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西安邮电学院
单片机课程设计报告（数字温度计）
院 系：自动化学院
专业班级：智能0802班
组 员：姚明强洪平阳朱小龙杨万勇
寇文龙
2010年12月6～17日
目录
1 概述 2
1.1 课程设计的意义 2
1.2 设计的任务和要求 2
1.3 实验仪器设备 2
2系统总体方案及硬件设计 3
2.1数字温度计设计方案论证 3
2.1.1方案一 3
2.1.2 方案二 3
2.2系统总体设计 3
2.3系统模块 4
2.3.1 主控制器 4
2.3.2 显示电路 5
2.3.3温度传感器 5
2.3.4报警温度调整按键 6
3系统软件算法分析 7
3.1主程序流程图 7
3.2读出温度子程序 8
3.3温度转换命令子程序 8
3.4 计算温度子程序 8
3.5 显示数据刷新子程序 9
3.6按键扫描处理子程序 9
4 实验仿真 10
焊接实物图 11
5 源程序代码 12
6 总结与体会 18
1 概述
1.1 课程设计的意义
本次课程设计是在我们学过单片机后的一次实习，可增加我们的动手能力。特别是对单片机的系统设计有很大帮助。本课程设计由5个人共同完成，在锻炼了自己的同时也增强了自己的团队意识和团队合作精神。
1.2 设计的任务和要求
1、LED数码管直接显示室内温度。
2、当温度高于35度或低于20度时，启动蜂鸣器报警。
3、温度上下限是-55到+125度。
4、温度误差0.1°C。
1.3、实验仪器设备：
1、89C52单片机
2、温度传感器
3、LED数码管
4、实验工具箱及电阻等器材
2系统总体方案及硬件设计
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，在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转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
2.1.2 方案二
进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，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，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。
图2.2—1 总体设计方框图
图2.2—2系统仿真图
2.3系统模块
系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。
2.3.1 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。
晶振采用12MHZ。复位电路采用上电加按钮复位。
图2.3.1—1晶振电路
图2.3.1—2复位电路
2.3.2 显示电路
显示电路采用4位共阴极LED数码管，P0口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。
图2.3.2 数码管显示电路
2.3.3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；
2、多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能
3、无须外部器件；
4、可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；
5、零待机功耗；
6、温度以９或１２位数字；
7、用户可定义报警设置；
8、报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；
9、负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图4 所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。
图2.3.3 温度传感器与单片机的连接
2.3.4报警温度调整按键
本系统设计三个按键，采用查询方式
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