数字温度计的课程设计

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1、- 1 - 摘要摘要 本设计是单片机控制的数字温度计，随着时代的进步和发展，单片机技术已 经普及到我们生活，学校，工作，科研等各个领域，已经成为一种比较成熟，要 求越来越高，需求越来越迫切的技术,由于世界经济的快速发展，经济竞争已经 成为各国经济实力和综合国力的竞争， 所以单片机已成为衡量一个国家科学技术 发展水平的重要标志之一。 又因为温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应 用，为此我选择了设计一个数字温度计。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，基本范围-50110，精度误差小于 0. 5，LED 数码直读显示可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，

2、可 以报警。本设计以 STC89C52 单片机为核心，DS18B20 数字式温度传感器为温度 传感器，74HC573 锁存器及数码管构成显示电路。单片机控制 DS18B20 进行温度 采集，在接收到 DS18B20 传回数据后进行处理，通过 74HC573 锁存器及数码管显 示实时温度的动态显示。由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度 计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。 关键词关键词： 数字温度计，单片机，DS18B20 - 2 - 目目 录录 1 1 前言前言. 3 3 1.1 设计概述 3 2 2 总体方案设计总体方案设计. 4 4 2.1 方案选择 . 4

3、 3 3 单元模块设计单元模块设计. 5 5 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 . 5 3.2 电路参数的计算及元器件的选择 . 7 3.3 各单元模块的联接 . 9 4 4 软件设计软件设计. 1 10 0 4.1 主要软件设计流程 10 4.2 原理图的绘制与仿真 10 4.3 单片机程序的调试与编译 11 5 5 系统调试系统调试. 1414 5.1 系统单片机程序的调试 14 5.2 系统电路的调试 14 6 6 系统功能、指标参数系统功能、指标参数 1 15 5 6.1 系统能实现的功能 15 6.2 系统功能及指标参数分析 15 7 7 总结与体会总结与体会 1 16 6 8

4、8 参考文献参考文献 1 16 6 附录附录 1 1：数字温：数字温度计的电路原理图度计的电路原理图 附录附录 2 2：DS18B20DS18B20 测温子程序测温子程序 - 3 - 1 1 前言前言 随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著 的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器 技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握 各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 设计概述 本电路为一数字式温度测量及显示电路。上电后系统进入工作状态，单片机 控制数字温度传感器 DS18B20 进行温度测量，并接收其传

5、回的二进制温度数据， 将数据处理后通过数码管以十进制的形式显示出实时温度。 设计目标 通过数字式温度传感器测温，将电路设计为; 1）基本范围-50110 2）精度误差小于 0.5 3）LED 数码直读显示 4）可以设定温度的上下限报警功能 技术路线 该设计分为几个模块：电源模块，测温模块，中央处理模块及显示模块。完 成各模块原理图及程序设计，连接各模块电路，整体调试，在 51 单片机开发板 上验证设计结果。 - 4 - 2 2 总体方案设计总体方案设计 原理框图 方案原理：该方案的各部分电源均由总电源供电，51 单片机作为中央处理器 及控制核心，控制数字温度计采集温度，数字温度传感器在采集到温

6、度后直接输 出数字量，传给单片机进行处理，单片机将传回的二进制数据处理后转换为相应 温度，由译码显示电路以十进制形式显示在数码管上。 显示 电路 电源 数字温度 传感器 STC89C52 - 5 - 3 3 单元模块设计单元模块设计 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 3.1.1 电源电路 电源的设计结构如下： 1 电源电路框图 图 3.2 电源部分连线图 电源电路中，CON1 口接入经变压器降压的低压交流电，二极管 D1、D2、D3、 D4 组成桥式整流电路，三端稳压器 LM7805 稳压，稳压后再进行一次滤波，发光 二极管 D5 与电阻 R1 构成电源工作指示电路，R1 起限流作用。作为滤波电容的 C1、C2、C3、C4 取值均来自 LM7805 器件资料中典型应用电路。电路通过 CON2 口 输出稳定+5V 供给整个系统。 降压 整流 滤波 稳压 - 6 - 3.1.2 中央处理电路 中央处理电路主要由时钟振荡电路，复位电路及 STC89C52 单片机构成， 中央处理电路控制数字温度传感器进行测温并对传回的数据进行处理，再控制显 示电路将测得