基于51单片机的数字温度计课程设计报.docx.doc

目录 一．绪论 二．设计目的 三．设计要求 四．设计思路 五．系统的硬件构成及功能 5.1主控制器 5.2显示电路 5.3温度传感器 六．系统整体硬件电路 七．系统程序设计 八．测量及其结果分析 九．设计心得体会 十．参考文献 附录1 源程序 附录2 元件清单及PCB图 一．绪论 随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。单片机控制无疑其中数字温度计就是一个典型的例子? 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。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展，与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用ATMEL公司的AT89C52单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用数码管来实现温度显示。 二．设计目的 1.理解掌握MCS-51系列单片机的功能和实际应用。 2.掌握仿真开发软件的使用。 3.掌握数字式温度计电路的设计、组装与调试方法。 三．设计要求 1.以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。 2.采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为0.5 3.温度显示采用4位LED数码管显示，三位整数，一位小数。 4.具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警。 四．设计思路 1．根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。 2.温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P3.6引脚。 3.键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键（SET）,加一建（+1），确认键（RET）。 SET键（上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置功能。通过P3.1引脚接入。 +1键（加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整位加一。通过P3.2引脚接入。 RET键（确认键）:当该键按下时，指向下一个要调整的位。通过P3.3引脚接入。 4.声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入。 硬件电路设计总体框图为图4.1： 图4.1 五、系统的硬件构成及功能 1.主控制器 单片机AT89S52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，使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 AT89S52在仿真软件中的图像为图5.1 图5.1 2.显示电路 显示电路采用四位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。 LED数码管在仿真软件中如图5.2 图5.2 3.温度传感器 DS18B20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： ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃，以0.5℃递增。华氏器件-67~+2570F，以0.90F 递增 ? 温度以9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间200ms（典型值） ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 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。 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20DQ 为数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