单片机原理及应用课程设计(温度测量)

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1、河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告温度测量姓名：朱广军学号：1216306061专业班级：12级自动化2班指导老师：余开江　　　所在学院：电气工程与自动化学院时间：2015年6月20日第15页共15页摘要本系统是一个基于单片机AT89S51的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-20℃—70℃度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要

2、求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。采用1602液晶屏显示温度。以AT89C51作为核心控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，其能够测量环境温度，根据此温度设定上下限报警温度。所以，我们在电路设置了三个按钮，其中两个按钮作于调控温度的值的大小，剩下的一个是设置按钮，利用它来切换到调控温度最高值与最低值的界面。第15页共15页目录1概述………………………………………………………………………………2系统总体方案及硬件设计2.1系统总体设计方案2.2系统分析与设计3软件设计4Proteus软件仿真5课程设计体会参考文献附1：源程序代码附2

3、：系统原理图第15页共15页一、设计功能要求采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。１．基本要求：(1)检测的温度范围：-20℃～70℃，检测分辨率0.5℃。(2)用1602液晶屏来显示温度值。(3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。二、系统总体设计方案本系统是一个基于单片机AT89S51的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-20℃—70℃度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和

4、A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。采用1602液晶屏显示温度。三、系统分析与设计1．基本工作原理以AT89C51作为核心控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，其能够测量环境温度，根据此温度设定上下限报警温度。所以，我们在电路设置了三个按钮，其中两个按钮作于调控温度的值的大小，剩下的一个是设置按钮，利用它来切换到调控温度最高值与最低值的界面。当温度值达到上限或下限值甚至超多它，马上触发报警系统，二极管会闪烁，发声器发声。第15

5、页共15页温度计工作原理图2.基本框图及各个部分的组成本电路的小系统主要由四部分组成，复位电路、脉冲电路、检温电路、显示电路。2.1复位电路：计算机在启动运行的时候都需要复位，使中央处理器CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并且从这个初始状态开始工作。单片机的复位是靠外部电路实现的，51单片机有一个复位引脚RST，高电平有效。最常用的复位电路有两种一种是有极性电容和一个电阻串联，电容接电源端，电阻的一端接地，电容和电阻的公共端接复位端口；另外一种方法是一个按钮和极性电容并联，电容正极与按钮的公共端接复位电路，另外一个公共端接地。在焊接硬件的时候我们是采用了第一种方法接

6、复位电路的。2.2脉冲电路：计算机的正常运行是需要脉冲才能正常工作，一个12MHZ的晶振和两个电容并接一起接到单片机XTAL1和XTAL2的端口，根据自己程序的需要我们可以选择产生脉冲的大小，产生脉冲的大小与晶振和电容有关。我们选择的是一个12MHZ的晶振和22pf的电容。2.3检温电路：DS18B20数字温度传感器DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM第15页共15页、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管脚排列如下图1:　　DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；　　(2)GND为电源地；(3)VD

7、D为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。DS18B20的管脚图2.4测温工作:温度传感器DS18B20连接时I/O口上要接一个上拉5K左右的电阻，这样可以保证温传感器工作时候的精度，还有抗干扰的作用。温度传感器检测外界的温度，得到的数据，将进行数据的转换，转换完成的温度数字将会保留，然后在液晶上显示，同时也会与程序设计的温度的上限和下限进行比较，若超出设定的上限和下限的温度值，就报警。显示电路：第1脚：VSS接地第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：为液晶显