基于单片机数字温度计详解.doc

课程论文 题 目： 基于51单片机数字温度计 学生姓名： 陈家宝 学生学号： 1008030205 系 别： 电气学院 专 业： 电子信息工程 年 级： 大 三 任课教师： 张水锋 电气信息工程学院制 2012年12月 目 录 第1章 系统概述………………………………………………………………………2 1.1设计方案………………………………………………………………………… 2 1.2系统设计原理………………………………………………………………………2 1.3系统组成……………………………………………………………………………3 1.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路………………………………………4 第2章 系统硬件设计………………………………………………………………… 4 2.1 89C51单片机的介绍………………………………………………………………4 2.2液晶模块简介………………………………………………………………………4 2.3 DS18B20介绍………………………………………………………………………5 第3章 系统软件设计………………………………………………………………… 5 3.1主程序设计…………………………………………………………………………5 3.2仿真结果……………………………………………………………………………6 结论………………………………………………………………………………………7 参考文献…………………………………………………………………………………7 附录A 系统整体电路……………………………………………………………………8 附录B 单片机程序………………………………………………………………………8 学 生：陈家宝 指导教师：张水锋 电气信息工程学院电子信息工程专业 第一章 系统概述 1.1设计方案 采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100 摄氏度时，最大线形偏差小于1 摄氏度。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用51 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89C51在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。 该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。 1.2系统设计原理 利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值，进行转换的特性，模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值，然后送到单片机中进行数据处理，并与设置的温度报警限比较，超过限度后通过扬声器报警。同时处理后的数据送到LED中显示。 1.3系统组成 本课题以是89C51单片机为核心设计的一种数字温度控制系统，系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等组成。 系统框图主要由主控制器、单片机复位、报警按键设置、时钟振荡、LED显示、温度传感器组成。 系统框图如图1-1所示。 图1-1 系统基本方框图 1. 主控制器 单片机AT89C51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。 2. 显示电路 显示电路采用LED液晶显示数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。显示电路是使用的串口显示，这种显示最大的优点就是