毕业论文—单片机的数字温度计毕业设计.doc

目 录 1 设计任务和要求……………………………………………………………………………1 1.1本设计任务和主要要求…………………………………………………………1 2 设计方案……………………………………………………………………………………2 2.1 总体设计方案………………………………………………………………2 方案一……………………………………………………………………2 方案二……………………………………………………………………2 2.2 方案二的总体设计框图……………………………………………………2 2.2.1 主控制器…………………………………………………………………2 2.2.2 显示电路…………………………………………………………………2 2.2.3温度传感器………………………………………………………………2 3 系统整体硬件电路…………………………………………………………………………6 3.1 主板电路…………………………………………………………………………6 3.2 显示电路 …………………………………………………………………………7 3.3 温度传感器与单片机的接口电路……………………………………………8 4 系统软件设计………………………………………………………………………9 4.1主程序………………………………………………………………………………9 4.2读出温度子程序…………………………………………………………………9 4.3温度转换命令子程序…………………………………………………………10 4.4 计算温度子程序………………………………………………………………11 4.5 显示数据刷新子程序…………………………………………………………11 5 结束语………………………………………………………………………………………13 6 附录……………………………………………………………………………………………14 7 参考文献……………………………………………………………………………………25 设计任务和要求 现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。传统的机遇物理方法的温度计功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。随着技术的发展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹，在工业生产中人们对它的要求越来越高，一些需要利用温度来控制某些场合，普通的温度计就不是很适用了，而是需要能够用数字显示的温度计。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围光，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 1.1本设计任务和要求 本论文主要研究单片机控制的4位数数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。 主要要求如下： 设置温度范围为： -50℃-110℃； 精度误差小于0.5℃，LED数码直读显示； 实现语音报数； 4）可以任意设定温度的上下限报警功能 2 设计方案 总体设计方案 2.1.1 方案一 采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，进而制成温度计。但是其测温传感器比较复杂，而且不易通过编制程序来控制测温精度，增大系统设计的难度。 2.1.2 方案二 用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 2.2.1 主控制器 单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 2.2.2 显示电路 显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。 2.2.3温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： 1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网测温； 3）无