数字温度表设计刘彩琴

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1、数字温度表设计摘要本设计的主要内容是应用单片机和温度传感器设计一个数字温度表，DS18B20是一种可组网的高精度数字温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本设计基于数字温度传感器DS18B20，以AT89S52单片机为核心设计此测试系统，具有结构简单、测温精度高、稳定可靠的优点。可实现温度的实时检测和显示，并可设置温度上下极限，配置报警范围。本文给出了系统的硬件电路详细设计和软件设计方法，完成了实验板的制作，经过调试和实验验证，实现了预期的全部功能。关键词单片机温度传感器温度1

2、硬件电路设计1.1设备整机结构及硬件电路框图根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如图3-1所示，硬件电路由以下8部分组成，即电源电路，单片机最小系统，时钟电路，复位电路，LED显示器驱动电路，4位LED显示器，蜂鸣电路和温度检测电路。系统中AT89S52完成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度送显、超温报警及数码显示。本装置详细组成部分如下：（1）主控模块：AT89S52单片机；（2）传感器电路：DS18B20温度传感器；（3）供电系统：7805稳压电路；（4）报警电路：蜂鸣器电路；（5）显示电路：LED数码管显示。图3-1硬件设计电

3、路图1.2主控电路中单片机的选型早期的单片机都是8位或4位的。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。根据初步设计方案的分析，设计一个应用系统，可以选择带有可编程Flash的低功耗、高性能单片机，应用程序直接存储在片内，不用在外部扩展程序存储器，可以简化电路，且提高产品的可靠性。INTEL公司的8051和8751芯片均可选用，还有其他一些厂家生产与51系列相兼容的

4、芯片，例如ATMEL公司生产的AT89SXX系列单片机。鉴于以上要求和比较，本毕业设计采用AT89S52单片机。　　AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash。此外还有1000次擦写周期、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电

5、后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。本次毕业设计主要用到P0口、P1口和P2口，所以把相关端口及其连接电路做一下说明：

6、P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在本设计中用P0口连接上拉电阻和限流电阻后，再连接到LED显示电路的各个段的接口，即用做温度数据的输出口。P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，

7、将输出电流（IIL）。在本设计中用P1口连接有电流放大驱动作用的三极管，然后再连接到LED显示电路的各个位的接口，用来作位选的输出口。　　P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在本设计中用到P2口的两个端口，一个用来接温度传感器DS18B20,另一个用来接蜂鸣器。P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑

8、电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。　　RST——复位输入。当振荡器