单片机原理及应用课程设计(温度测量)

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1、 第 1 页 共 14 页 信息工程学院 课程设计说明书课程设计说明书( (论文论文) ) 题 目: 温度测量 课 程 名 称: 单片机原理及应用课程设计 专 业: 电子信息工程 班 级: 电信 0902 设计起止时间： 年 月 日至 年 月 日 成绩 第 2 页 共 14 页 目 录 一、设计功能要求 3 二、系统总体设计方案 . 3 三、系统分析与设计 . 3 四、源码清单 . 8 五、改进意见与收获体会 .13 六、主要参考资料 .14 第 3 页 共 14 页 一、设计功能要求一、设计功能要求 采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用数码管直 接显示温度值，微机系统作为数字

2、温度计的控制系统。 基本要求： (1)检测的温度范围：-2070，检测分辨率0.5。 (2)用 1602 液晶屏来显示温度值。 (3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。 二、系统总体设计方案二、系统总体设计方案 本系统是一个基于单片机 AT89S51 的数字温度计的设计，用来测量 环境温度，测量范围为-2070度。整个设计系统分为 4部分：单片机 控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以 AT89S52 为核心，通过数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D 转 换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数 据处理，但同时也对编程提出了更

3、高的要求。单片机把采集到的温度进行 相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。采用 1602 液晶屏显示 温度。 三、系统分析与设计三、系统分析与设计 1基本工作原理 以AT89C51作为核心控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显 示，其能够测量环境温度，根据此温度设定上下限报警温度。所以，我们 在电路设置了三个按钮，其中两个按钮作于调控温度的值的大小，剩下的 一个是设置按钮，利用它来切换到调控温度最高值与最低值的界面。当温 度值达到上限或下限值甚至超多它，马上触发报警系统，二极管会闪烁， 发声器发声。 第 4 页 共 14 页 温度计工作原理图 2.基本框图及各个部分的组成 本电

4、路的小系统主要由四部分组成，复位电路、脉冲电路、检温电 路、显示电路。 2.1 复位电路：计算机在启动运行的时候都需要复位，使中央处理器 CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态， 并且从这个初始状 态开始工作。单片机的复位是靠外部电路实现的，51 单片机有一个复位引 脚 RST，高电平有效。 最常用的复位电路 有两种 一种是有极性电容和一个电阻串联，电容接电 源端，电阻的一端接地，电容和电阻的公共端接复位端口；另外一种方法 是一个按钮和极性电容并联，电容正极与按钮的公共端接复位电路，另外 一个公共端接地。在焊接硬件的时候我们是采用了第一种方法接复位电路 的。 2.2 脉冲电路：计算

5、机的正常运行是需要脉冲才能正常工作，一个 12MHZ的晶振和两个电容并接一起接到单片机 XTAL1和 XTAL2的端口， 根据自己程序的需要我们可以选择产生脉冲的大小，产生脉冲的大小与晶 振和电容有关。我们选择的是一个 12MHZ 的晶振和 22pf 的电容。 2.3 检温电路：DS18B20 数字温度传感器 DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM 、 温度传感器、 非 挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。DS18B20 的外形及管脚 第 5 页 共 14 页 排列如下图 1: DS18B20 引脚定义： (1)DQ 为数字信号输入/输出端； (2)GND

6、 为电源地； (3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 。 DS18B20 的管脚图 2.4 测温工作:温度传感器 DS18B20 连接时 I/O 口上要接一个上拉 5K 左右的电阻， 这样可以保证温传感器工作时候的精度， 还有抗干扰的作用。 温度传感器检测外界的温度，得到的数据，将进行数据的转换，转换完成 的温度数字将会保留，然后在液晶上显示，同时也会与程序设计的温度的 上限和下限进行比较，若超出设定的上限和下限的温度值，就报警。 显示电路： 第 1 脚：VSS 接地 第 2 脚：VDD 接 5V 正电源。 第 3 脚：为液晶显示器对比度调整端，接电源时对比度最弱，接地时 对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 欧 姆的电位器来调整对比度。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择 指令寄存器。 第 5 脚：RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写 操作。当 RS 和 RW 共同为低电平时，可以写入指