1、 一、一、设计项目名称设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、二、 设计内容及要求设计内容及要求 1, 根据设计要求,完成对单路温度进行测量,并用数码管显示当前温度值 系统硬件设计,并用电子 CAD 软件绘制出原理图,编辑、绘制出 PCB 印 制版。 要求: (1)原理图中元件电气图形符号符合国家标准; (2) 整体布局合理,注标规范、明确、美观,不产生歧义。 (3) 列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为 A4。 (4) 布局、布线规范合理,满足电磁兼容性要求。 (5) 在元件面的丝印层上,给出标号、型号或大小。所有注释信息(包括标号、型号及 说
2、明性文字)要规范、明确,不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求: (1)温度范围 0-100。 (2)温度分辨率1。 (3)选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示提示:可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器温度传感器 摘要摘要:温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器 在生产和生活中的更加广泛的应用, 利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发, 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。一种数字式温 度计以数字温度传感器 DS18B20 作感温元件,它以单总
3、线的连接方式, 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传 感器可靠性差,测量温度准确率低且电路复杂。因此,本温度计摆脱了 传统的温度测量方法,利用单片机 STC89C52 对传感器进行控制。这样 易于智能化控制。 关键词:数字测温;温度传感器 DS18B20;单片机 STC89C52; 一概述一概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、 压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传 感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等,本文所研究的是温度 传感器。 温度传感器是最早开发,应用最广泛的一类传感器。温度传感器
4、是利用物 质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。 这些呈现规律性 变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁 多。 随着科学技术的发展,测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个 领域,在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感 器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二硬件设计二硬件设计 1.1.DSDS18B2018B20 DS1820 单线数字温度计特性 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 简单的多点分布应用 无需外部器件 可通过数据线供电 零待机功耗 测温范围-55+125,以 0.5递增 温
5、度以 9 位数字量读出 温度数字量转换时间 200ms(典型值) 用户可定义的非易失性温度报警设置 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820 温度传感器外观图(a)和引脚图(b) 引脚 1 接地 引脚 2 数字信号输入/输出 引脚 3 接高电平 5V 高电平 (a) (b) 2.2.STC89C52STC89C52 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 S
6、TC89C52 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: 8k 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。 图 2-2-1 89C52 管脚图 3. 晶振晶振电路电路 为了产生时钟信号,在 8052 内部设置了一个反相放大器,XTAL1 是片内振 荡器反相放大器的输入端,XTAL2 是片内振荡器反相放大器的输出端,也是内部 时钟发生器的