基于单片机数字温度计设计教案分析.doc

中国矿业大学成人教育学院 专业课程设计 学 号： ______ 姓 名： _ ______　＿ 学 院： ＿中国矿业大学＿ 专业年级： ＿＿矿山机电14级3班___＿ 指导老师： ＿＿　＿＿ 2016年5月10日  目录 总体设计思想………………………………………………………………1 一、系统设计原理…………………………………………………………1 （一）主控制器…………………………………………………………1 （二）温度传感器………………………………………………………1 （三）显示电路…………………………………………………………1 二、系统框图………………………………………………………………1 三、具体设计………………………………………………………………2 （一）数字温度计原理图………………………………………………2 （二）时钟电路的设计…………………………………………………2 （三）复位电路的设计…………………………………………………3 （四）接口电路的设计…………………………………………………3 （五）显示电路的设计…………………………………………………3 （六）报警电路的设计…………………………………………………6 四、调试……………………………………………………………………6 五、设计总结………………………………………………………………9 附录：设计电路总图………………………………………………………10 数字温度计设计 主要内容： 设计一个数字温度计，测量范围：0～100 OC。温度的实时LED数字显示。测量温度信号为模拟量。 基本要求： 1.画出数字温度计的结构框图。 2.画出系统原理电路图。 3.用MULTISIM进行仿真实验。 4.按要求完成课程设计报告，交激光打印报告和电子文档。 主要参考资料： [1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001. [2] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，1997. [3] 孙梅生.电子技术基础课程设计[M].北京：高等教育出版社，1998. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出版社，2002. 总体设计思想 一、系统设计原理 本课题以是AT89C52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[12]。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[13]。同时处理后的数据送到LCD中显示。 （一）主控制器 单片机AT89C52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。 （二）温度传感器 温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20温度传感器。DS18B20输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，在0~100℃，时，最大线形偏差小于1℃，采用单总线的数据传输，可直接与计算机连接。用单片机AT89C52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。获得的数据可以通过芯片与计算机的接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。 （三）显示电路 显示电路采用LCD液晶显示数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码[14]。显示电路是使用的串口显示，这种显示最大的优点就是使用资源比较少，只用P3口的RXD和TXD串口发送和接收，显示比较清晰。 二、系统框图 图1 数字温度计设计框图 三、具体设计 （一） 数字温度计原理图 温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机AT89C52，温度计传感器使用DS18B20，用液晶实现温度显示。本温度计大体分三个工作过程。首先，由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然后，通过AT89C52单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入液晶显示模块。最后，SMC1602A芯片将送来的值显示于显示屏上。其中，DS18B20温度传感器芯片采用“一线制”与单片机相连，它