基于单片机数字温度计毕业设计.doc

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1、湖南工业大学专科毕业设计（论文）基于单片机数字温度计毕业设计目录第1章前言11.1设计目标11.1.1前景11.1.2实现的可行性11.2设计思路21.2.1硬件设计思路21.2.2软件设计思路2第2章方案论证42.1方案一：使用热敏电阻42.2方案二：采用数字温度芯片DS18B204第3章各电路设计及论证63.1主控制器73.1.1方案一：采用PC机实现73.1.2方案二：使用单片机73.2显示电路103.2.1方案一：采用七段LED数码显示103.2.2方案二：采用SMCI602A液晶显示模块芯片103.3温度传感器的选择113.3.1方案一：采用热敏电阻113.3.2方案二：

2、数字温度传感器DS18B2011第4章软件设计184.1软件总体设计流程184.2模块设计184.2.1读出温度流程184.2.2温度处理流程194.2.3LED显示模块204.2.4整体的温度处理及显示流程214.2源程序214.3软硬件系统的调试26结论31参考文献32致谢33附录3436湖南工业大学专科毕业设计（论文）第1章前言随着科学技术日益迅速的发展，数字监控系统已经深入到生活的各个方面。数字温度计作为数字监控系统的重要组成部分发挥着极其重要的作用。它克服了接触式温度计对传感器的耐热性能要求比较苛刻的缺点，使温度计无论在使用范围还是测量精度上都有了长足的进步。本设计就是在

3、这种广阔的应用背景下应运而生的。下面就本设计的设计目标和思路进行简单介绍。1.1设计目标系统上电复位并初始化后，主控制器将发出略读电可擦除只读存储器及温度转换命令，然后执行读出温度和温度处理函数，最后用4位LED数码管显示温度值的百位、十位、个位及小数部分，以十进制方式显示。1.1.1前景温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业，现代科学研究和各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的测量参数。温度测量的原理主要是：将随温度变化而变化的物理参数，如膨胀、电阻、电容、热电动势、磁性、频率、光学特性等通过温度传感器转变成电的或其他信号，传给处理电路。最后转换成温度数值显示出来。

4、传统的温度测量方法基本上是接触式的，主要有：热膨胀式温度计，电阻式温度计，热电偶式温度计等。这些接触式温度计的主要缺点是对传感器的耐热性能要求比较苛刻，所以对应的使用温度范围比较有限。它们的精度也大大限制了他们的应用领域。此外，由于这些测量方法大都是接触式的，会污染一些高纯度，高腐蚀性的测量对象。目前应用的比较广泛的非接触温度测量技术有红外非接触温度测量技术，单总线数字式温度测量技术等等。此外，激光测量温度技术，基于彩色三基色的温度测量技术也开始成为温度测量的手段。随着科学技术的进一步发展，相信更多更先进的温度测量手段会出现并影响我们的生产、生活和社会生活的方方面面。1.1.2实现

5、的可行性在嵌入式系统设计中，LED显示器是常用的显示设备之一，它具有使用方便、价格便宜、电路接口简单等优点，因此，在嵌入式系统中被广泛使用。为了实现LED36湖南工业大学专科毕业设计（论文）显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些，考虑到温度计显示只有4位，且系统没有其它复杂的处理任务，所以计划采用动态扫描法实现LED显示。主控制器计划采用飞思卡尔公司的MC9S12DG128单片机，这种单片机具有足够的空余硬件资源，以便可以实现其它的扩充功能。数字温度计要求用4位共阴极LED数码管显示温度值的百位、十位、个位及小数部分，以十

6、进制方式显示。1.2设计思路主控制器采用飞思卡尔公司的MC9S12DG128单片机，这种单片机具有足够的空余硬件资源，以便可以实现其它的扩充功能。利用温度传感器DS18S20来实现测温，它可以实现-55至+125℃的显示，本设计使用4位共阴极LED显示，可满足该范围内温度的显示。1.2.1硬件设计思路硬件设计是整个系统的基础，要考虑的方方面面很多，除了实现此设计基本功能以外，主要还要考虑如下几个因素：①系统稳定度；②器件的通用性或易选购性；③软件编程的易实现性；④系统其它功能及性能指标；因此硬件设计至关重要。主要设计包括以下三部分：单片机主控模块：采用MC9S12DG128，单片机

7、作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。关于主控芯片的体系结构在第二章会有详细的介绍。数字温度计模块：采用DS18S20，DS18S20是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、实现单总线协议的温度传感器，它可以显示-55至+125℃范围内的温度,采用单总线接口与CPU进行同步通信，在这个总线系统中，微处理器（主设备）识别并寻址在总线上的设备要使用每个设备的独一无二的64位码。DS18S20能够不依靠额外的电能供应就能独立运行。它的主