基于ats的数字温度计设计

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1、计算机学院暑期项目文档项目名称基于AT89S52的数字温度计设计29计算机学院暑期项目文档目录项目名称1基于AT89S52的数字温度计设计1第1章绪论41.1概述41.2数字温度计的特点与问题4第2章设计方案52.1设计指标52.1.1检测范围52.1.2检测误差52.1.3系统反应速度52.2基于单总线温度检测芯片的检测方案52.3关键技术62.3.1单总线技术62.3.2单片机开发技术6第3章具体设计与实现73.1系统总体设计73.2硬件设计83.2.1温度检测系统设计83.2.2单片机最小系统设计93.2.3显示系统设计93.2

2、.4电源系统设计103.3软件设计103.3.1温度传感器驱动设计103.3.2显示驱动设计153.3.3开关控制设计183.3.4系统软件设计21第4章系统集成与测试224.1软件调试2229计算机学院暑期项目文档4.2硬件调试234.3系统测试23结论24致谢25参考文献26附录127附录22829计算机学院暑期项目文档第1章绪论1.1概述数字温度计相对与传统的温度计，用数字信号来表示温度变化，方便计算机控制系统进行处理和记录，应用单片机使仪器仪表智能化,可以提高测量的自动化程度和精度，广泛应用于各行各业。测量温度的关键是温度传感

3、器。随着技术飞速发展，传感器已进入第三代数字传感器。本测温系统采用的DS18B20就是属于这种传感器。DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的数字式温度传感器，是DS1820的更新产品。它能够直接读出被测温度，可通过简单的编程实现9位-12位的数字读数方式，并且，从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写。温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单、灵活。可靠性高。微控制器层面主要是对系统的工作进行控

4、制，其中包括各个芯片的初始化、对DS18B20的总体控制、对按键的检测和处理以及对LED的显示设置。可以说，这个层次是数字温度计系统的基础与支撑。数码管主要解决字符的显示。单片机通过对相应引脚的设置和控制，经过转换之后进行显示。1.2数字温度计的特点与问题数字温度计相对与传统的温度计，用数字信号来表示温度变化，方便计算机控制系统进行处理和记录，通常采集温度的传感器特性，信号的转换装置，和信号的传输装置对数字温度机的使用范围和性能都有极其重要的影响，传统的数字温度计因为成本和技术等原因，采用热敏电阻的检测方式，采集的模拟电压信号容易收到

5、干扰，且需要模数转换的效果也差。本文设计了一种基于单总线芯片的数字温度计，克服传统数字温度计在信号传输，信号转换上的问题。29计算机学院暑期项目文档第2章设计方案2.1设计指标2.1.1检测范围温度检测范围决定了温度计的使用范围和场合，由本设计的温度检测器件DS18B20的性能决定了极限温度检测范围为－55℃～＋125℃，在系统时间过程中，单片机的处理精度，器件的响应时间等各种因数的影响，实际的检测范围会小于这个范围。2.1.2检测误差数字温度计必须在检测范围内有良好的精度，也就是在设计温度检测范围内必须有良好的检测线性，在高温和低温

6、场合，系统都应该有相同的精度和误差，本设计的温度检测器件DS18B20内置9位的模拟/数字转换电路，其检测的分辨率可达0.0625℃。2.1.3系统反应速度相对传统的靠热胀冷缩原理的液体温度计，数字温度计必须要有很高的检测响应速度，以准确的反映温度变化的过程。这就使本设计的系统方案必须适当缩短采集/转换/处理/显示温度信号的周期，以提高系统的反应速度。影响这个反应速度的主要因素是单总线的读写周期和LED显示的读写周期。同时为照顾人眼判读温度数据的反应时间需要，本设计把系统检测反应速度设置在1S左右。2.2基于单总线温度检测芯片的检测方

7、案单总线的数字温度芯片是集成在芯片内的温度检测电路和单总线接口电路构成的，由于模拟信号在芯片内就转换成为数字信号并以总线的方式串行输出，使得温度/电磁环境对信号传输的干扰最小，单总线的接口也能满足长距离信号传输的布线成本问题。同时单总线系统还可以扩展出一个总线上接入采集多个温度采集点的形式，给设计和应用带来更多的灵活性。综上所述：本设计选择使用单总线温度检测芯片的检测方案。图2-1单总线温度检测结构29计算机学院暑期项目文档2.3关键技术2.3.1单总线技术单总线技术是指接收和发射都在同一条线上的数字总线通信技术，其收发需要遵循严格的

8、逻辑时序，在初始化设备后，主机要先访问总线上所有设备的地址，然后对所需要的设备发出工作指令，随后接受总线设备发出的数据信息，这就要求本设计的主机要在总线的时间序列协议下双向的读写。图2-2单总线接口电路2.3.2单片机开