数字温度计 毕业设计论文

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1、温度计设计报告1设计概况1.1设计概述本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89C52，测温传感器使用DS18B20，用两只4位共阴极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。1.2设计符合以下要求：■基本范围-20℃-70℃■精度误差为±0.5℃■LED数码管直读显示，当温度为“负”,则显示负号；最低位显示摄氏度符号“C”。■当温度不在基本范围内时，蜂鸣器报警■当温度大于70℃，发光二

2、极管闪烁；当温度小于-20℃，发光二极管闪烁1.3所用材料：温度传感器DS18B20一个，AT89C52一个，12M晶振一个，四位共阴极数码管两个，蜂鸣器一个，发光二极管两个，电阻电容及导线若干。2方案的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89C52，温度传感器采用DS18B20，用两只4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。主控制器LED显示温度传感器时钟振荡蜂鸣器发光二极管图1　总体设计方框图2.1主控制器主控制器采用单片机AT89C52。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8

3、kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和25618bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结

4、合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。2.2显示电路显示电路采用两只4位共阴LED数码管和数码管的驱动芯片74LS245。2.2.1四位数码管如图所示：图2数码管的外形尺寸图3数码管的引脚排布注：管脚顺序：从数码管的正面看，以第一引脚为起点，管脚的顺序是逆时针排列的。A-11B-7C-4D-2E-1F-10G-5DP-32.2.2数码管的驱动芯片74LS24574LS245用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据　　*74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。1

5、8　　*当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器　　*/G=1,DIR=X(X=0或者1)，输入和输出均为高阻态；高阻态的含意就是相当于没有这个芯片。*当/G低电平有效时，DIR=“0”，信号由B向A传输（接收）DI；DIR=“1”，信号由A向B传输；（发送）。图474LS245引脚分布2.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字

6、值读数方式。2.3.1DS18B20的性能特点如下：●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；●无须外部器件；●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；●零待机功耗；●温度以９或１２位数字；●用户可定义报警设置；●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；2.3.2DS18B20详细引脚功能描述见下表。序号名称引脚功能描述181GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当

7、被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。2.3.3通信过程：（1）主机拉低单总线至少480us产生复位脉冲；（2）主机释放单总线，进入接收模式，释放时产生上升沿；（3）单总线器件检测到上升沿，延时15-60us；（4）单总线器件通过拉低总线60-240us来产生应答脉冲；（5）主机接受应答信号，对从机ROM进行命令和功能命令操作；所有读写时序至少60us，两个独立的时序间至少1us回复时间。2.3.4DS18B20的基本参数DS18B20的64位ROM的结构开始８位是产品类型的编

8、号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