单片机课程设计报告-温度采集显示系统精选.doc

课 程 设 计 课程名称 单片机原理与接口技术课程设计 题目名称 温度采集显示系统 学生学院 工程学院 专业班级级电子科学与技术班 学 号 姓 名 指导教师 何榕礼 2011年12月24日 目录 一、设计任务与要求…………………………………………………………………………1 二、原理电路设计……………………………………………………………………………1 1、方案比较 …………………………………………………………………………………1 2、整体电路设计 ……………………………………………………………………………1 3、单元电路设计 ……………………………………………………………………………2 4、电路工作原理 ……………………………………………………………………………4 5、元件选择及元件清单 ……………………………………………………………………5 三、程序设计（C语言）……………………………………………………………………5 1、延时函数 …………………………………………………………………………………5 2、关于DS18B20的函数……………………………………………………………………6 3、关于1602LCD的函数……………………………………………………………………8 4、键盘扫描函数 ……………………………………………………………………………9 5、报警函数 …………………………………………………………………………………11 6、主函数 ……………………………………………………………………………………11 四、电路和程序调试过程与结果……………………………………………………………12 五、总结………………………………………………………………………………………14 附录1 系统电路原理图………………………………………………………………………15 附录2 系统PCB电路图 ……………………………………………………………………16 附录3 电路板展示……………………………………………………………………………16 温度采集显示系统 一、设计任务与要求 1、温度测量范围 0 - 99℃。 2、温度分辨率±1℃。 3、选择合适的温度传感器。 4、使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警（报警温度不需要保存）。 二、原理电路设计 1、方案比较 （1）单片机的选择 采用STC89C52贴片芯片，其性能对于温度采集显示电路已经可以满足需求，国内外有关以51内核扩展出的单片机已被广泛用于工业测控系统，今后一段时间内将占有大量市场 图2.2 3、单元电路设计 因为本设计需要制作PCB印刷电路板，所以会涉及到Altium Designer09软件的使用，以便从单元电路设计到完成PCB布线布局，然后用热转印法将PCB电路图转印到覆铜板，再腐蚀多余覆铜，焊接好电路即完成作品。 （1）单片机最小系统电路 本设计核心MCU型号为STC89C52RC的LQFP-44封装贴片芯片，由该芯片组成的最小系统电路还包括复位电路和外部晶振时钟电路，复位电路为手动按键控制阻容复位，晶振电路采用电容三点式（如图2.3.1和2.3.2）。单片机可以串口下载，也可以借用实验板上的下载模块来下载程序。 图2.3.1 复位电路 图2.3.2 时钟电路 （2）DS18B20温度采集电路 DS18B20为美国达拉斯（Dallas）公司的单线数字温度传感器，与传统的热敏电阻不同，DS18B20可直接将被测温度转化成串行数字信号，以供单片机处理。本设计只用一个单线器件，如同时并接多个DS18B20可实现多点测温，R3为单线DQ的上拉电阻（如图2.3.3）。 DS18B20有两种供电方式：寄生电源和外部电源，当使用寄生电源时VDD引脚必须接地，本设计将VDD引脚节外部电源（3~5.5V）。因为，为使DS18B20能完成准确的温度转换，当温度变换发生时，DQ线上必须提供足够的功率，而DS18B20的工作电流高达1.5mA，10kΩ的上拉电阻将使得DQ线没有足够的驱动能力。 图2.3.3 DS18B20温度采集电路 （3）LCD显示电路 本设计采用1602型液晶作显示器，电路如图2.3.4所示。 引脚接口说明：液晶8位数据口接单片机上的P0口。液晶接口1，2端为电源，15，16为背光电源，为防止直接加5V电压烧坏背光灯，在15脚串接一个10Ω电阻用于限流。液晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10kΩ电位器接地来调节液晶显示对比度。液晶4端为液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机IO口。5端为读/写选择端，因为不需要从液晶读取任何数据，只向其写入命令和显示数据，所