课程设计--基于单片机的DS18B20数字温度计设计

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1、 要求完成的内容：要求完成的内容： 1）单片机、温度传感器选型设计； 2) 单片机系统扩展设计； 3) 温度采集电路设计； 4）显示电路设计； 5）报警上下限调整电路与复位电路的设计； 6）电路原理图(1-2 张)； 7）设计计算说明书一份（20 页（9000 字）以上） 设计时间:2013 基于单片机的 DS18B20 数字温度计设计 - 内容摘要： 随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作的温度检 测系统已广泛应用于各种不同的领域。 本文介绍了一个基于 AT89C51 单片机和数字温度 传感器 DS18B20 的测温系统，并用 LM016L 液晶显示器显示温度值，易

2、于读数。系统电 路简单、操作简便，能任意设定报警温度并可查询最近的 10 个温度值，系统具有可靠 性高、成本低、功耗小等优点。 关键词：单片机 数字温度传感器 温度计 目 录 - 第 1 章 绪论 1.1 引言 第 2 章 系统总体方案设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1 方案一 2.1.2 方案二 第 3 章 系统主要器件的选型设计 3.1 主控制器 AT89S51 3.1.1 AT89s51 的特点及特性 3.1.2 管脚功能说明 3.1.3 振荡器特性 3.1.4 芯片擦除 3.2 温度传感器 DS18B20 3.2.1 采用数字单片智能温度传感器 3.3 液晶显示器 LM0

3、16L 第 4 章 系统硬件电路设计 4.1 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 4.2 显示部分电路设计 4.3 报警电路的实现 4.4 报警上下限调整电路实现 4.5 复位电路的实现 结论 参考文献 - 第 1 章 绪论 1.1 引言 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，智能化控制方向发展。 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

4、围广，测温 准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机 AT89S51，测温传感器使用 DS18B20， 用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，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。 温度控制广泛应用于人们的生产和生活中，人们使用温度计来采集温度，通过人工 操作加热、通风和降温设备来控制温度，这样不但控制精度低、实时性差，而且操作人员 的劳动强度大。

5、即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器，但由于其互换性差，效果 也不理想。在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度不合理而引发的事故时有 发生。对工业生产可靠进行造成影响，甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点，需要在 某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。本设计由于采用了新型单片机对温度进 行控制，以其测量精度高，操作简单。可运行性强，价格低廉等优点，特别适用于生活， 医疗，工业生产等方面的温度测量及控制。 根据系统的设计要求，选择 DS18B20 作为本系统的温度传感器，选择单片机 AT89S51 为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器 DS

6、18B20，省却了采样保持电路、运放、数模转换电路以及进行长距离传输时的串 并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器 DS18B20 把所测得的温度发送到 AT89S51 单片机上，经过 51 单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符 LCD，LM016L 液晶模块。本系统除了显示温度以外还可以设置上下限，对所测温度进行监 控，当温度高于或低于设定温度时，开始报警并启动相应程序。 中央微处理器 AT89S51： AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 - 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80S51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的 微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案