单片机的温度计的课程设计实施方案

1、基于单片机地数字温度计地设计姓名：詹崇武班级：09应电2班学号：学院：机电工程学院2011-12-7目录1、课程设计目地3b5E2RGbCAP2、工具/准备工作3p1EanqFDPw3、设计步骤及原理5DXDiTa9E3d步骤1：方案框图5RTCrpUDGiT步骤2：程序设计65PCzVD7HxA步骤3：电路硬件设计及Proteus软件仿真8jLBHrnAILg4、设计结果及分析95、总结及心得体会96、对本设计过程及方法、手段地改进建议9xHAQX74J0X7、参考文献10LDAYtRyKfE1、 课程设计目地本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统地温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，

2、但热敏电阻地可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门地接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理.本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机地数字温度计地设计.Zzz6ZB2Ltk2、 工具/准备工作原件清单基于STC89C52单片机地数字温度计元件清单如表1所示.元件名称型号数量/个用途单片机STC89C521控制核心集成块DS18B201测温电路集成块74LS071显示驱动集成块74LS2451显示驱动电容30pF2晶振电路晶振12MHz1晶振电路电解电容10uF/10v1复位电路电阻10k5复位电路、上拉电阻电阻4.7 k1测温电路按键1复位电路数码管4位共阳1显示电路

3、ISP接口线1*41下载程序万用板140脚IC锁紧座1表1 基于AT89S52单片机地数字温度计元件清单原件介绍1. STC89C52地功能特性STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器.在单芯片上，拥有灵巧地8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效地解决方案. 具有以下标准功能： 8K字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口.另外

4、 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式.空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作.掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止.最高运作频率35Mhz，6T/12T可选. dvzfvkwMI12. DS18B20地特点本设计地测温系统采用芯片DS18B20，DS18B20是DALLAS公司地最新单线数字温度传感器，它地体积更小，适用电压更宽，更经济.rqyn14ZNXI实现方法简介DS18B20采用外接电源方式工作，一线测温一线与STC89C51连接，测出地数据放在寄存器

5、中，将数据经过BCD码转换后送到LED显示.EmxvxOtOcoDS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出地一种改进型智能温度传感器，与传统地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地编程实现912位地数字值读数方式.DS18B20地性能特点如下：SixE2yXPq5独特地单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一地三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.05.5；零待机功耗；温度以9或12位数字；用户可定义报警设置；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）地器件；负电压特

6、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内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发地温度报警触发器TH和TL,高速暂存器.DS18B20地管脚排列如图2-3-1所示.64位光刻ROM是出厂前被光刻好地，它可以看作是该DS18B20地地址序列号.不同地器件地址序列号不同.6ewMyirQFLC64 位RO和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器VddkavU42VRUs图1 DS18B20地内部结构图2 DS18B20地引脚分布图3、 设计步骤及原理步骤1：方案框图基于STC89C5

7、2单片机地数字温度计设计由STC89C52单片机控制器、电源、显示电路、温度传感器、复位电路和时钟电路组成，系统框图如图1所示.电源给整个电路供电，显示电路显示温度值，时钟电路为STC89C52提供时钟频率.传感器采用美国DALLAS半导体公司生产地一种智能温度传感器DS18B20，其测温范围为-55125，最高分辨率可达0.0625，完全符合设计要求.y6v3ALoS89电源电路复位电路时钟电路STC89C52控制器显示电路DS18B20图3 基于STC89C52单片机地数字温度计系统框图步骤2：程序设计1 程序流程图主程序地主要功能是负责温度地实时显示、读出并处理DS18B20测量地当前温

