《数字温度计》word版

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1、目录1.绪论11.1课题背景及目的11.2论文构成及研究内容12.系统设计方案22.1数字温度计系统简介22.2数字温度计系统框图及总图23.硬件电路元器件介绍43.1MCS-51系列芯片介绍43.2DS18B20数字温度传感器73.3LED数码管104.硬件设计与原理124.18051单片机最小化系统电路124.2DS18B20传感器采集电路134.3LED显示电路134.4系统电源电路144.5系统复位电路144.6系统时钟电路165.单片机系统程序设计175.1程序的总体设计175.2程序的编制176.系统的调试

2、与实现236.1硬件电路的装配与调试236.2系统软件的调试236.3系统的综合调试23总　　结24致谢25参考文献26附录元件清单27黄河科技学院毕业设计说明书第26页2.1数字温度计系统简介　　本设计选用DS18B20做温度传感器，AT89C51芯片完成对数据的处理，然后通过数码管将温度显示出来。Dallas半导体公司的数字温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板专利技术，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，它体积更小、更经济、更灵活，可以充分发

3、挥“一线总线”的优点，现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。在传统的温度测量系统中,一般的做法是在各个测点分布安装合适的模拟式温度传感器,多个模拟输出信号经传输线集中到一点,再统一送入微机进行数字化，该方案的缺点是模拟信号转换为数字信号的接口电路需要占用数条数据/控制线，限制了单片机功能的扩展,而且在温度监测点大范围分布的系统中,模拟信号需长距离传输,信号容易失真,抗干扰能力差,而数字温度传感器解决了这些问题,

4、其基本设计思路是用数字化温度传感器DS18B20代替模拟式温度传感器,并能够与单片机芯片AT89C51相结，在实际应用中取得了良好的测温效果。2.2数字温度计系统框图及系统总图本课题是选用数字温度传感器DS18B20做温度采集的探头，MCS-51系列单片机AT89C51完成对数据的分析和处理，然后通过七段LED数码管将温度值显示出来。系统总体结构框图如图2.1所示。把处理后的数据送到LED数码管中显示出来把DS18B20采集数据到的数据送到AT89C51芯片中进行处理温度传感器DS18B20采集数据开始结束图2.1系统

5、总体框图数字温度计系统设计总图如图2.2所示。黄河科技学院毕业设计说明书第26页图2.2数字温度计系统总图本系统主要由电源电路、信号采集电路、晶振电路、复位电路、LED数码管显示电路等组成。黄河科技学院毕业设计说明书第26页3元器件介绍3.1AT89C51芯片介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，

6、与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[1,9-43]。下面图3.1为AT89C51的引脚排列图。图3.1AT89C51的引脚图(1)主要特性：· 8051CPU与MCS-51兼容·4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)·全静态工作：0Hz-24KHz·三级程序存储器保密锁定·128*8位内部RAM·32条可编程I/O线·两个16位定时器/计数

7、器· 6个中断源·可编程串行通道黄河科技学院毕业设计说明书第26页·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路(2)管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输

8、出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输