1、1 单片机原理及应用单片机原理及应用 课程设计报告课程设计报告 实验学生班级 实验学生姓名 实验学生学号 实 验 时 间 实 验 地 点 指 导 教 师 实验成绩评定 指导教师签字 年 月 日 2 目录目录 摘要. 3 方案论证 3 方案一 3 方案二 3 一.芯片介绍 . 4 1.1 AT89C51 . 4 1.2 DS18B20. 4 二.设计目的 . 5 三.设计要求 . 6 四.设计思路 . 6 4.1 硬件设计 . 6 4.2 软件设计 6 4.2.1 主程序 6 4.2.2 读温度函数 . 7 4.2.3 温度转换函数 7 4.2.4 温度显示函数 8 五 电路设计 9 5.1 外
2、部振荡源设计 9 5.2 1602 液晶显示电路 9 5.3 数码管报警次数电路设计 9 5.4 LED 报警闪烁电路 10 5.5 蜂鸣器电路 . 10 5.6 DS18B20 与 AT89C51 连接电路 10 5.7 报警温度改变电路 11 六.程序分析 . 11 6.1 主函数 . 11 6.2 读取温度函数 . 12 6.3 温度转换函数 . 12 6.4 显示函数 12 6.5 软件运行时间函数 . 14 6.6 改变报警温度 14 6.7 报警计数 . 15 七.单片机资源配置. 15 八. 小结 15 九.参考文献 . 16 附录 总电路原理图 17 附录 C 程序 . 18
3、3 摘要摘要 随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进 行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点， 而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。在 日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实 验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的 主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大 的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和 二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，
4、再转换成对应的温度，这些方法相对 比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。我们 采用美国 DALLAS 半导体公司继 DS18B20 之后推出的一种改进型智能温度传感器 DS18B20 作为检测元件，温度范围为-55125 C,最高分辨率可达 0.0625 C。DS18B20 可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的件电路，具有 低成本和易使用的特点。 本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路, 该电路采用 DS18B20 作为温度监测元件，测量范围 0-+100，使用 LED 模块显示， 能设置温度报警上下限。正文着
5、重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传 感器 DS18B20 的原理，AT89C51 单片机功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、结构 简单 关键词：温度测量；DS18B20；AT89C51 方案论证方案论证 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实现方案。 方案一方案一：使用热敏电阻由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其 感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行 A/D 转换后，就可以用单片 机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到 A
6、/D 转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二方案二：采用数字温度芯片 DS18B20 采用数字温度芯片 DS18B20 测量温度，输出信 号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物 理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在 0100 摄氏度时，最大线 形偏差小于 1 摄氏度。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计 DS18B20 和微控制器 AT89c51 构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计 算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用 51 单片机控制，软件编程 的自由度大， 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制， 而且体积小， 硬件实现简单， 安装方便。 从以上两种方案，容易看出方案一的测温装置可测温度范围宽、体积小，但是线性误
