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简易数字温度计 （附加电子钟） 班 级： 自动化08—12班 学生姓名：王忠超 徐华良 刘哲谦 时间： 从2010年 12月 25日 到 2011年 1 月 3日 一、摘要：本系统以STC89C52单片机为核心，采用高精度温度传感器DS18B20采样温度数据，将温度转换成数字信号，由STC89C52单片机负责发出指令和接收采样数据,经过数据处理后，并以字符LCD1602实现温度显示的简易测温系统。在温度的检测与控制方面，由于18B20小型温度检测系统及其数字温度传感器有许多突出的优点，其通过单总线与单片机连接，系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度检测。为了不让功能太单一，造成资源的浪费，本人利用单片机本身定时器模拟了一套电子时钟，可实现时钟设置，闹钟，倒计时，秒表等功能！ 二、关键词：STC89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，LCD1602液晶显示器。 三、设计原理与总体方案： 方案论证与比较 一、温度计 方案一：采用STC89C52单片机作为核心控制器，利用AD590温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入STC89C52单片机的P0端口的其中一个通道进行A/D转换，将转换的结果进行温度值变换之后送入LCD1602显示。如图1所示。该方案硬件电路简单，容易实现，但相对于方案二，其成本相对高，精度也低，测温点数量少，对线阻有要求。 图1 方案一系统设计框图 图2 方案二系统设计框图DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。 方案一：采用单片机内部定时器进行模拟，设定定时器到一定时间产生中断，当中断次数达到一秒时秒钟加一，当秒钟加一到60，则分钟加一，下则时钟加一，以此实现电子计时。次设计方案虽然对硬件要求不高，但是对单片机内部资源消耗过大，由于是利用定时器进行模拟，长期运行可能存在大的时间误差！ 由于我的初衷是设计一个数字温度计，但是发现功能太单一，造成了资源的浪费，同时想让自己对单片机的定时器有更深入的理解，所以我选择了方案二，用两个定时器T0，T1模拟出了一套多功能电子时钟。其中实现了时钟显示，日期显示，闹钟报警，秒表计时，倒计时报警等功能！可通过四个按键对时钟，闹钟，秒表，定时器进行设置。 四、硬件设计： 硬件电路主要分为供电系统、温度采集、控制电路、单片机系统，显示电路和报警电路六部分。其总体电路图如图1所示。 图1 总体电路图 4.1供电系统： 本供电电路用一个1/18的变压器将220V交流电变为12V，通过全桥整流变成直流电，在通过稳压芯片L7805稳压成5V直流电，在通过电容滤波最后变成稳定的5V直流电对系统供电，具体电路如图2所示。 图2供电电路 4.2：温度采集 本系统用一个集成的数字温度传感器DS18B20进行温度的采集。DS18B20通过P2.6口将温度数据传给单片机，由单片机进行处理，最后显示！电路如图3所示。 图3　温度采集电路 4.3控制电路： 本系统通过4个独立按键对系统进行设置。数据选择电路如图4所示。 图4　控制电路 4.4单片机系统： 单片机采用STC89C52，采用12MHZ的晶振频率。单片机系统的电路如图5所示。 图5　单片机系统 4.5显示电路： 显示电路由1602组成，其电路如图6所示。 图6　显示电路 4.6报警电路： 报警电路由一个PNP三极管驱动蜂鸣器组成，其电路如图7所示。 图7　报警电路 五 软件设计： 多功能温度计的软件设计主要由主程序、显示程序、温度采集程序组成。 5.1温度计程序设计： 操作步骤 根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤： 每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作。 复位成功后发送一条ROM指令。 最后发送RAM指令。 这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，当DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。 ROM指令表 指 令 约定代码 功 能 读ROM 0x33 读DS1820温度传感器ROM中的编码（即64位地址） 符合 ROM 0x55 发出此命令之后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单总线上与该编码相对应的 DS1820 使之作出响应，为下