单片机课程设计--数字温度计的设计

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1、I 单片机原理与接口技术 课程设计 II 前前 言言 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,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用 方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同种类的传感器，可实现诸如电压、湿度、温度、 速度、硬度、压力等的物理量的测量。 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

2、，智能化控制方向发展。 摘要：摘要： 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。测 量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。 最常见到得测量温度的工具是各种各样的温度 计，例如：水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式 表示温度的高低， 人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。 利用单片机和温度传感器构成 的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。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，测温范围广，测温准确，其输 出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研

3、实验室使用。本文主要介绍了 一个基于 AT89C51 单片机的测温系统， 详细描述了利用数字温度传感器 DS18B20 开发测温系 统的过程， 该系统可以方便的是实现温度采集和显示， 并可以根据需要任意设定上下限报警温 度，它使用起来方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合我们日 常生活和工农业生产中的温度测量， 也可以当做温度处理模块嵌入其他系统中， 作为其他主系 统的辅助扩展。DS18B20 和 AT89C51 结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰 能力强，适合与恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 本设计首先是确定目标，气候是各个功能模块的设计

4、，再在 Proteus 软件上进行仿真，修 改，仿真。 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。 关键词：关键词：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89C51 III 目录 前 言 . II 一、单片机简介 .1 1.1 单片机的应用 .1 二、设计方案.1 2.1 设计务任和要求 1 2.2 方案论证 2 三、系统设计原理2 3.1 系统组成 2 3.2 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 .3 3.3 主控电路 4 3.4 时钟电路 5 3.5 复位电路 5 3.6 显示电路 6 3.7 温度传感器及 DS18B20 测温

5、原理 .6 四、系统软件算法设计.8 4.1 主程序设计 .8 4.2 读出温度子程序 9 4.3 温度转换命令子程序 10 4.4 计算温度子程序 10 五、软件仿真. 11 5.1 系统仿真结果 . 11 5.2 系统原理图 . 12 六、总结与体会 . 13 附录. 13 1 一、单片机简介一、单片机简介 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中 央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器 等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集 成到一块硅片上构成

6、的一个小而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、 高效地完成程序设计者实现规定的任务。 1.1 单片机的应用 1、在家用电器领域的应用 现在在家用电器的更新、市场开拓等方面，单片机的应用越来越广泛，比如电子玩具或者 高级的电视游戏机中，会应用单片机实现其控制功能;而洗衣机可以利用单片机识别衣服的种 类与脏污程度，从而自动选择洗涤强度与洗涤时间;在冰箱冷柜中采用单片机控制可以识别食 物的种类与保鲜程度，实现冷藏温度与冷藏时间的自动选择;微波炉也可以通过单片机识别食 物种类从而自动确定加热温度与加热时间等等， 这些家用电器在应用单片机技术后， 无论是性 能还是功能，与传统技术相比均有长足的进步。 2、在医用设备领域的应用 现代医疗条件越来越发达，人们对医疗灭菌消毒技术也越来越重视，但是一些偏远地区的 小医院、小诊所其消毒灭菌设备还十分简陋，无法有效的控制消毒质量。随着单片机技术的发 展，其体积较小、功能强大、具有灵活的扩展性、应用方便的特点也越来越突出，因此在医用 呼吸机、分析仪与监护仪、超声诊断设备、病床呼叫系统等设备中得到了广泛的应用。 3、在工业控制领域的应