基于单片机的温度传感器制作.doc

基于单片机的温度传感器制作 设计名称 温度传感器 设计地点 宿舍 实验时间 11、1—11、30 设计目的： 了解温度传感器的制作，加深对温度传感器的认识。 设计设备： 电子元件，尖烙铁，锡线，导线等 设计原理及内容： 该电路是由18B20温度传感器作为温度传感器材，由AT89C2051单片机进行数据处理，由0.56寸的三位共阳数码管显示温度值。可由电脑USB接口进行供电，也可外接6V---16V的直流电源供电。温度显示的控制范围为：-55℃到125℃之间，精确度为1℃，也就是显示整数。如果设定为度为30℃，则当前环境温度达到31℃时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。如果不需要对温度控制报警，可以将报警温度值设置较高。如果控制的是某局部的温度，可以将18B20用引线引出，但距离不宜过大，以免电流损耗引起较大误差，注意其引脚绝缘。 DS18B20的测温原理为：内部计数器对一个受温度影响的振荡器的脉冲计数，低温时振荡器的脉冲可以通过门电路，而当到达某一设置高温时，振荡器的脉冲无法通过门电路。计数器设置为－55℃时的值，如果计数器到达0之前门电路未关闭，则温度寄存器的值将增加，这表示当前温度高于－55℃。同时，计数器复位在当前温度值上，电路对振荡器的温度系数进行补偿，计数器重新开始计数直到回零。如果门电路仍然未关闭，则重复以上过程。 制作步骤： （1）系统设计要求 本实验中利用单片机对温度传感器采集到的温度数据定时采样，并在数码管上显示，若温度超过一定数值，报警发光二极管发光，同时继电器动作，并通过串口向单片机发送指令，单片机收到指令后控制发光二极管闪烁。设计要求：基本范围-55℃-125℃；精确度为1℃； （2）系统的组成结构与工作原理 外界环境温度单片机温度传感器 外界环境温度 单片机 温度传感器 数码管 发光二极管 主要包括: 单片机AT89C2051，传感器DS18B20、LED等。其中单片机主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能,传感器完成信号的采样功能,LED完成字符、数字的显示功能。（见表1） AT89C51简介 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C2051是一种高效微型控制器。QT89C2051单片机主要特性有（1）与MCS-51兼容；（2）4K字节可编程闪烁存储器；（3）寿命有1000写/擦循环；（4）数据保留时间可达10年；（5）全静态工作：0Hz-24Hz；（6）三级程序存储器锁定；（7）128*8位内部RAM；（8）32可编程I/O线；（9）两个16位定时器/计算器；（10）5个中断源；（11）可编程串口通道；（12）低功耗的闲置和掉电模式；（13）片内振动器和时钟电路。 AT89C2051引脚如下： AT89C2051管脚说明如下： VCC：供电电压 GND：接地 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。?? P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口， P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。??? P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。????P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流，这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C2051的一些特殊功能口：P3.0 RXD：串行输入口；P3.1 TXD：串行输出口：P3.2 /INT0外部中断0；P3.3 /INT1：外部中断1；P3.4 T0：记时器0外部输入；P3.5 T1：记时器1外部输入；P3.6 /WR：外部数据存储器写选通；P3.7 /RD：外部数据存储器读选通，同时，P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输