温度计课程设计

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1、 1 检测技术课程设计说明书检测技术课程设计说明书 温 度 计 院 、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 通信工程 班 级： 通信 完成时间： 2014-1-08 2 1 课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 1.1 课题目的 随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机 STC89S52 设计了温度实时测量及控制系统。 单片机 STC89S52 能够根据温度传感 器 DS18B20 所采集的温度在数码管上实时显示，通过控制从而把温度控制在设 定的范围之内。所有温度数据均通过 4 位数码管 LED 显示出来。系统可以根据时 钟存储相关的数据。

2、通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、 掌握常规控 制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼 同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。 1.2 功能要求说明 设计一个具有特定功能的数字温度计。 该数字温度计上电或按键复位后能自 动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。测量温度范围 099，测量 精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。 1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 1.3.1 设计课题总体方案 硬件电路设计总体框图如图 1 所示 3 (1)根据设计要求,选择 AT89S52 单片机为核心器件。 (2)温

3、度检测器件采用 DS18B20 数字式温度传感器。与单片机的接口为 P1.0 引脚。 (3)键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键（SET）, 加一建（+1），确认键（RET）。 (4)SET 键（上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设 置功能。通过 P0.1 引脚接入。 (5)+1 键（加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调 整位加一。通过 P0.2 引脚接入。 (6)RET 键 （确认键） :当该键按下时， 指向下一个要调整的位。 通过 P0.3 引脚接入。 1.3.2 工作原理说明 本课题以是 80S52 单片机为核心设计的一种数字温度控制系统， 利

4、用温 度传感器 DS18B20 可以直接读取被测温度值，进行转换的特性，模拟温度值 经过 DS18B20 处理后转换为数字值，然后送到单片机中进行数据处理，同时 处理后的数据送到 LED 中显示。 1.3.3 元器件清单 表 1 数字温度计电路元器件清单 元器件名称 参数 数量 元器件名称 参数 数量 单片机 AT89S52 1 四位数码管 1 晶体振荡器 12MHz 1 电阻 13 电容 3 温度传感器 DS18B20 1 按键 1 杜邦线 3 4 2 硬件系统的设计 2.1 课题硬件系统各模块功能简要介绍 2.1.1 主控制器 单片机 AT89S52 具有低电压供电和体积小等特点， 四个端

5、口只需要两个口就 能满足电路系统的设计需要，使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制 造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许程序存储器 在系统可编程，亦适于常规编程器。很适合便携手持式产品的设计使用。 2.2.2 复位电路 复位信号高电平有效，其有效时间应持续 24 个振荡脉冲周期即两个机器周 期以上。若使用频率为 12 MHz 的晶体振荡器，则复位信号持续时间应超 2s 才能完成复位操作。 2.2.3 显示电路 显示电路采用四位共阳 LED 数码管。采用数码管显示，此方案的最大优点就是成 本较低，缺点是电路相对复杂，需要驱动电路，在软件上也需要作出处理

6、。但是此方案完全 可以满足本报警系统的功能和要求，软件处理上也不是特别的复杂，驱动电路也相对简单。 2.2.4 按键电路 独立式按键是指直接用用 I/O 口线构成的单个按键电路。 每个独立式按键各 单独占有一根 I/O 口线。 每根 I/O 口线的工作状态不会影响其他 I/O 口线的工作 状态。 2.2.5 电源电路 电源电路的功能是为整个单片机系统提供稳定的 5V 电压。输入电压选择 9V 的直流电源，经过三端稳压管 LM7805，最后输出电压保持恒定，为 5V。实际测 的数值略低于 5V 可以使单片机正常工作。 2.2.6 温度传感器 DS18B20是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器， 与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要 求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。DS18B20 的性能特点如 下： 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 可通过数据线供电 测温范围-55+125，以