基于单片机11的四位显示温度计设计.doc

学号2007021238 成都农业科技职业学院 毕业论文 基于单片机的四位显示温度计设计 学生姓名：唐 海 铭 专业名称：机电一体化 指导教师：庞 智 2009 年12 月 目录 1 中文摘要……………………………………………………………………………1 2设计要求………………………………………………………………………… 2 3. 温度传感器的选择……………………………………………………………2 3.1 DS18B20 简单介绍…………………………………………………………… 3 3.2 DS18B20 的性能特点…………………………………………………………3 3.3 DS18B20 的引脚及内部结构……………………………………………4 3.4 DS18B20 的工作原理…………………………………………………………7 3.5 DS18B20 的单线协议和命令………………………………………… 10 4 系统硬件电路的设计………………………………………………………15 4.1主板电路……………………………………………………………………………15 4.2显示电路……………………………………………………………………………16 4.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路……………………16 5系统软件算法分析………………………………………………………… 17 5.1 软件设计……………………………………………………………………………17 5.2程序…………………………………………………………………………… 18 6 调试及性能分析…………………………………………………………… 22 7总结…………………………………………………………………………… 23 8参考文献………………………………………………………………………… 23 9附录一控制源程序清单……………………………………………………24 1 中文摘要 随着时代的进步和发展，人类不断的需求，科技不断的进步。温度计所给人类带来的方便也是不可否定的，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。由于老式温度计的精确度低，测量范围小，无法满足现代化生活:工业、教学、科研、旅游等等各个领域的需求。随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，由于单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，它属于多功能温度计。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，测温范围广，测温准确等优点。该温度计以AT89S51为主控器，通过DS18B20来检测温度，并通过四位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。同时可以设置上下线报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。数字温度计是单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。 本设计介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温电路和显示电路等，主控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用4位共阳极LED数码管以动态扫描法直读显示。由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。关键词：单片机AT89S52，温度传感器，DS18B20，显示电路1．1 关于温度计背景 温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段： ①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能集成温度传感器1．2 本课题研究的意义 目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本设计利用智能集成温度传感器DS18B20，并以AT89S52单片机为控制器实现4位的温度测量装置。该装置适用于人民的日常生活和工、农业生产的温度测量与报警，实现对温度的监测。 关键词：单片机；数字控制；温度计； DS18B20；AT89S51 2设计要求 正确选择传感