基于51单片机的数字温度计设计

1、基于51单片机的数字温度计设计一.选择主题随着时代的发展，智能控制，仪器小型化，电力美化备受关注。单片机控制系统无疑在这方面发挥了重要作用。单片机的应用系统设计已经成为新的技术热点。数字温度计是典型的例子，这在广泛应用和生产生活的各个方面都有很大的市场前景。二.设计目的1.了解51单片机的功能和实际应用。掌握仿真开发软件的使用。3.掌握数字温度计电路的设计、装配和调试方法。三.实验要求1.以51系列微控制器为核心，构成数字温度计。2.使用数字温度传感器作为检测设备进行单点温度检测。3.温度显示用4位led数码管显示。3位整数，1个小数。四、设计理念1.根据设计要求，选择stc89c51rc微控

2、制器作为核心设备。使用ds18b20数字温度传感器进行温度检测。与单片机的接口是p3.6针。3.使用usb电缆连接充电材料，连接电源，然后用按钮开关控制电路。硬件电路设计的完整框图如图1所示。v.系统的硬件配置和功能1.主控制器单芯片stc89c51rc有低压电源和小尺寸、40针、模拟图像，如下图所示。2.显示回路显示电路使用p3端口rxd、txd串行端口输出段代码的总计4位led数字管。led数码管在仿真软件中如下图所示。3.温度传感器ds18b20是美国dallas半导体企业新推出的增强型智能温度传感器，与现有热敏电阻等温度测量元件相比，直接读取测量的温度，并根据实际要求通过简单编程实现9

3、-12个字符的数字值读取。ds18b20的性能特征包括：1.唯一的单线接口只需要一个端口针进行通信。简单的多点分布应用。3.不需要外部设备。4.可以通过数据线供电。5.零备用功耗。温度测量范围-55到125摄氏度。电路图如下图所示。在模拟软体中，如下图所示。ds18b20温度测量电路图如下图所示。对于正常温度测量，ds18b20的温度测量分辨率为0.5摄氏度，可通过以下方法获得高分辨率温度测量结果：将分辨率为0.5度的温度测量读取到ds18b20提供的读取寄存器命令(beh)中，然后从测量结果中剪切最低有效位置(lsb)以获取测量的实际温度的整数部分tz，然后使用beh命令获取计数器1的计数剩

4、余值cs和每度值cd。考虑到ds18b20测量的温度的整数部分与舍入0.25，0.75摄氏度的边界的关系，实际温度ts可以计算为：ts=(tz-0.25) (cd-cs)/cd六。系统范围的硬件电路根据设计要求和设计思路，硬件电路设计框图在仿真软件proteus中完成，如下图所示。其中，led数码管通过由4个pnp晶体管q2、q3、q4、q5和8个电阻组成的动态扫描显示温度。基座与微控制器p1.0、p1.1、p1.2连接，ds18b20的数据i/o端点与微控制器p3.6针连接。外部晶粒为12mhz。vii .系统编程数字温度计的应用主要包括主程序、温度检测程序、温度转换程序、led显示程序等。

5、想法如下图所示。viii .测量和结果分析1.proteus模拟结果蛋白质组编译软件、源程序编译和模拟调试。在软件中选择传感器后，可以将环境温度设置为34.9，如下图所示。2.硬件测试结果硬件测试验证电路板和焊接的质量，如果焊接不正确，请打开电源并检查指示灯显示器。最终项目图表如下：通电后，室温下指示灯显示的次数如图所示ix。设计经验这次实验对我们队来说难得第一次接触了模拟软件pro teus，使用时多次失败。因为该软件与现有使用的软件有很大的不同，使用时一直出错，布线时原稿放置错误，混乱，输入源代码也很顺利，结果更令人满意。其次是编程。我们根据别人的成功先例，根据自己的设计要求进行了编程。其

6、中经历了很多曲折，最终我的收获是编程必须仔细，对每个细节稍有不慎，程序不能正常运行。在这次练习和学习中，我们不顾这段时间的困难，从他身上学到了很多新的知识和技能，也认识到了经历失败最终成功的喜悦。总之，通过这次电子综合设计获得了很多，希望以后在各种研究事业中也坚持这种精神。x.附录源程序#include#include# definucharunsignedchar#defineuint unsignedintsbitdata=p1 1；/ds18b20访问端口uchar code table =0x3f，0x06，0xx5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0xx

