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：xxxxxxx 班班 级：级： xxxxxx 姓姓 名：名： xxxxx 学学 号：号： xxxxxxx 指导教师：指导教师： xxxxxxx Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 2013 年年 3 月月 7 日日 评语： 考勤（10） 守纪（10） 过程（40） 设 计 报 告 （30） 答辩（10） 总成绩（100） 单片机原理及系统课程设计报告 1 基于单片机的数字温度计的设计基于单片机的数字温度计的设计 摘 要 本课程设计主要介绍基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度测 量系统。该系统
2、以 AT89C51 单片机为主控制芯片，采用数字温度传感器 DS18B20 实 现温度的检测；采用 LED 数码管，显示被测的温度值；采用发光二极管可以直观的 显示温度的大致范围。 关键字：数字温度计；单片机；关键字：数字温度计；单片机；DS18B20DS18B20 Abstract This course is designed to introduce a temperature measurement system based on the AT89C51 and the digital temperature sensor.It takes AT89C51 SCM(Single Chi
3、p Microcomputer) as main control chip, using the digital temperature sensor DS18B20 to realize temperature, and using the LED(Light-emitting Diode) digital tube to display the measured temperature value, the light-emitting diodes can intuitively display the temperature range. Key Words: Digital ther
4、mometer, SCM, DS18B20 1 引言引言 传统的温度计大多以热敏电阻作为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温 度准确率低，且传统的温度计存在反应速度慢，读数麻烦，测量精度不高，误差大等 缺点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。 所以本次 设计选用 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， 以改 善传统温度计的不足。 该数字温度计利用 DS18B20 温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成 单片机能够处理的数字信号后送到单片机进行处理变换，最后显示在共阳极数码管 上。 2 设计方案及原理设计方案及原理 根据系统
5、的设计要求，选择 DS18B20 作为本系统的温度传感器，选择单片机 AT89C51 为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。 单片机原理及系统课程设计报告 2 该系统的总体设计思路如下：温度传感器 DS18B20 把所测得的温度发送到 AT89C51 单片机上，经过 51 单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示 器用 4 位共阳极 LED 数码管以动态扫描法实现。检测范围 20 摄氏度到 35 摄氏度， 超过上下限范围报警并且指示灯闪烁。总体设计方框图如图 2.1 所示。 AT89C51主 控制器 温度采集电路 报警指示电路 LED显示电路 图 2.1 总体设计方框
6、图 3 硬件设计硬件设计 3.1 温度采集电路温度采集电路 DS18B20 温度传感器是一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温 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的编程实现 912 位的数字值读数方式。它具有独特的单线接口方式，仅需要一个端口引脚就能够进行 通信，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能，无需外部器件 等特点。因此用它来组成一个测温系统十分方便，不需要外部任何元器件即可实现测 温，只要求一个端口即可实现通信。 另外，由于 DS18B20 单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此 读写时序很重要。系统对 DS18B20 的各种操作必须严格按照协议进行。具体的操作 协议为：初始化 DS18B20(发复位脉冲)发 ROM 功能命令发存储器操作命令处 理数据。DS18B20 只有三个引脚：VCC、DQ、GND。本设计将温度传感器的数字输 入输出引脚 DQ 与单片机的 I/O 口 P3.7 相连结， 而另外的两个引脚分别是 GND 接地， VCC 接电源。单片
