数电课程设计---数字温度计

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1、 1 1 设计务任和要求 1.1、基本范围-55125 1.2、精度误差小于 0.5 1.3、LED 数码直读显示 1.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 2. 系统总体方案及硬件设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1 方案一 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，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到 A/D 转换电路，其中还 涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大 时容易受温度的影响从而出现较大的偏

2、差。 2.1.2 方案二 考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常 容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取 被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口 便于系统的再扩展，满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高， 软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2 系统总体设计 温度计电路设计总体设计方框图如图 2.1 所示， 控制器采用单片机 STC89C52， 温度 传感器采用 DS18B20，用 4 位 LED 数码管以串口传送数据实现

3、温度显示。 图 2.1 有了总体设计方案后，下面就是原理图的制作了。原理图如下图 2.2 及图 2.3 示。 2 将数码管电路与主控制电路分开画，最后两者是用导线连接。数码管位选接 P20P23， 段选接 P0 口。 图 2.2 数码管电路 图 2.3 单片机控制电路 2.3 模块简介 系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。 3 2.3.1 主控制器 单片机 STC89C52 具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满 足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。晶 振采用 12MHZ。复位电路采用上电加按钮复位。 图 2.4 晶振

4、电路 图 2.5 复位电路 2.3.2 显示电路 显示电路采用 4 位共阴极 LED 数码管，P0 口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码 输出并作为数码管的驱动。P2 口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式 显示。 2.3.3 温度传感器 DS18B20 温度传感器是美国 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： 1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 2、多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能 3、无须外部器件； 4、可通过数据线供电，电压范围为 3.05.5； 5、零待机功耗； 6、温度以或位数字； 7、用户可定义报警设置； 8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 9、负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20 可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此