单片机课程设计--基于单片机的数字温度计的设计

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1、基于单片机的数字温度计的设计 任务书 一、设计题目： 基于单片机的数字温度计的设计 二、设计内容： 本设计是一个简易温度计,前向通道采用采用最新的一线传感器 DS18B20，进行温度 采集，温度的采集范围是-55-+110C，后向通道采用多联数码管显示。 三、设计要求： 1. 总体方案设计 2. 控制系统硬件电路设计，确定 18B20 和四位数码管和单片机的连接 3. 软件流程图设计，汇编语言或者 C 语言编写代码 4. 电气原理图的绘制 目录 摘要 . 2 一、概述 3 1.1 设计内容 . 3 1.2 系统方案 . 3 1.2.1 方案一 . 3 1.2.2 方案二 . 3 二、系统元器件

2、介绍 4 2.1 单片机的选择和介绍 . 4 2.2 DS18B20 温度传感器 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.3 74LS244 反相器 7 三、硬件电路的设计 7 3.1 单片机电路 . 7 3.2 测温电路 . 7 3.3 显示电路 . 8 3.4 晶振电路 . 9 3.5 复位电路 . 9 3.6 报警电路 . 9 四、软件设计 9 五、数据测试 . 11 六、总结与体会 . 11 七、参考文献 . 12 附录一：整体电路图 v 迷 . 13 附录二：系统程序 . 14 摘要 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

3、种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89S51单片机的测温系统， 详细描述了利用数字温度传感器DS18B20测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的 硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行 了介绍,。由于DS18B20数字温度传感器是单总线器件，与AT89S51单片机组成一个测温 系统，该系统使用起来相当方便，具有线路简单、体积小、精度高、量程宽、灵敏度高、 功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，并且由于是在同一 根通信线上，因此可以扩展、挂接很多这样的测温系统，十分方便。DS18B20与AT89C51 结合实现最简温度检测

4、系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行 现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：数字温度计；AT89S51；DS18B20 一、概述 1.1 设计内容 本设计主要是介绍了 AT89S51 单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和 软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： 利用温度传感器（DS18B20）测量某一点温度 测量范围为-55110 用数码管进行实际温度值显示 能够在测量温度范围外发出报警信号 1.2 系统方案 1.2.1 方案一 采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在 一起的异金属导线所组成，热电偶产生

5、的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温 差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温 度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，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 被测温度显示出来。热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在 着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计 需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。 系统主要包括对ADC0809 的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这 几项功能的信号通过输入输出电路

6、经单片机处理。此外还有复位电路，晶振电路，报警 电路等。故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片，处理芯片为51 芯片，执行机 构有4 位数码管、报警器等。 1.2.2 方案二 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AT89S51构 成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统 的结构就比较简单,体积也不大。采用51 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编 程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可 以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC 机通信上传数据，另外AT89S51 在工业控制 上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。 该系统利用AT89S51芯片控制温度传感器DS1