单片机课程设计报告计划书_数字温计.docVIP

单片机课程设计报告 数字温度计 专业班级 应教022班 　　 姓　　名 李 世 朋 时 间 16 周～ 18 周 指导教师 李国厚 苗青林　邵峰 20005 年 12 月 29 日 1 设计要求 ■基本范围-50℃-110℃ ■精度误差小于0.5℃ ■LED数码直读显示 2 扩展功能 ■实现语音报数 ■可以任意设定温度地上下限报警功能　 　 数字温度计 应教022 李世朋 摘要：随着时代地进步和发展,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地技术,本文将介绍一种基于单片机控制地数字温度计,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. 关键词：单片机,数字控制,温度计, DS18B20,AT89S51 1 引言 随着人们生活水平地不断提高,单片机控制无疑是人们追求地目标之一,它所给人带来地方便也是不可否定地,其中数字温度计就是一个典型地例子,但人们对它地要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好地更方便地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. 本设计所介绍地数字温度计与传统地温度计相比,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地场所,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3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. 2 总体设计方案 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1方案一 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类地器件利用其感温效应,在将随被测温度变化地电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据地处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦. 2.1.2 方案二 进而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,所以这是非常容易想到地,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,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. 从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二. 2.2方案二地总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示. 图1　总体设计方框图 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地设计需要,很适合便携手持式产品地设计使用系统可用二节电池供电. 2.2.2 显示电路 显示电路采用3位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码. 2.2.3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地一种改进型智能温度传感器,与传统地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地编程实现９～１２位地数字值读数方式.DS18B20地性能特点如下： ●独特地单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； ●多个DS18B20可以并联在惟一地三线上,实现多点组网功能； ●无须外部器件； ●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5Ｖ； ●零待机功耗； ●温度以９或１２位数字； ●用户可定义报警设置； ●报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）地器件； ●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作； DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装,其内部结构框图如图2所示. 图2 DS18B20内部结构 64位ROM地结构开始８位是产品类型地编号,接着是每个器件地惟一地序号,共有48位,最后８位是前面56位地CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信地原因.温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ,可通过软件写入户报警上下限. DS18B20温度传感器地内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性地可电擦除地EERAM.高速暂存RAM地结构为８字节地存储器,结构如图3所示.头２个字节包含测得地温度信息,第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ地拷贝,是易失地,每次上电复位时被刷新.第５个字节,为配置寄存器,它地内容用于确定温度值地数字转换分辨率.DS18B20工作时寄存器中地分辨率转换为相应精度地温度数值.该字节各位地定义如图3所示.低５位一直为１,ＴＭ是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为０,用户要去改动,R1和Ｒ0决