51单片机温度计

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1、.目前，单片机已经在测控领域获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度，湿度等非电信号的测量。能独立工作的单片机温度检测和温度控制系统已经广泛用于很多领域。单片机是一种特殊的计算机，它是在一块半导体的芯片上集成了CPU，存储器，RAM，ROM及输入与输出接口电路，这种芯片成为：单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，抗干扰能力强和使用仿版等方面的优点，是它迅速的得到了推广和应用，目前已经成为测量控制系统中的优良机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅

2、仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化产品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。这次我们的模电设计，就是用的单片机实现温度的控制，传统的温度传感器大多以热敏电阻作为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次我和陆路裕同学采用的正是DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的温度计的设计。传统的温度计有发映速度慢，读数麻烦，测量精度不高，误差大等缺点而下面利用集成温度传感器DS18B20设计并制作了一款基于AT89

3、C51的4位数码管现实的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。该数字温度计利用温度传感器及接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机中进行处理变换，最后将温度值显示在数码管上。系统以单片机为控制核心，加上DS18B20温度传感器，4位温度数据显示的共阴极数码管，及外围电源和报警电路组成。2.设计任务及要求2.1设计任务现代生活中，多功能的数字温度计能给我们的生活带来很大的方便，支持"一线总线"接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本

4、；以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心，以ATMEL公司的AT89S52位控制器设计的AT89S51为控制器设计的DS18B20温度传感器结构简单，测温准确，具有一定控制功能的智能温度控制器。此次我们的设计，就是用单片机实现温度的控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠习惯差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才由单片机处理。本次采用DS18B20温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。该数字温度计利用DS18B20温

5、度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由数模转换器转换成单片机能够处理的数字信号，送到单片机进行处理变换，最后经过三极管的放大显示在共阴极数码管上。系统以51单片机为控制核心，加上测温电路，AD数模转换器，4位温度数据显示数码管以及外围电源时钟电路组成。2.2设计要求$5V电源（＋－0.3v）用于温度计的供电；$温度采集采用DS18B20温度传感器；数字式温度计要求测温范围为－5～35°C，精度误差在0.1°C以内。$4位数字共阴极数码管显示；$3个按键，分别为复位重置按键，温度上限设置按钮，温度

6、下限设置按钮；$设计温度显示计（含报警功能）电路图，并且用相关软件进行仿真演示；$演示成功之后，设计和绘制软件流程图，并用C语言进行程序编写；$准备元器件材料，按照电路图焊接电路，并进行调试；...$分析讨论，总结经验，对成果进行优化，撰写报告；3设计总体方案及器材选用分析3.1方案论证方案一：提到温度的检测，我们首先会考虑到传统的测温元件有热电阻和热电偶，而热点阻和热电偶测出的一般都是电压，进行A/D转换后，讲究可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上就可以将温度显示出来，而这需要比较多的外部的硬件的支持，硬件电路

7、复杂（需要用到A/D转换电路，感温电路），软件调试也复杂，制作成本也非常高。所以这个设计理论不符合这次我们对产品的要求，应继续来考虑另一可行方案。方案二:进而考虑到使用温度传感器,在单片机电路设计中，大多时使用传感器，这是我们应该想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此温度传感器，可以很容易读出北侧温度值，进行转换，就可以满足设计要求，另外我们还别出心裁的在电路中加入了温度报警电路，可以实时监测温度，这在实际生产生活中有很大应用。将两个方案进行比较可以看出，方案二原理简明易行，测量精度高，故我们采用方案二

8、。3.2方案的总体设计框图根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。该系统的