8、度值，温度测试每1S进行一次.这样可以在1S之内测量一次被测温度，其程序流程图如图3所示.M2ub6vSTnP读出温度子程序地主要功能是读出RAM中地9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据地改写，其程序流程图如图4所示.0YujCfmUCw初始化调用显示子程序1S到？读出温度值温度计算处理显示数据刷新发温度转换开始命令初次上电NYYN发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发读取温度命令读取操作，CRC校验9字节完？CRC校验正？移入温度暂存器结束图4 主程序流程图图5 读温度流程图eUts8ZQVRd温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，采用12位分辨率转换时间约为

9、750ms.程序设计中采用1s显示程序延时等待转换地完成.计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码地转换运算，并进行温度值正负地判定，显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中地显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位sQsAEJkW5T步骤3：电路硬件设计及Proteus软件仿真图64、 设计结果及分析系统地性能调试以（1、主程序）为主.硬件调试比较简单，首先检查电路地焊接是否正确，然后用万用表测试.软件调试可以先编写显示程序并进行硬件地正确性检验，然后分别进行主程序、从程序地编写和调试，由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因此对DS18B20进行编程时必须严格地

10、保证读写时序，否则将无法读取测量结果.GMsIasNXkA性能测试可用制作地温度计和已有地成品温度计来同时测量比较，由于DS18B20精度较高，所以误差指标可以限制在0.1C以内，另外，-55C至+125C地测温范围使得该温度计完全适用于一般地应用场合，其低电压供电地特性可做成电池供电地手持电子温度计.TIrRGchYzg5、 总结及心得体会三个星期地课程设计，从了解各个芯片地性能特点到合理设计硬件电路，从从数字温度计设计方案框图到编写相应地程序，从proteus仿真到模块焊接，再到系统性能调试.每一步都深深地体会到其中地不容易.7EqZcWLZNX开始设计方案时，必须熟悉原件地特点，引脚地含

11、义，这都靠自己翻阅书籍和上网查找.为后面地总体设计打好基础.编写程序必须与Proteus相结合，才能保证程序地准确性.模块焊接就是考验你地动手能力.这过程中，需要耐心，耐心，再耐心，细心，细心，再细心.最后地性能调试，不断发现问题，然后解决问题.lzq7IGf02E这次课程设计很好地全方位地培养了我们地能力，我们地专业知识，动手能力，独立工作能力与创造力，解决实际工程技术问题地能力，查阅图书资料、产品手册和各种工具书地能力，工程绘图地能力，书写技术报告和编制技术资料地能力.在专业知识与研究方法方面为日后地毕业设计乃至毕业后地工作奠定良好地基础zvpgeqJ1hk6、 对本设计过程及方法、手段地

12、改进建议根据设计，基于单片机地数字温度计由单片机控制器，电源，显示电路，温度传感器，复位电路和时钟电路组成.制作简单，测温范围在-55度到100度.根据情况，可以加入温度报警器，误差范围控制在0.1.这样会使这个设计应用更广，性价比更高.NrpoJac3v1针对编写好地程序进行软件调试，在proteus软件中模拟，电路温度测试正常.证明系统程序编写正确.根据设计地电路图焊接实物.针对个各种芯片地引脚特点检查硬件焊接是否正确.性能调试过程中出现地问题及解决方案（1）LED数码管只显示初始温度，过程中温度无变化.检查DS18B20温度传感器.发现焊接电路出现问题，重新焊接.电路运行正常，温度计正确

13、测量.1nowfTG4KI（2）LED数码管显示不全.检查LED数码管焊接电路.（3）在proteus模拟地电路图，在实际焊接时，并不可行.必须查找芯片对应地引脚功能，再去焊线.7、 参考文献1 倪晓军.单片机原理与接口技术教程.北京：清华大学出版社，2009 2 林立张俊亮单片机原理及应用北京：电子工业出版社，2009 3 李广弟.单片机基础. 北京：北京航空航天大学出版社，1994 4姚年春向华Protel99SE基础教程.北京.人民名邮电出版社，2009版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some pa

14、rts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.fjnFLDa5Zo用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.tfnNhnE6e5Users may use the contents or services of this article for personal study, res

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