片单机简易数字温度计本科论文.doc

第1章 引言 0 第2章 开发和仿真软件简介 1 2.1 开发软件Keil C51 uVision2 1 2.2 仿真软件Proteus ISIS 2 第3章 总体设计方案 3 第4章 系统硬件使用介绍 4 4.1 DS18B20温度传感器 4 4.2 单片机控制电路 6 4.3 显示器——采用LCD2004 8 第5章 系统软件设计主要流程图 9 5.1主程序流程图 9 5.2 计算温度流程图 10 5.3 液晶显示流程图 11 5.4 读出温度子程序 12 第6章 系统仿真 14 第7章 总结与体会 15 主要参考资料 16 附录 17 附录一.源程序代码 17 附录二.软件仿真图 29 第1章 引 言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人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，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。在信息采集传感器技术、信息传输通信技术和信息处理计算机技术三大信息技术中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，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。 本次课程设计，利用Keil和Proteus软件设计和仿真该智能数字多点测温系统。过程中所用到的主要电路由我们自主设计制作，通过查阅资料和借助指导老师最终设计出结构合理、美观，主要电气指标良好，性能稳定可靠的电路。以培养我们严谨的科学态度，正确的设计思想，科学的设计方法和良好的工作作风，掌握一定的专业技能及综合运用基础理论、基本知识的能力。 第3章 总体设计方案 此次课程设计要求设计一个简易数字温度计。采用AT89C51单片机作为系统的控制电路，负责数据的采集、处理、发送。可以采用一只温度传感器DS18B20产生温度数据并发送给单片机，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。LCD2004显示器。这种方法电路比较简单，软件设计也比较简单。 总体设计框图如下： 第4章 系统硬件使用介绍 4.1 DS18B20温度传感器 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EPROM中，掉电后依然保存。 温度传感器DS18B20引脚如图3所示。 8引脚封装 TO－92封装引脚功能说明： NC ：空引脚，悬空不使用； VDD ：可选电源脚，电源电压范围3~5.5V。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。 DQ ：数据输入/输出脚。漏极开路，常态下高电平。 GND ：为电源地 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。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据，存储在