单片机温度计说明书.docVIP

基于单片机的数字温度计设计 目 录 1、 背景知识 3 2、 课程设计目的 3 3、 工具/准备工作 4 4、 设计步骤及原理 6 步骤1：方案框图 6 步骤2：程序设计 7 步骤3：电路硬件设计及Proteus软件仿真 9 5、 设计结果及分析 10 6、 总结及心得体会 10 7、 对本设计过程及方法、手段的改进建议 11 8、 参考文献 11 9、 评价(教师) 16 基于单片机的数字温度计设计 背景知识 在生活和生产中，经常要用到一些测温设备，但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电、和软件设计复杂等缺点。基于AT89S52单片机的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广和测温准确等优点，应用前景广阔。 很多领域对温度参数的采集、记录是极其重要的工作之一。常见的玻璃管温度计，是靠管内水银升降来判断温度值的高低。当光线较暗时，就看不清水银位置，给观察带来不便, 使得各种功能强大的自动化、智能型温控系统的设计方案被不断的提出。这些温度监控系统灵敏度高，测量精确，能及时提醒温度是否在一定能够范围。 设计原理：整个电路由电源电路，中央处理电路，显示电路等部分组成。测温电路对外界温度进行检测，输出与温度相对应的数据船只单片机，单片机将数据处理后控制显示电路将温度以十进制形式显示在数码管上。整个电路主要应用了数字温度传感技术，数码管动态显示技术等。 课程设计目的 本次设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。uF/10v 1 复位电路 电阻 10kΩ 5 复位电路、上拉电阻 电阻 4.7 kΩ 1 测温电路 按键 1 复位电路 数码管 4位共阳 1 显示电路 ISP接口线 1*4 1 下载程序 万用板 1 40脚IC锁紧座 1 表1 基于AT89S52单片机的数字温度计元件清单 原件介绍 1. STC89C52的功能特性 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。 DS18B20可以并联在惟一的三线上，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）的器件； ●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内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。DS18B20的管脚排列如图所示。64位光刻ROM是出厂前被光刻好的它可以看作是该DS18B20的地址序列号。不同的器件地址序列号不同。? 图1 DS18B20的内部结构 图2 DS18B20的引脚分布图 设计步骤及原理 步骤1：方案框图 基于STC89C52单片机的数字温度计设计由STC89C52单片机控制器、电源、显示电路、温度传感器、复位电路和时钟电路组成，系统框图如图1所示。电源给整个电路供电，显示电路显示温度值，时钟电路为STC89C52提供时钟频率。传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的一种智能温度传感器DS18B20，其测温范围为-55～125℃，最高分辨率可达0.0625℃，完全符合设计要求。 图3 基于STC89C52单片机的数字温度计系统框图 步骤2：程序设计 1 程序流程图 主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20测量的当前温度值，温度测试每1S进行一次。这样可以在1S之内测量一次被测温度，其程序流程图如图3所示。 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写，其程序