毕业设计 ----基于C51单片机,DS18B20温度计的设计与实现

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1、 第 页 1 前 言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。电子温度计的出现，给人类的生活带来了很多方便，使人类不管是在生活还是在工业方面都有了很多便利之处。但是电子温度计主要应用还是在生产过程、实验室及研究所。电子温度计本身可由电源提供电压，用温度传感器检测温度，因此电子温度计属温度系统。控制理论从经典理论、现代理论已经发展到更先进的控制理论，控制系统也由简单的控制系统、大系统发展到今 天的复杂系统。本文讨论的电子温度计温度控制系统 AT89C2051单片机提

2、取 DS18B20转化成温度变化通过单片机内部 A/D转化电路转化成数值并由数显电路显示出来。 在我们日常生活及各种生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： 1 硬件电路复杂； 2 软件调试复杂； 3 制作成本高。 而传统的温度计也有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点而下面利用集成温度传感器 DS18B20设计并制作了一款基于 AT89C51的 4位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。其中温度传感器 DS18B20，它集温度测量、

3、A D 转换于一体，其测量范围宽 (-55 125 )，DS18B20 是一款具有单总线结构的器件。 由 DS18B20 组建的温度测量单元体积小，便于携带、安装。同时， DS18B20的输出为数字量，可以直接与单片机连接，无需后级 A D 转换，控制简单。 第 页 2 第一章 总体设计方案 1.1 系统的设计原则 一般系统的设计原则包含安全性（稳定 抗干扰性），操作的便利性（人性化），实时性，通用性和经济性。 （ 1）安全可靠 首先要选用高性能的 AT89C51 单片机，保证在恶劣的工业环境下能正常运行。其次是设计可靠的控制方案，并具有各种安全保护措施，如报警、事故预测、事故处理和不间断电源

4、等。 （ 2）操作维护方便 操作方便表现在操作简单、直观形象和便于掌握且不强求操作工要掌握计算机知识才能操作。 （ 3）实时性强 选用高性能的 AT89C51 单片机的实时性，表现在内部和外部事件能及时地响应，并做出相应的处理。 （ 4）通用性好 系统设计时应考虑能适应不同的设 备和各种不同设备和各种不同控制对象，并采用积木式结构，按照控制要求灵活构成系统。主要表现在两个方面：一是硬件板设计采用标准总线结构（如 PC 总线），配置各种通用的模板，以便扩充功能时，只需增加功能模板就能实现；二是软件功能模块或控制算法采用标准模块结构，用户使用时不需要二次开发，只需各种功能模块，灵活地进行控制系统组态。 （ 5）经济效益高 1.2 系统的设计步骤 （ 1）系统总体方案设计、 （ 2）方案论证评审 硬件和软件的分别细化设计 硬件和软件的分别调试 系统的组装 （ 3）离线仿真和调试阶 段