学士学位论文—-基于51单片机数字温度计设计报告.doc

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1、常州大学电子设计大赛产品名称数字温度计设计专业组自动化参赛队员信息自动化141自动化141作品简介数字温度计基本功能：1、能数字显示被测温度，测量温度范围0℃~100℃；2、分辨率不低于0.5℃3、带有计时和时间显示功能；4、至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路，实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出；5、高、低两路限温控制点可在0℃~100℃范围内任意独立设置；6、当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。扩展部分1、提高温度测量精度，使分辨率不低于0.1℃；2、自动顺时测量（测量间隔时间可调）并保存温度值和测量时间；3、可以查询、回显存储器中自动测量

2、的温度值和测量时刻；4、多路温度巡检（至少两路）和多路温度、时间保存。设计方案数字温度计框图系统方案一单片机的选择：方案1：采用传统的STC89C52RC作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。方案2：采用STM32F103ZET6微控制器（ARMcortexM3内核），还带有非易失性512kFlash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的32位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：512KBFlashROM，72M的主频，

3、片内集成AD、DA，以及具有DMA、SPI总线。方案3：采用MSP430单片机，MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。由于本系统对CPU运算速度要求不高，不需要执行很复杂的运算，加上成本上和队员各自的技术特点考虑，综合起来选STC89C52RC较适合本系统的要求。二温度时间显示模块：方案1：使用液晶显示屏显示时间温度数字。

4、液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点，但是液晶显示屏使用的温度范围很窄，正常工作温度范围为0℃~+55℃，存储温度范围-20℃~60℃。方案2：使用传统的LED数码管显示。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精确可靠，操作简单。但显示效果很差。方案3：使用彩屏（TFT）显示时间温度数字，彩屏显示屏幕较大，所需代码冗长，处理不方便。根据以上论述，系统只需要显示时间

5、和温度值，故采用传统的LED数码管显示。三键盘模块：方案1：使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。方案2：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。由于考虑到本系统所需的按键的不多，并且为了简化程序，选择独立式按键。硬件原理主控制器STC89C52RCSTC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟、机器

6、周期和6时钟、机器周期可以任意选择。主要特性如下：●增强型8051单片机，6时钟、机器周期和12时钟、机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051单片机。●工作电压：5.5V~3.3V●工作频率范围：0~44MHz。●用户应用程序空间为8K字节●片上集成512字节RAM●通用I/O口32个，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上位，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。●ISP(在系统可编程)/IAP（再应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RXD/P3.0,TXD/P3.1）直接下

7、载用户程序，数秒即可完成一片。●具有EEPROM功能●具有看门狗功能●共3个16位定时器/计数器。及定时器T0、T1、T2●外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒●通用异步串行口（UART）,还可用定时器实现多个UART●工作温度范围:-40℃~+85℃（工业级）/0℃~75℃（商业级）●PDIP封装主控制器STC89C52RC电路图温度探测单元：系统采用DALLAS公司的DS18B20，DS18B20适应电压范围广，温度范围-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃时精度为±0.5℃，测量