为与人们日常生活息息相关的一个产业体系。它主要包括五大环节，即食品的冷冻加工、食品的中间冷藏、食品的冷藏运输、食品的冷藏销售及家用冰箱冷柜。 我们都知道温度测量系统的关键就是温
10、度传感器，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在 我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域。 微型计算机的出现和大量使用将人类社会带入一个新的时代，单片微型计算机在其中扮演着十分重要的角色。单片机以其体积小控制功能强，性价比高，易于产品化等优点，在机体一化、家用电器等领域得到了广泛的应用，利用微机对温度进行测控的技术也得到日益发展和完善。 因为单片机具有运行速度快、处理能力强等很多优点，在温度测量与控制方面，控制简单方便，精度较高。特别是在工业领域中，温度测量系统大多运用单片机。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便和灵活性大等优点， 而且可以大幅度提
11、高被控温度的技术指标，从而提高产品的质量和数量。 1.2 国内外冷藏车发展现状 1.2.1 国外冷藏车发展现状 国外技术一直领先与我国，冷藏车温度测控技术也已经相当成熟，特别是在美、日、德等发达国家。在欧美国家，冷藏车发展比较早。美国的冷藏挂车和半挂车，占全国运输汽车总数的 9.7%。在法国，现有的冷藏挂车和半挂车占其总数的 1%。在德国，冷藏车、半挂车占其总数的 2%。在英国，冷藏车占全国货运汽车总数的 2.8%。在日本，冷藏车年产量在二至三万辆，保有量接近九万辆。欧美日本冷藏车结构工艺先进，并十分重 视温度检测与控制。 发达国家在冷藏运输的发展过程很大程度上代表了冷藏运输的发展规律，也充分
12、说明了冷藏运输和温度控制对保障易腐食品质量的重要作用。随着社会食品需求的不断增长，冷藏运输及温度控制的作用将越来越大。 1.2.2 国内冷藏车发展现状和趋势 我国的冷藏车起步比较晚。最初是直接从国外进口，然后就是引进国外技术，但是，直到今天，我国冷藏车仍处于较低的发展水平。 我国是人口大国，冷藏运输发展特别迅速 ,但是，冷藏运输不管是从冷藏技术还是温度控制方面都是相对落后得 ,已不能满足冷藏运输行业的快速发展 ,不能满足人们的 需要。目前我国蔬菜 5.6 亿吨，水果 6000 万，肉食食品 7000 万吨，、水产品 5000 万吨、速冻食品超过 1000 万吨、奶制品约 600 万吨冷饮 10
13、00 多万吨。因为冷藏技术落后，导致每年近 100 万吨的水果腐烂变质或贬值处理， 30%的蔬菜在中转运输和存放中腐烂变质，鱼类损失有 400 吨左右，每年损失和浪费高达 750 亿元。发达国家上述产品的冷藏运输率超过 50%，其中美国、日本、西欧等国家和地区超过 80%，而我国只有 8%左右，每年来自冷藏运输环节的损失易腐产品占冷藏链的 25% 30%,相对比来看，中国与发达国家相比 ,有一个很大的差距。 随着时代经济的发展，公路建设也迅速增长，国民消费水平也产生了根本变化，所以食品安全、食品质量越来越受到重视，因此，冷藏运输得到快速发展，冷藏车市场需求量逐年提高。据推测，冷藏车的年需求量将
14、以 20%-25%的速度递增；当然应用领域也在不断拓展，应用领域从传统的易腐食品行业逐步扩展到国防、医药、生物、电子、通讯等对车辆使用温度有特殊要求的行业。 企业技术水平、加工工艺参差不齐，一些技术工艺先进、质量稳定可靠、服务周到的企业产品，长期受到工艺落后、产品质量低下但价格看似便宜的低端产品分割 包围，阻碍了先进技术，先进工艺的推广应用，造成极大地社会资源浪费，一定程度上制约了行业发展。 据统计，我国肉类、蛋类和水产品产销量，均居世界首位，易腐食品的总量达到了 8 亿吨，而冷藏运输率仅为 15%-20%，远远低于发达国家的 80%-90%。整体发展速度落后于整个国民经济的发展。 1.2.3
