课设有关数字温度计设计

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1、前言单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强，能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使单片机性能的发展。而现在的单片机在农业上页有了很多的应用。温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最

2、常用到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到得测量温度的工具是各种各样的温度计，例如：水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。第一章设计的要求及任务1.1传感器传感器是将感受到的外界信息，按照一定的规律转换成所需的有用信息的装置，它获取的信息可以是各种物理量、化学量和生物量，而转换后的信息也有各种形式。例如：光、温度、声、委位移、压力等物理量，可以通过传感器相互转化。但是通常

3、是将非电量或电量转换成易于处理和传输的电量，有些传感器的这种转换是可逆的，即输入量为电量而输出量为机械量或热工艺量等。1.2任务与要求1.2.1设计任务及指标1：设计任务：利用单片机和数字温度传感器，实现一个能精确测量并显示温度的实际应用系统，为低成本的数字温度测量系统设计提出一种新的解决方案。并需说明设计方案的构思依据、设计思路、系统原理、设计过程及系统工作流程图。2：技术指标：①系统稳定性高；②使用四位数码管显示温度值；③测量精度达0.1℃；④要求系统具备复位功能；22第2章智能温度传感器与单片机2.1智能温度传感器的产品分类智能温度传感器采用了数字化技术，能以数据形式输出被测温度值。其测

4、温误差小、分辨率高、抗干扰能力强、能远程传输数据、用户可设定上、下限，具有越限自动报警功能并且带串行总线接口，适配各种微控制器。按照串行总线划分有单线总线（1—Wire）、二线总线（含SMBUS、I2C总线）三线总线（含SPI总线）几种类型。典型产品有DS18B20(单线总线)、LM75（I2C总线）和LM75（SPI总线）。多通道智能温度传感器除具有内置温度传感器之外，还专门增加了若干个远程测温通道，通过在总线上接多片同种型号的芯片，很容易将通道扩展到几十路，这就为研制多路温度测控系统创造了便利条件。多通道智能温度传感器的典型产品有MAX1668、AD7417、AD7817、MAX1805和

5、LM83。2.2智能温度传感器典型产品的技术指标智能温度传感器典型产品的技术指标，详见表2—1表2-1智能温度传感器典型产品的技术指标222.3单片机AT89C2051的简介单片机AT89C2051具有低电压供电和小体积等特点,两个端口刚好满足电路系统的设计需要,很适合便携式产品的设计使用,系统可用二节电池供电.AT89C2051提供如下的标准功能：2KB闪速存贮器，128B内部RAM，15根I/O口引线，两个16位定时器/计数器，一个五向量两极中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器以及片内振荡器和时钟电路。此外，AT89C2051采用可降到0频率的静态逻辑操作设计，并支持两种可选的软

6、件节电工作方式，即空闲方式和掉电方式。在空闲方式下，CPU停止工作，但允许内部RAM、定时器、计数器、串行口和中断系统继续工作。在掉电方式下，保存RAM的内容，但振荡器停止工作，并禁止所有其部件工作，直到下一个复位。AT89C51的结构框与AT89C51类似。现将AT89C51的主要特性归纳如下：·和MCS—51产品兼容。·2KB可重编程闪速存储器。·耐久性：1000次写/擦除周期。·2.7—6V的工作范围。·全静态操作：0Hz—24MHz。·128字节内部RAM。2.4单片机AT89C2051的引脚图图2-2单片机AT89C2051引脚图第3章DS18B20数字温度计3.1DS18B20温度

7、传感器的性能特点DS18B20温度传感器是美国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要一个端口引脚进行通信；22●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电