温度显示器的设计设计.docVIP

目录 1 引言 1 1.1 课题背景 1 1.2 课题研究的目的和意义 1 2 温度显示器原理 2 2.1温度显示器的设计方案 2 2.2温度显示器的电路原理 2 3 温度显示器的硬件设计 3 3.1 DS18B20温度传感器的基本介绍 3 3.1.1性能简述 3 3.1.2 DS18B20温度传感器的存储器 4 3.1.3 DS18B20存储器操作命令 4 3.1.4 DS18B20的测温原理 5 3.1.5 DS18B20使用时的注意事项 6 3.1.6 DS18B20的外形和内部结构 6 3.2 AT89C2051单片机的基本介绍 7 3.2.1 性能简述 7 3.2.2 AT89C2051的引脚介绍如图所示。 8 3.2.3AT89C2051的振荡器特性及芯片擦除 9 3.2.4AT89C2051与AT89C51对比 10 3.2.56 AT89C2051内部结构 11 4 温度显示器的软件设计 12 5 测试 15 5.1 测试内容 15 5.2 测试结果 15 结论与展望 16 致谢 17 参考文献 18 附录一 19 附录二 20 附录三 22 1 引言 1.1 课题背景 温度控制器是对温度进行控制的开关设备。在当今的社会中，越来越多的坏境需要对温度进行控制。随着温控器应用领域和范围的日益广泛，电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的的出现使现代的科学研究得到了质的的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用作用也体现到了各个方面。 1.2 课题研究的目的和意义 目的：培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力；对学生的知识面、运用理论结合实际去处理问题的能力、实验能力进行考核。 意义：温度控制器是使用DS18B20集成温度传感器，七段数码管做显示，AT89C2051单片机做处理控制，电路简单该电路最大的特点是用可以直观方便的调节所要限定的温度值，温度值是用3个7段共阳极数码管显示的，上电后会显示当前的温度值，按设定键时会闪烁显示设定温度值，这时可以按上/下调节键调整设定温度值，再次按下设定键时返回当前温度显示同时会对设定温度值进行保存，这个设定值会保存在DS18B20中，掉电后也不会丢失，下次上电时，单片机会自动读入上次的温度设定值。 设计的这一款温度控制器是使用DS18B20集成温度传感器，七段数码管做显示，AT89C2051单片机做处理控制，电路简单特点是用可以直观方便的调节所要限定的温度值，温度值是用3个7段共阳极数码管显示的，上电后会显示当前的温度值，按设定键时会闪烁显示设定温度值，这时可以按上/下调节键调整设定温度值，再次按下设定键时返回当前温度显示同时会对设定温度值进行保存，这个设定值会保存在DS18B20中，掉电后也不会丢失，下次上电时，单片机会自动读入上次的温度设定值。长按设定键为关闭显示和温控，再次按下时功能再次打开。制作中DS18B20使用外接电源的供电方式，数据端用4.7K电阻上拉，并联接到2051的11脚上。晶振选用12M的，使用简单的上电复位电路。选用共阳极的数码管，用S8550作位驱动，段引脚通过470欧的电限流电阻接入2051的P1口上，如选用的数码管亮度不足可以调小限流电阻值。笔者也使用过共阴极的数码管，在P1口用1K电阻上拉提供电流，亮度不高，但可以节省三个位驱动IO脚，电路更是简单。电路中有三个按键，分别是显示开关/温度设定，温度上调，温度下调，在电路上电运行时程序初始是处于关闭状态的，要按一下S1电路开始显示和监测，如再按一下S1进入温度设定状态，设定值每秒闪烁一次，这时可以按S2或S3进行调节，再按下S1时退回显示当前温度状态并保存温度值到DS18B20。 电路原理图 3 温度显示器的硬件设计 3.1 DS18B20温度传感器的基本介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够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。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可