基于51单片机的数字温度计设计

基于51单片机的数字温度计设计一．课题选择随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。单片机控制系统无疑在这方面起到了举足轻重的作用。单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子，它可广泛应用与生产生活的各个方面，具有巨大的市场前景。二．设计目的理解掌握51单片机的功能和实际应用。掌握仿真开发软件的使用。掌握数字式温度计电路的设计、组装与调试方法。三．实验要求以51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。温度显示采用4位LED数码管显示，三位整数，一位小数。四．设计思路根据设计要求，选择STC89C51RC单片机为核心器件。温度检测采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P3.6引脚。采用usb数据线连接充电宝供电，接电后由按钮开关控制电路供电。硬件电路设计总体框图为图1：五．系统的硬件构成及功能主控制器单片机STC89C51RC具有低电压供电和体积小等特点，有40个引脚,其仿真图像如下图所示：显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。LED数码管在仿真软件中如下图所示：温度传感器DS18B20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9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。简单的多点分布应用。无需外部器件。可通过数据线供电。零待机功耗。测温范围-55~+125摄氏度。其电路图如下图所示：七．系统程序设计数字式温度计的应用程序主要包括主程序，温度检测程序，温度转换程序，LED显示程序等。其思路如下图所示：八．测量及其结果分析Proteus仿真结果软件方面，在Proteus编译下进行，源程序编译及仿真调试。在软件中选定传感器后可对其进行环境温度设置，如下图，将环境温度设为34.9.硬件测试结果在硬件测试方面，检查电路板及焊接的质量情况，在焊接无误后通电检查LED显示器。其中成品图如图所示：通电后，室温下LED的示数如图所示九．设计心得体会本次实验对我们组来说是一次难得的经历，首先是第一次接触了仿真软件Proteus,在使用时经历了很多次失败，因为这款软件与以前使用过的软件有很大不同，使用时不停出错，接线时由于原件放置不合理而接的杂乱无章，输入源程序时还算顺利，显示结果比较满意。其次是程序设计，我们在参考别人成功先例的基础上根据自己设计的需要进行编程，其中经历了不少曲折，最后我的收获是编程一定要细心，针对每一个细节，稍有疏忽程序就不能正常运行。在这次的实践与学习中，尽管期间困难重重，但我们还是从中学习了不少新的知识和技能，也体会到了经历失败最终成功的喜悦。总之，通过这次电工电子综合设计，我收获了很多，我希望自己在今后的各项研究工作中也坚持这种精神。十．附录源程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define

uchar

unsigned

char#define

uint

unsigned

intsbit

DATA=P1^1;//DS18B20接入口ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//共阴极字型码inttemp;

//温度值intss;

//中间的一个变量intdd;intj;uchardatab;//定时器中断次数uchardatabuf[4];//字型显示中间变量intalarmH=320;

//默认报警值intalarmL=100;//定义开关的接入口sbit

k1=P2^5;//+sbit

k2=P2^6;//-sbit

k3=P2^7;//确认sbit

k4=P2^4;//切换sbit

bell=P1^0;//蜂鸣器sbit

HLight=P1^2;//正温指示灯sbit

LLight=P1^3;//负温度指示灯sbit

warn=P1^4;

//报警指示灯sbit

Red=P1^6;

//温度上限设置指示灯sbit

Green=P1^7;//温度下限设置指示灯bitset=0;

//初始化bitFlag=0;

//设置标志intn;//函数的声明区voidkey_to1();voidkey_to2();voiddelay(uint);voidkey();voidShow();//函数的定义区/*延时子函数*/voiddelay(uintnum){

while(num--);}//DS18b20温度传感器所需函数，分为初始化，读写字节，读取温度4个函数Init_DS18B20(void)

//传感器初始化{

ucharx=0;

DATA=1;

//DQ复位

delay(10);

//稍做延时

DATA=0;

//单片机将DQ拉低

delay(80);//精确延时大于480us

//450

DATA=1;

//拉高总线

delay(20);

x=DATA;

//稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败

delay(30);}ReadOneChar(void)

//读一个字节{

uchari=0;

uchardat=0;

for(i=8;i>0;i--)

