数字电路的单片机数字控制温度计本科学位论文.doc

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1、摘要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。数字温度计给人们的生活带来了更多的方便与快捷。温度是许多监控系统中的一个重要参数。温度测量在物理实验、医疗卫生，食品生产等领域。尤其在热学试验中，由特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一，精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设

2、施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。数字温度计（DigitalThermometer）简称DTM，他是采用数字化测量技术，把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。采用单片机控制的数字温度计，由于精度高、可扩散性强、集成方便、抗干扰能力强，得到广泛的应用。本文综述了数字温度计的设计过程与制作过程，介绍了设计一个完整的数字温度计需要做的准备与制作过程，通过一段时间的努力制作，从刚开始透彻理解题目要求及所需设计的产品的各项性能功能，然后觉得单片机作为控制内核，其主要的就是温度传感器DS18B20，及其他重要部分的电路

3、的配合下设计出一套完整的硬件系统，及他的灵魂软件系统，得到了一种基于单片机控制的数字温度计。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测量范围广，测温准确。其输出温度采用数字显示，该控制设计器使用单片机AT89S51，测量传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串行口传送数据，实现温度显示，能准确达到以上要求。数字温度计主要是用于对测量比较准确的场所，或科研使用。关键词：单片机、数字控制、温度计、DS18B20、AT89S5122目录第一章：总体设计……………………………………………………………41．1数字温度计设计方案论证…………

4、…………………………………41.1.1方案一…………………………………………………………51.1.2方案二…………………………………………………………51.1.3方案三…………………………………………………………5第二章：数字温度计总体详细设计…………………………………………62．1.主控器…………………………………………………………………62.1.1.AT89S51特点及特性……………………………………………62.1.2.管脚功能说明……………………………………………………62．2.温度采集部分设计……………………………………………………72.2.1.温度传

5、感DS18B20………………………………………………82.2.2.DS18B20温度传感器与单片机的接口电路……………………92.2.3.DS18B20的控制方法……………………………………………9第三章：系统硬件电路设………………………………………………103．1电路原理图……………………………………………………103．2电路原材料清单…………………………………………………103.3使用工作及仪表清单………………………………………………11第四章：系统软件设计………………………………………………214．1流程图…………………………………………………………21

6、4．2读出温度子程序………………………………………………………244．3温度转换命令子程序………………………………………………264．4计算温度子程序…………………………………………………284.5数字温度计程序清单…………………………………………………29第五章：设计心得………………………………………………………30参考文献………………………………………………………………………3122第一章总体设计1.1数字温度计设计方案论证1.1.1、方案一：热敏电阻由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其敢温效应，再将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进

7、行A/D转换后，就可以用单片机进行数据处理，在先是电路上，就可以将被测温度先是出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。1.1.2、方案二：温度传感器DS18B20（1）、进而考虑到用温度传感器。在设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的。所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用方案二。（2）、方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计框图如下如图1所示，控制器采用AT59S51，温度传感器

8、采用DS18B20,用4位LED数码管