单片机温度计课程设计

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1、 - 1 - 摘要摘要 本设计是一个基于 AT89S52 单片机的“数字温度计”。 随着科 学技术的进步和发展， 单片机技术已经普及到我们的生活、 学习、 工作、科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，因此， 本文采用 AT89S52 单片机来实现这个测温系统。此外，测温系统 的开发还利用了数字温度传感器 DS18B20，可以方便的实现温度 的采集，并对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各个 模块系统流程进行了分析，对各部分的电路也进行一一介绍。此 测温系统测量温度的基本范围是-50110，精度误差小于 0.5，采用 LED 数码直读显示，并且可以根据需要任意设定上 下限的报警温度以

2、实现其超过报警值时给出提醒。其体积小、功 耗低、结构简单、读数方便、测温范围广、测温准确、抗干扰能 力强，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，有 着很好的前景。 关键词关键词：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S51 - 2 - 目录目录 第一章第一章.概述概述. - 3 - 1.1、设计目的及意义 - 3 - 1.2、设计任务及要求 - 3 - 第第二二章章.系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计 - 4 - 2.1、设计方案论证 - 4 - 2.1.1、方案一：使用热敏电阻. - 4 - 2.1.2、方案二：采用数字温度芯片 DS18B20 . - 4

3、- 2.2、总体设计框图 - 5 - 2.3、主控电路器件 - 6 - 2.4、时钟电路和复位电路. - 7 - 2.5、按钮输入电路 - 8 - 2.6、显示电路和驱动电路 - 9 - 2.7、数字温度传感器 DS18B20 . - 10 - 2.7.1、DS18B20 简单介绍 . - 10 - 2.7.2、DS18B20 性能特点 . - 11 - 2.7.3、DS18B20 内部结构 . - 11 - 2.7.4、DS18B20 控制方法 . - 14 - 2.8、温度报警电路 - 15 - 第第三三章章.软件设计软件设计. - 17 - 3.1、主程序流程图 - 18 - 3.2、读

4、出温度子程序 - 19 - 3.3、数据处理子程序 - 20 - 3.4、数据刷新子程序 - 20 - 3.5、报警子程序 - 21 - 第第四四章章.实验仿真实验仿真. - 23 - 4.1、系统仿真设计 - 23 - 4.2、仿真结果分析 - 24 - 第第五五章章.软硬件系统的调试软硬件系统的调试 - 29 - 第第六六章章.课程设计体会课程设计体会 - 30 - 第第七七章章. 参考文献参考文献 - 31 - 附附 1源程序代码源程序代码 - 32 - 附附 2系统原理图系统原理图 - 46 - - 3 - 第一章第一章 概述概述 1.1、设计目的及意义 1、 理解单片机在自动化中的作

5、用以及掌握单片机的编程方法 和仿真软件 Proteus 的使用方法。 2、进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单 片机应用系统设计的基本方法和步骤。 3、掌握键盘和显示器在单片机控制系统中的应用。 4、掌握撰写课程设计报告的方法。 5、锻炼自己的动手能力。 1.2、设计任务及要求 1、测量温度的基本范围是-50110。 2、测量精度误差小于 0.5。 3、采用 LED 数码直读显示。 4、扩展功能。 5、可以任意设定温度的上下限报警功能。 - 4 - 第二章第二章 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计 2.1、设计方案论证 该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成， 实

6、现 的方法很多，下面将列出两种在日常生活和工、农业生产中 经常用到的实现方案。 2.1.1、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，就可以将被测温度值显示出来，这种设计需要用到 A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。 2.1.2、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 AT89S52 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 - 5 - 机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现