{

DATA=0;//给脉冲信号

dat>>=1;

DATA=1;//给脉冲信号

if(DATA)

dat|=0x80;

delay(8);

}

return(dat);}WriteOneChar(unsignedchardat)

//写一个字节{

uchari=0;

for(i=8;i>0;i--)

{

DATA=0;

DATA=dat&0x01;

delay(10);

DATA=1;

dat>>=1;

}

delay(8);}intReadTemperature(void)//读取温度{

uchara=0;

ucharb=0;

intt=0;

floattt=0;

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0x44);//启动温度转换

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作

WriteOneChar(0xBE);//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度

a=ReadOneChar();//低位

b=ReadOneChar();//高位

t=b;

t<<=8;

t=t|a;

tt=t*0.0625;

t=tt*10+0.5;

return(t);}void

display00()

//*********显示负值子函数{

dd=-(temp-1);

buf[1]=dd/100;

buf[2]=dd/100;

buf[3]=dd%100/10;

buf[0]=dd%10;

//动态显示

for(j=0;j<5;j++)

{

P2=0xff;

//初始灯为灭的

P0=0x00;

P2=0xfd;//显示小数点

P0=0x80;//显示小数点

delay(100);

P2=0xff;

//初始灯为灭的

P0=0x00;

P2=0xf7;//片选LCD1

P0=0x40;

delay(100);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0xfb;

//片选LCD2

P0=table[buf[2]];

delay(100);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0Xfd;//片选LCD3

P0=table[buf[3]];

delay(100);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0Xfe;

P0=table[buf[0]];

//片选LCD4

delay(100);

P2=0xff;

}}//显示正值子函数void

display(){

buf[1]=temp/1000;//显示百位

buf[2]=temp/100%10;//显示十位

buf[3]=temp%100/10;//显示个位

buf[0]=temp%10;//小数位

for(j=0;j<3;j++)

{

P2=0xff;

//初始灯为灭的

P0=0x00;

P2=0xfd;//显示小数点

P0=0x80;//显示小数点

delay(300);

P2=0xff;

//初始灯为灭的

P0=0x00;

P2=0xf7;

//片选LCD1

P0=table[buf[1]];

delay(300);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0xfb;

//片选LCD2

P0=table[buf[2]];

delay(300);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0Xfd;

//片选LCD3

P0=table[buf[3]];

delay(300);

P2=0xff;

P0=0x00;

P2=0Xfe;

P0=table[buf[0]];

//片选LCD4

delay(300);

P2=0xff;

}}voidkey()

//按键扫描子程序{

if(k1!=1)

{

delay(20);

if(k1!=1)

{

while(k1!=1)

{key_to1();

for(n=0;n<8;n++)

Show();

}

}

}

if(k2!=1)

{

delay(20);

if(k2!=1)

{

while(k2!=1)

{key_to2();

for(n=0;n<8;n++)

Show();

}

}

}

if(k3!=1)

{

TR0=1;//复位，开定时

temp=ReadTemperature();

}

if(k4!=1)

{

delay(20);

if(k4!=1)

{

while(k4!=1);

set=!set;

if(set==0)

{Red=0;Green=1;}

else{Green=0;Red=1;}

}

}}voidkey_to1(){

TR0=0;

//关定时器

temp+=10;

if(temp>=1100)

{temp=-550;}

if(set==0)

{alarmH=temp;}

else{alarmL=temp;}

}voidkey_to2(){

TR0=0;

//关定时器

temp-=10;

if(temp<=-550)

{temp=1100;}

if(set==0)

{alarmH=temp;}

else{alarmL=temp;}}voidalarm(void){

if(temp>alarmH||temp<alarmL)

{

//bell=1;

//delay(50);

//bell=0;

Flag=1;

}else{Flag=0;}}logo()//开机的Logo

{

P0=0x40;

P2=0xf7;

delay(50);

P2=0xfb;

delay(50);

P2=0Xfd;

delay(50);

P2=0Xfe;

delay(50);

P1=0xff;

//关闭显示}voidShow()

//显示函数,分别表示温度正负值{

if(temp>=0)

{HLight=1;LLight=0;display();}

if(temp<0)