15、 冷藏车的发展趋势 随着我国经济的快速发展，食品质量也成为人们关注的焦点，冷藏车的需求量迅速增加；冷藏车应具有不间断连续性温度测量功能，使温度控制系统保持在最佳工作状态，从而可以实时控制食品的质量安全。可以认为，未来冷藏 车会继续朝着多元化、专用化、功能化方向发展，冷藏车的发展进入一轮高速增长期。当然冷藏车向安全、环保、节能、高效方向发展，其社会效益和经济效益将会更加突出。 1.3 研究冷藏车辆室内温度测量的目的和意义 冷藏汽车是指运输易腐坏货物的专门汽车 ,是公路冷藏运输的主要交通工具。随着我国高速路的延伸，公路冷藏运输也发展起来。随着社会经济的发展，应用制冷技术和专用设备以满足特殊温度要求
16、的货物进行冷藏与日俱增，冷藏车辆的经济意义在于保证产品的运输质量，避免易腐产品在运输过程中腐烂变质而产生经济损失。食品经过生产、加工、保管 、贮藏、运输及销售分配，这一流程与人民的生活密切相关，食品冷藏链的各个环节都与人民生活息息相关。在我国，每年有大量的易腐货物在运输途中产生浪费 ,所以大力发展冷藏运输业势在必行 ,温度控制系统已经深入到人们生活的各个方面， 在工农业生产过程中需要实时测量温度，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义，温度控制是一个与人们生活息息相关的实际问题，对温度控制的精度、稳定性、可靠性等要求也越来越高，因此设计温度控制系统具有广泛的应有和实际意义。 因此设计一款可
17、测量控制室内温度的冷藏车成为一个重要的研究课题。 二、设计的 整体方案 2.1 设计的主要内容 本设计是研究冷藏车辆室内温度测量系统，根据系统的设计要求， 当温度传感器DS18B20 把冷藏车辆室内所测得的温度发送到 AT89C51 单片机上，经 AT89C51 处理，将温度在显示屏上显示。然后就可以进行实时调整温度。 本系统的温度传感器选择 DS18B20，单片机选择 AT89C51 作为测控系统的核心，来完成数据采集、处理、显示等一系列功能。 AT89C51 单片机首先把通过传感器 DS18B20测到的车厢温度与预先设置的温度进行比较，如果大于或小于预先设定值，就输出信号去控制制冷的工作，
18、 从而实现温度控制。另外， At89c51 还负责液晶显示、报警等工作。因为单片机不能直接读取电量，需要与传感器相适应的信号调理电路，将电量转换为电压量，再由 A/D 转换电路将电压变化为十六进制数供单片机读取。 测量系统框图如图 2.1： 图 2.1： 系统框图 2.2 设计性能要求 设计的主要功能和指标如下： （ 1）利用温度传感器（ DS18B20）测量某一点环境温度。 （ 2）用液晶进行实际温度值显示。 （ 3）当温度高于给定值时发出警报声 （ 4）自动进行温度 控制 三温度检测控制系统选型分析 为了设计冷藏车室内温度测量系统，我选用 DS18B20作为温度传感器，选用 AT89C51
19、单片机作为 CPU主控装置。硬件电路主要包括最小系统电路、温度测量电路、温度控制电路、报警电路、温度显示电路和电源电路 6部分组成。通过处理作为温度传感器传输的温度信息后，将处理后的信息传输给 LCD液晶显示器。所以用到的器件有 AT89C51、DS18B20、 LCD1602等。 3.1 单片机的选择 3.1.1 AT89C51 的特点及选择原因 AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件 AT89C51是一种带 4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能位微处理器 , 俗称单片机。 Atmel的 AT89C51是一种高效微控制器 ，该芯片内把 多功能 8位 CPU和闪速 存储器 组合在 一起。 该器件采用 Atmel高密度非易失 存储器 制造技术制造，与工业标准的 MCS-51指令集和输出管脚相兼容。可CPU AT89C51 LCD1602 显示 报警 DS18B20 温度传感器 继电器 按键 制冷压缩机
