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1、单片机系统开发与应用工程实习报告选题名称:基于AT89S52单片机的数字温度计设计系（院）:计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式软件设计方向）班级:姓名:学号:指导教师:学年学期:2009~2010学年第2学期2010年5月30日摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,温度作为一种最基本的环境条件参数,温度的测量在实际的生产、生活中具有十分重要的意义。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，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设
2、计控制器使用单片机AT89S52，测温传感器使用DS18B20，用4位共阴极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到要求。DS18B20是一线制智能数字温度传感器,它可将温度信号直接转换成串行数字信号送给微处理器,电路简单,成本低,使用方便。其测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃完全符合要求。关键词：单片机;温度计;AT89S52;DS18B20;LED数码管目录1项目设计综述21.1项目设计概述21.2项目设计要求21.3项目设计方案22系统设计32.1框图设计32.2DS18B20简介32.3单片机AT89S52简介53硬件设计63.1电路原理
3、图63.2 DS18B20与单片机接口的设计63.3显示电路接口73.4其他外围电路84软件设计104.1程序设计流程图104.2程序清单115系统仿真及调试155.1硬件调试155.2软件调试15总结16参考文献171717单片机系统开发与应用工程实习计报告1项目设计综述1.1项目设计概述在生活和生产中，经常要用到一些测温设备，但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电路和软件设计复杂等缺点。基于AT89S52单片机的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广和测温准确等优点，应用前景广阔。1.2项目设计要求基于AT89S52单片机的数字温度计设计要求如下：（1）温度值
4、用4位LED数码管显示（2）测温范围为-30℃~100℃，且测量误差不得大于±0.5℃（3）成品的体积、质量要尽可能小。1.3项目设计方案大多单片机接口输入的信号是数字信号,或有带A/D转换的高端单片机也可以输入模拟信号。由单片机获取非电信号的温度信息,必须通过温度传感器。传统的温度测量多以热敏电阻作为温度传感器。但是,热敏电阻的可靠性较差、测量温度精度低,而且还需经A/D转换成数字信号后才能由单片机进行处理。因此,使用数字温度传感器DS18B20可简化硬件设计、方便单片机读取数据、节约成本。17单片机系统开发与应用工程实习计报告2系统设计2.1框图设计根据设计要求分析，基于AT
5、89S52单片机的数字温度计由AT89S52单片机控制器、电源、显示电路、温度传感器、复位电路和时钟电路组成，系统框图如图2-1所示。电源给整个电路供电，显示电路显示温度值，时钟电路为AT89S52提供时钟频率。传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的一种智能温度传感器DS18B20，其测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃，完全符合设计要求。图2-1基于AT89S52单片机的数字温度计设计框图2.2DS18B20简介DS18B20采用Dallas公司的单总线数据通信方式专有技术,单根信号线既传输时,又可双向传输数据,占用I/O口资源少,结构简单,成本低廉,便
6、于总线扩展和维护。DS18B20采用3引脚TO-92,小体积封装形式,内部使用在板(ON2BOARD)专利技术,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。3个管脚中,GND是地信号;DQ是数据输入/输出引脚,开漏单总线接口引脚,当被用在寄生电源下,也可以向器件提供电源;VDD是可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。DS18B20的测量温度范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃,可将程序设定9~12位的分辨率。DS18B20的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的、可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触
7、发器TH、TL以及结构寄存器。根据DS18B20的通讯协议,17单片机系统开发与应用工程实习计报告MCU控制DS18B20完成温度转换要经过3个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,对DS18B20进行预定的操作。复位要求MCU将数据线下拉500μs,然后放,DS18B20收到信号后等待16~60μs,发出60~240μs的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送,因此
