电子专业毕业论文基于51单片机温度测试仪的设计.doc

嘉兴职业技术学院毕业论文（设计） PAGE 毕 业 设 计 (论 文) 题目名称：基于51单片机温度测试仪的设计 姓 名： 所在分院： 专业班级： 指导教师： 20XX年 5 月 30日 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 引言 1 1. 总体方案设计 1 1.1 温度传感器 1 1.2 单片机系统 2 1.3 电源模块 2 1.4 显示模块 2 1.5 确定方案 2 1.6 总体结构图 3 2. 电路设计 3 2.1 晶振电路 3 2.2 复位电路 3 2.3 测温电路 3 2.4 DS18B20芯片的工作过程及时序 4 2.5 显示电路 4 3. 电路仿真 4 结论 5 摘要 现如今随着科学技术发展，单片机在检测技术系统中得到了广泛的应用。而温度与我们的生活、生产密切相关，尤其在工业生产和科学研究中温度的测量又是一个永恒的话题，数字温度计可以利用在人无法到达的领域。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。虽然热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。本设计通过硬件与软件二方面来完成温度的检测。本次设计，我们采用了AT89C51单片机芯片，做一个采温、显示功能的数字温度测试仪。在测温电路上，原先考虑采用热敏电阻，利用其感温效应，然后采集不同温度下的电压或者电流，进行A/D转换，然后通过单片机的数据处理，就可以获得所测的温度。但这种设计电路较为复杂，还涉及到A/D转换，在程序的设计上面也相应变得复杂一些，考虑到成本，因此本次设计不予采用，而是选择效益、成本低廉发的温度传感器DS18B20,DS18B20读数较为方便，通过对温度的采集，经过单片机的处理，用LCD液晶显示器显示温度值。这样设计电路简单，测量精度高，量程宽，而且单片机的接口便于扩展。经过两个星期的设计，通过不断翻查资料，不断学习，终于完成了这次的设计，并成功仿真。不仅提高了我们的学习兴趣，也让我真正懂得，要理论联系实际，对于以前学习的东西，温故知新，学以致用。 关键词 单片机；DS18b20；LCD；传感器 PAGE 20 PAGE 1 引言 随着科学技术发展，单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,很多电子产品中都涉及到温度检测。为此本次设计是基于AT89C51的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O 口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。而温度与我们的生活、生产密切相关，尤其在工业生产和科学研究中温度的测量又是一个永恒的话题，数字温度计可以利用在人无法到达的领域。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决[9]。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。虽然热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。因此本次设计选择了效益、成本低廉发的温度传感器DS18B20,DS18B20读数较为方便，通过对温度的采集，经过单片机的处理，用LCD液晶显示器显示温度值。这样设计电路简单，测量精度高，量程宽，而且单片机的接口便于扩展。 1.总体方案设计 1.1 温度传感器 方案一：采用热敏电阻可满足测温要求，但热敏电阻精度低，重复性和可靠性较差，对于精度要求较高的测温不适用，而且采用热敏电阻要求复杂的电路和算法，增加了设计复杂度。 方案二：采用专用的集成温度传感器（如AD590、LM35/LM45）和数字化温度传感器（DS18B20DS1620）测温，数字化温度传感器具有接口简单、直接数字量输出、精确度高等优点[1]。DS18B20是DALLAS公司的必威体育精装版单线数字温度传感器，它是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，它的测量温度范围为－55～＋125℃，在－10～＋85℃范围内，精度为±0.5℃，现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等，DS18B20支持3～5.5V的电压范围，使系统设计更灵