7、6f，0x77/常用阴极字体代码int temp/温度值int ss/中间的变量int ddint j；uchar data b；/计时器中断计数uchar data buf4；/字体显示中间变量int alarmh=320/预设警告值int alarml=100/定义交换机的访问端口sbit k1=p2 5；/sbit k2=p2 6；/sbit k3=p2 7；/确认sbitk 4=p2 4/切换sbitbell=p1 0 0/蜂鸣器s bithlight=p1 2；/正温度指示器sbit l light=p1 3；/负温度指示器sbitwarn=p1 4 4/警报指示灯sbit red=

8、p1 6；/最高温度设定指示器sbitgreen=p1 7 7/最低温度设定指示器位元集=0；/初始化位标志=0；/设定旗标int n；/函数的声明区域void key _ to1()；void key _ to2()；void delay(uint)；void key()；void show()；/函数的定义区域/*延迟子函数*/void delay(uint num)while(num-)；/ds18b20温度传感器所需的函数，分为初始化、读写字节，读取4个温度函数init_ds18b20(void) /传感器初始化uchar x=0；data=1；/重置dqdelay(10)；/稍微延迟

9、data=0；/降低单芯片dqdelay(80)；/精确延迟大于480us /450data=1；/拉高总线delay(20)；x=data/短暂延迟后，如果x=0，则初始化成功如果x=1，则初始化失败delay(30)；读取readonechar(void)/一个字节uchar i=0；uchar dat=0；for(i=8)；i0；i-)data=0；/脉冲信号dat=1；data=1；/脉冲信号if(数据)dat |=0x80delay(8)；return(dat)；write one char(unsigned char dat)/单字节写入uchar i=0；for(i=8)；i0；

10、i-)data=0；data=dat0x01delay(10)；data=1；dat=1；delay(8)；int readtemperature(void) /读取温度uchar a=0；uchar b=0；int t=0；float tt=0；init _ ds 18 b20()；write one char(0x cc)；/跳过读取序列号列号的操作write one char(0x44)；/转换起始温度init _ ds 18 b20()；write one char(0x cc)；/跳过读取序列号列号的操作write one char(0x be)；/读取温度寄存器等(共可以读取9个寄

11、存器)，前两个是温度a=readone char()；/低b=readone char()；/高t=b；t=8；t=t | a；tt=t * 0.0625t=tt * 10 0.5return(t)；显示void display 00()/* * * * * *负子函数dd=-(temp-1)；buf1=dd/100；buf2=dd/100；buf3=dd0/10；buf0=dd；/动态显示for(j=0)；j5；j)p2=0xff/初始指示灯熄灭p0=0x00p2=0xfd/小数显示p0=0x80/小数显示delay(100)；p2=0xff/初始指示灯熄灭p0=0x00p2=0xf7/选择

12、片lcd1p0=0x40delay(100)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfb/选择片lcd2p0=tablebuf2；delay(100)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfd/选择片lcd3p0=tablebuf3；delay(100)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfep0=tablebuf0；/选择片lcd4delay(100)；p2=0xff/显示正子函数voiddisplay()buf1=temp/1000；/显示100个字符buf2=temp/100；/显示10个字符buf3=temp 0/10；/显示字符buf0=temp；/小数for(j=0)；j3；

13、j)p2=0xff/初始指示灯熄灭p0=0x00p2=0xfd/小数显示p0=0x80/小数显示delay(300)；p2=0xff/初始指示灯熄灭p0=0x00p2=0xf7/选择片lcd1p0=tablebuf1；delay(300)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfb/选择片lcd2p0=tablebuf2；delay(300)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfd/选择片lcd3p0=tablebuf3；delay(300)；p2=0xffp0=0x00p2=0xfep0=tablebuf0；/选择片lcd4delay(300)；p2=0xffvoid key() /密钥扫描子例程if(k1)！=1)delay(20)；if(k1！=1)while(k1！=1) key _ to1()；f