基于51单片机的数字温度计设计

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1、安阳师范学院本科学生毕业论文基于51单片机的数字温度计设计作　　者　　　　系（院）物理与电气工程学院专　　业　　电子信息工程　年　　级　　　学　　号　　　指导教师　　　　日　　期　　2012.05.12　　成绩学生诚信承诺书本人郑重承诺：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。所有合作者对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明和表示了。

2、签名：日期：2012-05-12论文使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。签名：导师签名：日期：基于51单片机的数字温度计设计张兆元（安阳师范学院物理与电气工程学院，河南安阳455000）摘要：用单片机控制实现的测温系统，其精度高，稳定性好，并选用了美国DALLAS公司最新推出的DSl8B20一线式数字温度传感器，并给出了数字温度传感器的硬件接口电路及软件设计方法，

3、通过发光数码管显示温度。关键词：STC89C52；DSl8B20；测温；1引言随着现代信息科技的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件,热敏电阻成本低,但需要接信号处理电路,而且热敏电阻的可靠性较差,测量温度的准确度低,检测系统的精度差。而今电子技术和微型计算机的迅速发展，采用单片机进行温度检测、数值显示和数据的传送，具有效率高、性能稳定等优点，还可以实现实时实地控制等技术要求，在工业生产中应用越来越广泛。2技术要求在三位数码管上显示当前

4、采集到的环境温度，并精确到0.1度。3方案论证3.1恰当地选择温度传感器方案1：用热敏电阻做为温度传感器。通过采集各个时间内的电压，进行A/D转换，经过电压与温度的转换、校准，测量出温度。方案2：用DS18B20数字式温度传感器。DS18B20是DS1820的换代产品,它与传统的热敏电阻温度传感器不同,它能够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。其内部集成了温度的传感器及A/D转换模块，通过读取片内数据，测量出温度。由于用热敏电阻作为温度传感器误差较大，可靠性相对较差，且不方便调试

5、校准；而DS18B20测量精度高，集成度高，方便调试，线路简单。所以本设计采用方案2。3.2显示器件的选择方案1：采用液晶显示，此种显示方式，液晶耗电量少，能显示复杂的符号图形。方案2：采用发光数码管显示，此种显示亮度高，且编程简单。考虑到本系统显示简单，液晶价格贵且亮度低，所以选用方案2。4硬件设计4.1关于单片机单片机是一种集成电路，即采用大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU（中央处理器）、随机存储器RAM（randomaccessmemory）、只读存储器ROM（Read-OnlyMemory）、多种I/O口

6、和中断系统、定时器/第15页计时器等功能，还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅板上构成的一个小而精密的计算机系统。我选用的单片机是stc89c52，它是深圳宏晶科技生产的，具有低功耗高性能的优点。并且有8K在系统可编程Flash存储器，512字节数据存储空间，内带4K字节EEPROM存储空间。4.2系统结构图4.2.1了解51单片机的内部系统结构图4.1.1单片机的内部系统结构其中，较为重要的是串行端口。串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。P3.0口的第

7、二功能是串行数据的输入口（RXD），p3.1口的第二功能是串行数据的输出口(TXD)。4.2.2根据设计要求，画出外部系统结构图电路总图见附录一图4.2.2外部系统结构图第15页4.3温度传感器模块4.3.1DS18B20温度传感器介绍DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易兼容微处理器等优点，可直接将温度传感器转化成串行数字信号供处理器处理。4.3.2DS18B20温度传感器特性（1）适应电压范围宽，电压范围在3.0～5.5V，

8、在寄生电源方式下可由数据线供电。（2）独特的单线接口方式，他与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。（3）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。（4）在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路形如多只三极管的组成电路。（5