基于单片机的数字温度计课程设计方案

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1、基于单片机的数字温度计课程设计方案一课程设计目的1、加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；2、学会基本电子元器件的识别和检测；3、学会应用EDA软件Proteus,Multisim进行电路的设计和仿真；4、基本掌握单片机的基本原理，并能将其应用于系统的设计:5．学会运用Altium Designer　Ｐcb进行ｐｃｂ板制作;6．通过实训，提高学生的学习兴趣，激发自主学习能力，培养创新意识。二设计任务先焊制一个单片机最小系统，并以制作的单片机最小系统为核心，设计并制作一个数字温度计应用系统。

2、三设计要求1采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测；2对采集温度进行显示,采用两路设计（显示温度分辨率0.1℃）；3采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定；4显示数据，无数据位必须消隐。四、设计方案及比较（设计可行性分析）该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案。方案一采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成（热电偶的构成如图3.1），热电偶产生的

3、热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D通道的单片机，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。热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。28图3.1热电偶电路图系统主要包括对

4、A/D0809的数据采集，自动手动工作方式检测，温度的显示等，这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。此外还有复位电路，晶振电路，启动电路等。故现场输入硬件有手动复位键、A/D转换芯片，处理芯片为51芯片，执行机构有4位数码管、报警器等。方案二采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之

5、一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51(52)构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信上传数据，另外AT89S51(52)在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。该系统利用AT89C51(

6、52)芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强，它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据，在数据处理同时显示时间，并可以利用AT24C16芯片作为存储器件，以此来对某些时间点的温度数据进行存储，利用键盘来进行调时和温度查询，获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信，方便的采集和整理时间温度数据。系统框图如图281602显示器单片机芯片AT89S52晶振控制第一路温度

7、检测电DS18B20第二路温度检测电DS18B20从以上两种方案，容易看出方案一的测温装置可测温度范围宽、体积小，但是线性误差较大。方案二的测温装置电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单，还可以进行各种功能的扩展,例如报警系统,时间显示等,故本次设计采用了方案二,并采用两路设计。五系统设计总体思路设计方案及其总体设计框图单片机芯片AT89S521602显示器晶振控制第一路温度检测电DS18B20第二路温度检测电路DS18B20六系统原理框图及工作原理分析1.温度计设计系统流程图28系统设

8、计原理：本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计，在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发，学会使用KEIL及Proteus,Multisim等仿真软件。根据设计任务要求选择好器件，编写好程序运行成功之后进行软件联调，验证系统是否正确。通过筛选，我们组选用单片机AT89S52作为主控制系统；用1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置；智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。开始进入缓冲区初始化复位DS18B20发跳过ROM命令温度转