基于单片机数字温度计设计.doc

交通与汽车工程学院 课程设计说明书 课 程 名 称: 微机原理及应用课程设计 课 程 代 码: 8234570 题 目: 基于单片机数字温度计设计 年级/专业/班: 2009级汽电四班 学 生 姓 名: 张家彬 学　　 号: 31XXXXXXXXXX112 开 始 时 间: 2012 年 07 月 02 日 完 成 时 间: 2012 年 07 月 06 日 课程设计成绩： 学习态度及平时成绩（30） 技术水平与实际能力（20） 创新（5） 说明书（计算书、图纸、分析报告）撰写质量（45） 总 分（100） 指导教师签名： 年 月 日 目 录 摘 要 2 1 引 言 3 1.1 问题的提出 3 1.2任务与分析 3 2 系统方案设计 5 2.1 系统设计方案 5 2.2 系统总体框图 6 3 系统硬件电路设计 7 3.1 89C51单片机 7 3.2 数字温度传感器DS18B20 9 4 系统软件设计 14 4.1 proteus软件环境介绍 14 4.2 Protel软件环境介绍 15 4.3 程序流程图 15 5 系统调试过程 23 结 论 27 致 谢 28 参考文献 29 附录 30 摘 要 本文设计了一种基于单片机AT89C51的温度测量、显示及报警的装置，系统采用AT89C51进行智能控制，利用DS18B20芯片实现了温度的测量，并将测量的温度使用4位LED数码管进行显示。当测量的温度超出25~100℃时，利用蜂鸣器进行报警，此外用户还可以通过独立按键电路，根据需要自行设计水温稳定报警限值。 系统硬件主要由控制电路、温度采集电路、显示电路和报警电路等部分组成；系统软件采用C语言编程；该系统能实现水温温度的测量、显示及限值报警功能，在现代小型轿车上具有一定的应用价值。 关键词：温度测量，AT89C51单片机，DS18B20温度传感器 1 引 言 1.1 问题的提出 随着人们生活水平的提高，对生活环境的要求也越来越高，家用轿车的电器装置越来越趋于自动控制乃至于智能控制，现代轿车上对冷却水温度的显示只是一个模糊的范围，没有具体的水温温度值显示，而冷却水的温度对发动机的正常工作温度影响很大。 通常水冷式发动机正常的工作温度在80℃~90℃，水温过高，会引起金属材料膨胀，破坏正常的工作间隙，容易导致活塞咬死、拉缸等故障，并且还会使润滑油变稀，从而加速油液氧化变质，进一步加速气缸磨损；水温过低，同样也会损坏发动机。而造成冷却水水温异常的原因也有很多，比如说：水箱风扇不转，散热器散热不良，节温器无法正常打开，冷却液不足，水泵工作不良，水温传感器、仪表及电路异常等，如果不及时发现冷却水温度异常，不及时处理造成温度异常的原因，那么给轿车发动机带来的危害有可能会进一步扩大，同时也会轿车用户带来很多不必要的损失。 针对目前的这种情况，发动机冷却水水温的数字显示显得尤为重要，为了能够为轿车用户提供比较方便、直观的冷却水温度，本文就通过51系列单片机AT89C51来设计了一个发动机冷却水水温的测量与数字显示装置。该设计可以实现发动机冷却水水温的实时测量，温度信息通过数码管直观的显示给轿车用户，轿车用户也可以根据需求，适当的通过独立按键自行设定温度的报警值，当测量的水温超过用户设置的报警温度限值时，蜂鸣器发声报警，以此提醒用户注意发动机冷却水水温异常，以便轿车用户可以及时的检查水温异常的原因，避免轿车因水温异常出现故障，甚至导致某些交通事故，提高了轿车的使用性能，为轿车用户增加了安全性。 1.2任务与分析 本次设计的系统的控制中心是89C51单片机。首先，在Protel软件环境中进行硬件电路图的设计。然后在8051软件环境中进行系统的软件编程，并进行程序源文件的编译和调试，最后生成.hex文件。此.hex文件是硬件电路运行实现的源代码来源。把.hex文件加载到AT89C51单片机芯片，然后在Proteus软件环境中运行硬件电路，温度的大小就可以正常显示了。 本设计的系统主要由AT89C51为中央处理芯片，用于数据处理，初值设定DS1302是本例的核心模块，由他提供时钟信息并由LED显示，用C语言进行编程4大模块： ⑴ 能用汇编语言或其它可编译的语言（如C51语言）编写51系列的单片计算机系统程序。 ⑵ 能用一种工具软件绘制电路原理图，对硬件系