1、 单片机原理及系统课程设计单片机原理及系统课程设计 专专 业：业： 自动控制 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2014 2014 年年 1 1 月月 1515 日日 评语： 考勤 10 分 守纪 10 分 过程 30 分 设计报告 30 分 答辩 20 分 总成绩（100 分） 单片机原理及系统课程设计报告 1 基于单片机的基于单片机的数字温度计设计数字温度计设计 1 设计目的设计目的 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 所给人带来的方便是不可否定的，各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。 数字化控制、智能控制为现代人的
2、工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字 温度计就是一个典型的例子。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、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较 高的场所，或科研实验室使用。 本设计主要介绍了一个基于 AT89C51 单片机的测温系统，详细描述了利用数 字温度传感器 DS18B20 开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连 接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感器 DS18B20 的数据采集过程。 对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的 实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度。 2 设计方案及
3、原理设计方案及原理 2.1 系统总体系统总体设计方案设计方案 数字温度计具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，在生 活中广泛应用。本设计中用单片机 AT89C51、温度传感器 DS18B20 和数码管组成 数字温度计，实现了对温度的测量和报警的功能，结构简单，便于操作。 2.2 温度计温度计设计设计原理原理 温度计原理图如图 1 所示。系统工作时，温度传感器将采集到的信号传送给 单片机，单片机通过软件处理把数据传送到显示模块和报警模块，实现温度的显 示和报警作用。 晶振 温度传感器电路 单片机 显示电路 报警电路 图 1 温度计原理图 单片机原理及系统课程设计报告 2 3 硬件设
4、计硬件设计 3.1 系统原理电路图系统原理电路图 本课题是以 AT89C51 单片机为核心的一种数字温度控制系统，系统整体硬件 电路包括，传感器数据采集电路，上下限报警调整电路，温度显示电路，单片机 主板电路等组成。 A B C D E F G DP 2 3 4 5 6 7 8 1 A B C D E F G DP 1 2 3 4 5 6 7 8 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6
5、 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 22PF C2 22PF C3 10uF X1 12
6、M R1 10k LS1 SOUNDER R2 4.7k -17.8 DQ 2 VCC 3 GND 1 U2 DS18B20 A0 2 B0 18 A1 3 B1 17 A2 4 B2 16 A3 5 B3 15 A4 6 B4 14 A5 7 B5 13 A6 8 B6 12 A7 9 B7 11 CE 19 AB/BA 1 U3 74LS245 D2 低温报警 R3 220 R4 220 本程序将报警温度设为高: 70 低: -20 D3 高温报警 图 2 系统原理电路图 3.2 晶体振荡电路晶体振荡电路 AT89C51 芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。引线 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出，两端跨接石英晶体及两个电容就可构 成稳定的自激振荡器。 这里，选用 51 单片机 12MHZ 的内部振荡方式，电容器 C1、C2 起稳定振荡 单片机原理及系统课程设计报告 3 频率， 并对振荡频率有微调作用， C1 和 C2 可在 201
