[电子电路]数字温度计课程设计

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1、《单片机技术》课程设计说明书数字温度计学院：电气与信息工程学院学生姓名：杨建雄学生学号：1230140241指导教师：贾雅琼职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：1202完成时间：2015年7月摘要随着人民生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一。它所给人民带来的方便是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子。但人民们对它的要求是越来越高，要为现代人生活、工作、科研、提供更好的方便的设施就需要从单片机技术入手，一切想着数字化控制、智能化控制方向发展。本课题介绍了一种以AT89S52

2、为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计设计方法，其硬件电路包括主控制器，测温电路和显示电路等。该温度计用于软件编写过程中对上下报警温度值设置，当温度不在设置范围内时，可以报警。与传统的温度计相比，该数字温度计减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。关键词：数字温度计；AT89S52；DS18B20目录1任务、功能要求及总体方案介绍11.1设计内容与要求11.2温度采集方案11.3显示部分方案21.4总体方案22系统硬件模块设计32.1主控电路模块32.2温度测量模块32.3

3、数码管接口模块32.4蜂鸣器电路模块32.5键盘电路模块42.6下载口电路模块43系统软件设计53.1单片机资源使用情况53.2程序流程框图53.2.1监控程序流程框图53.2.2显示程序流程图53.2.3温度转换命令子程序63.2.4温度计算子程序73.2.5检测DS18B20是否正常工作子程序73.2.6超上/下限温度报警子程序73.2.7读出温度子程序84系统测试与结果分析104.1硬件测试104.2软件测试104.3测试结果10结束语13致谢14参考文献15附录161任务、功能要求及总体方案介

4、绍1.1设计内容数字温度计：设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。1.2温度采集方案在单片机电路设计中，可以采用一只温度传感DS18B20，此传感器提供9位温度读数，信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需要连接一条线。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电

5、源。可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。DS18B20的测量范围从-55℃至+125℃，增量值为0.5℃。而且设计电路也比较简单，软件设计也比较简单。所以本课题选DS18B20做温度传感器。图1DS18B20引脚1.3显示部分方案数码管显示，每一个二极管的状态分别用0和1表示,若为0,则表示LED无电流,即熄灭状态，;若为1则表示二极管被点亮。可以静态显示和动态显示，虽然设计上如果处理不当,易造成亮度低，闪烁问题。但是相对液晶来说价格低，动态显示也比较丰富。1.4总体方案28利

6、用单片机AT89S52单片机作为本系统的中控模块。单片机可把DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到数码管显示模块，实现温度显示。数码管显示模块为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。其总体设计框图如下图。图2总体设计方框图282系统硬件模块设计2.1主控电路模块主控电路模块由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。是本次最小系统整个电路的核心。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系

7、统可编程Flash存储器。时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频电路。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。图3时钟电路与复位电路2.2温度测量模块温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引

8、线和逻辑电路。也是本次我设计的基于单片机的数字温度报警系统的核心模块之一。28图4温度测量模块2.3数码管接口模块数码管单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位电路和液晶显示等部分。为了便于调整温度上下限和显示温度值，我采用两个四位一体共阳型数码管显示器进行显示。位控口接在P2口线上，实现对显示的控制。在P2口线上接了8个PNP型三极管使得位控线的驱动电流加大，从而提高驱动能力；P0.0--P0.7做为段控口接a--dp，数码管显示电路模块在调整阶段主要用来