单片机课程设计-数字温度控制系统.doc

黑龙江东方学院 单片机课程设计报告 课题名称:数字温度控制系统 专 业: 电子信息工程 班 级: 08级本科1班 姓 名: 张 志 惠 学 号: 084121131 导 师: 2011年04月07日 1.引言 随着人们生活水平的不断提供，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，他给人们带来的方便也是不可否认的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温精确，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STC89C52RC，测温传感器使用DS18B20，用1602LCD液晶以并口传送数据，实现温度显示及其控制，同时用按键可设置上限和下限温度值。 2.总体设计方案 2．1数字温度计设计方案论证 2.1.1方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，再将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以利用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转化电路，感温电路比较麻烦。 2.1.2 方案二 进而考虑到用数字温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只数字温度传感器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。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2．2方案二的总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器使用单片机STC89C52RC，测温传感器使用DS18B20，用1602LCD液晶以并口传送数据，实现温度显示，同时用按键可设置上限和下限温度值，并储存到24C02存储器内，方便查询，如超出设定范围，蜂鸣器报警。 图1 总体设计方框图 3.主控制器 3.1. STC89C52RC单片机管脚图 3.2.STC89C52RC单片机STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰高速低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/ 机器周期和6 时钟/ 机器周期可任意选择，必威体育精装版的D 版本内部集成MAX810 专用复位电路。1）. 增强型6 时钟/ 机器周期，12 时钟/ 机器周期 8051 CPU2）. 工作电压：5.5V - 3.4V（5V 单片机） / 3.8V - 2.0V（3V 单片机）3）. 工作频率范围：0 - 40 MHz，相当于普通8051 的 0～80MHz.实际工作频率可达48MHz.4）. 用户应用程序空间 4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K 字节5）. 片上集成 1280 字节 / 512 字节 RAM6）. 通用I/O 口（32/36 个），复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口/ 弱拉（普通8051 传统I/O 口）P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。7） . I S P （在系统可编程）/ I A P （在应用可编程），无需专用编程器/ 仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K 程序3 秒即可完成一片8）. EEPROM 功能9）. 看门狗10）.内部集成MAX810 专用复位电路（D 版本才有），外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路 4.烧录芯片MAX232 4.1.MAX232管脚图 4.2．典型应用电路 5温度传感器 5.1.DS18B20管脚图 5.2.DS18B20的主要特点 （1）全数字温度转换及输出。 （2）先进的单总线数据通信。 （3）最高12位分辨率，精度可达±0.5摄氏度。 （4）12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。 （5）可选择寄生工作方式。 （6）检测温度范围为-55℃～+125℃ （7）内置EEPROM，限温报警功能。 （8）64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。 （9）多样封装形式，适应不同硬件系统。 5.3.典型应用电路 5.4.常用软件设计 /*****************复位ds18b20*****************/ bit ds18b20_reset() { bit checkbit=1; DQ=0; delay1(75); //延时500us DQ=