单片机原理实验设计论文基于单片机的数字温度计设计.docVIP

信息工程学院 《单片机原理与外围电路》课程论文 题目：基于单片机的数字温度计设计 姓名： 学号： 班级： 摘要： 温度是生产过程和科学实验中普遍而且及其重要的物理参数之一。因为在日常生活以及工业生产的过程中，经常要用到温度的检测以及对温度的控制，因此在生产过程中，为了能够高效地进行生产，就不得不对它的各项主要参数，如压力、流量特别是温度等进行有效的控制。而这个设计就是应用51 系列单片机的内部结构与组成、I/O 口结构与功能、时钟与复位电路以及温度控制器原理与应用、中断系统、指令系统与汇编语言程序设计、C51 程序并且基于AT89S52单片机的一种温度测量电路以及报警电路,采用美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测量的温度范围涵盖了-55~+125 oC,同时其最高分辨率亦可以达到0.0625 oC，另外本设计使用LCD液晶屏显示，还能设置温度报警上下限，可以称之为设计新颖、功能强大、结构简单、实用可靠。 关键词：温度测量；DS18B20；AT89S52 　 Temperatur measurement； DS18B20; LED不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 1绪论 4 1.1课题背景及研究意义 4 1.2国内外现状 4 1.3课题的设计目的 4 1.4课题的主要工作 4 2系统概述 5 2.1方案论证 5 2.2系统设计原理 6 3系统硬件设计 7 3.1 主控电路设计 7 3.2 LCD液晶显示器接口电路设计 7 3.3 温度传感器DS18B20 9 4系统软件设计 10 4.1主程序设计 10 4.2 DS18B20初始化 10 4.3仿真结果 11 结论 13 参考文献 13 附录A 系统整体电路 16 附录B 全部程序清单 16 1绪论 1.1技术背景 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而且性能不错获得了很多的好评。此后在8031的基础上发展出了MCS51系列单片机系统并且基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元[5]。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上，而作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 1.2课题的设计目的 首先巩固、加深和扩大单片机知识的应用面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。 其次，培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。 最后，通过对课题设计方案的分析、选择、比较来熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 1.3课题的主要工作 本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。能够显示温度的测量值 主要工作目标如下： 1. 温度测试基本范围-25℃—125℃。 2. 精度误差小于1℃。 3. LCD液晶显示。 4. 可以设定温度的上下限报警显示功能。 5. 实现报警显示。 2系统概述 2.1方案论证 该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的已经实现的方案。 方案一：采用热电偶温差电路测温，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来进行A/D 转