基于单片机控制的数字温度计设计毕业论文.doc

11．设计目的与要求（一）基本功能1测温范围50℃110℃2精度误差不大于01℃3LED数码直读显示（二）扩展功能1．实现语音报数2．可以任意设定温度的上下限报警功能二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。2．3．第三周完成软件和硬件的联合调试。2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。2目录1引言12总体设计方案121设计思路122总体设计框图13设计组成及原理分析131温度采集部分工作原理与分析2311温度采集所用元器件2312温度采集工作原理332显示电路及原理6321显示电路所用元器件6321显示电路工作原理633键盘调整上下限电路7331上下限调整电路元器件7331上下限调整电路工作原理734报警电路原理74总结与体会7参考文献8附录8基于单片机控制的数字温度计摘要本设计采用温度传感器DS18B20，显示部分采用六位数码管动态显示，用四个独立键盘来控制上下限,用AT89S51作为电路的主控部分。关键词数字温度计，DS18B20，动态扫描1引言随着工业化程度的提高，各种工业控制过程中，要求温度控制能够更加智能化。本产品适用于各种仓库的温度测量等，能够直接用数码管显示，本设计温度精确到01℃能够设置上下限，当超过上下限时，会产生报警信号。数码管会显示错误信息，并提示上下限的温度，说明当前温度超前超过用户设置的上下限，提示用户做出相应措施，或用于控制一个电动机等。传感器部分采用美国DALLAS半导体公司的DS18B20温度测量范围为55℃～125℃，DS18B20是一种继DS1820之后新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测的温度。DS18B20是支持“一线总线”接口的温度传感器，对DS18B20读出或写入信息仅需要一条线路，因此电路连接简单，一条线上可同时扩展多个传感器，以增加测量的准确性，该传感器支持30V～55V的电压范围，可靠性高，体积小，更经济，更灵活。32总体设计方案21设计思路（1）方案确立本设计采用平常常见的芯片，主控芯片用AT89S51，温度传感器用DS18B20，显示部分用六个数码管显示，上、下限调整用四个按钮来完成，节约资源。（2）I/O口分配与说明本设计中，用单片机的P12引脚接DS18B20的数据端，P0口用上拉电阻后，接六位数码管的位码，用P2口的P20～P26通过NPN的三级管接数码管的位码。用P1口部分的四个引脚接四个独立键盘用于控制温度的上下限。当测量到的温度超过上限或下限时，数码管会显示闪烁显示ERROR，并提示上限或下限的温度，上下限的温度可以随时通过四个键盘修改。并且上限温度不能低于下限温度，否则会显示ERROR，并保持当前上限。同理，当下限温度高于上限温度时，会显示ERROR，并保持当前的下限温度。单片机通过温度传感器DS18B20获限当前温度，进行转换，并与上、下限温度进行比较，如果没有超过上、下限，则当前温度通过数码管显示。第一位用于显示正、负；当为正温度时，不显示；当为负温度时，显示。第二～第四位显示温度的整数；第五位显示温度的十分位；第六位显示℃，表示当前温度为摄氏度。22总体设计框图设计方框图如图1所示。2图1设计总方框图3设计组成及原理分析31温度测量模块311温度测量模所用元器件DS18B20312温度测量模块原理本设计中，DS18B20采用单独供电。数据端（DQ）接P12。电路原理图如图2所示。图2温度测量原理图1外部引脚DS18B20具有3条引脚，其封装如图3所示，图3DS18B20封装