1、 要求完成的内容:要求完成的内容: 1)单片机、温度传感器选型设计; 2) 单片机系统扩展设计; 3) 温度采集电路设计; 4)显示电路设计; 5)报警上下限调整电路与复位电路的设计; 6)电路原理图(1-2 张); 7)设计计算说明书一份(20 页(9000 字)以上) 设计时间:2013 基于单片机的 DS18B20 数字温度计设计 - 内容摘要: 随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能独立工作的温度检 测系统已广泛应用于各种不同的领域。 本文介绍了一个基于 AT89C51 单片机和数字温度 传感器 DS18B20 的测温系统,并用 LM016L 液晶显示器显示温度值,易
2、于读数。系统电 路简单、操作简便,能任意设定报警温度并可查询最近的 10 个温度值,系统具有可靠 性高、成本低、功耗小等优点。 关键词:单片机 数字温度传感器 温度计 目 录 - 第 1 章 绪论 1.1 引言 第 2 章 系统总体方案设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1 方案一 2.1.2 方案二 第 3 章 系统主要器件的选型设计 3.1 主控制器 AT89S51 3.1.1 AT89s51 的特点及特性 3.1.2 管脚功能说明 3.1.3 振荡器特性 3.1.4 芯片擦除 3.2 温度传感器 DS18B20 3.2.1 采用数字单片智能温度传感器 3.3 液晶显示器 LM0
3、16L 第 4 章 系统硬件电路设计 4.1 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 4.2 显示部分电路设计 4.3 报警电路的实现 4.4 报警上下限调整电路实现 4.5 复位电路的实现 结论 参考文献 - 第 1 章 绪论 1.1 引言 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 来的方便也是不可否定的, 其中数字温度计就是一个典型的例子, 但人们对它的要求越来 越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入 手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范
4、围广,测温 准确,其输出温度采用数字显示,该设计控制器使用单片机 AT89S51,测温传感器使用 DS18B20, 用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 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, 已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计 属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 温度控制广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度计来采集温度,通过人工 操作加热、通风和降温设备来控制温度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员 的劳动强度大。
5、即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果 也不理想。在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度不合理而引发的事故时有 发生。对工业生产可靠进行造成影响,甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点,需要在 某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。本设计由于采用了新型单片机对温度进 行控制,以其测量精度高,操作简单。可运行性强,价格低廉等优点,特别适用于生活, 医疗,工业生产等方面的温度测量及控制。 根据系统的设计要求,选择 DS18B20 作为本系统的温度传感器,选择单片机 AT89S51 为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器 DS
6、18B20,省却了采样保持电路、运放、数模转换电路以及进行长距离传输时的串 并转换电路,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。 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 AT89S51 单片机上,经过 51 单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器为点阵字符 LCD,LM016L 液晶模块。本系统除了显示温度以外还可以设置上下限,对所测温度进行监 控,当温度高于或低于设定温度时,开始报警并启动相应程序。 中央微处理器 AT89S51: AT89S51 是一个低功耗,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 - 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器, 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准 MCS-51 指令系统及 80S51 引脚结构,芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元,功能强大的 微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案