DS18B20数字温度计的设计毕业设计.docVIP

辽 宁 工 业 大 学 单片机原理与接口技术 课程设计（论文） 题目： DS18B20数字温度计的设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级：自动化073 学 号： 070302078 学生姓名： 王金玉 指导教师： 赵越岭 教师职称： 教 授 起止时间：2010-07-01至2010-07-10 第1章 DS18B20数字温度计的设计概述 本课程的课程设计实际是测控技术及仪器专业学生学习完《单片机与接口技术》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深对单片机、单片机最小系统和单片机接口技术的认识、理解和应用，掌握单片机的应用技术。 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。 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。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 通过DS18B20集成数字温度传感器检测室内温度，将温度值送交LED数码管显示。它包括温度检测、显示等功能。数字温度计除了能显示环境温度之外，经扩展加热，制冷控制电路，还可以扩展成为温度报警器或温度控制器。应用前景广阔。 第2章 课程设计方案论证 2.1 系统设计方案论证 考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，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。 图2.1 系统总体框图 2.2.1 主控制器 单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 2.2.2 显示电路 LED数码管价格便宜，使用方便，是应用最广泛的显示器。本系统采用4位共阳LED数码管，从并口输出段码。 2.2.3温度传感器 温度传感器种类很多，接口电路差异很大。如热敏电阻，需要A/D转换。本课设采用DALLAS半导体公司生产的DS18B20智能温度传感器，它接口简单，使用方便。 第3章 硬件设计 3.1单片机最小系统设计 1.单片机 由于AT89S51片内含有4KB的flash ROM不需要外扩展存储器，且可以擦写1000次以上，给开发带来极大方便，资源丰富，故选用AT89S51为该系统制器。 图3.1单片机引脚图 2. 显示电路LED数码管价格便宜，使用方便，是应用最广泛的显示器。本系统采用4位共阳LED数码管，从并口输出段码。 图3.2 管脚图 图3.3共阳极LED原理图 3. 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，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。 图3.4 DS18B20内部结构 4.时钟电路 图3.5 时钟电路 机器周期T=12*1/12us=1us 5.复位电路 下图按键复位电路是手动复位电路，使用比较方便，在程序“跑飞”时，可以手动复位，不用重启单片机电源，就可以实现复位 图3.6 复位电路 3.2 功能电路 1，显示电路 显示采用4位一体共阳LED显示方式，分别位环境温度值及设定报警温度值的十位和个位，用P0口输出显示数据代码，而字位由P2.0~P2.3控制。 图3.7显示电路 2，温度采集电路 图3.8 温度采集电路 3.3系统硬件电路原理图 图3.9 硬件电路原理图 第4章 软件设计 4.1软件流程图 4.1.1 DS18B20温度计主程序流程图 主程序的