单片机原理与应用课程设计-数字式温度计设计报告

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1、单片机原理与应用课程设计说明书题目：数字式温度计系部：专业：班级：学生姓名:学号:指导教师:2011年月日单片机课程设计说明书目录1设计任务与要求11.1课程设计的任务11.2课程设计的要求12设计方案12.1设计思路12.2芯片及功能12.2.1STC89C52RC12.2.3DS130272.2.4DS18B02102.2.5MAX232162.2.674LS164173硬件电路设计193.1原理图193.2PCB印刷版224主要参数计算与分析234.1DS18B20温度数值转换234.2DS1302时钟BCD的转换245软件设计245.1流程图245.2源代码266调试过程4

2、46.1调试步骤446.2实验出现的问题457结论45参考文献46单片机课程设计说明书1设计任务与要求1．1课程设计的任务基本要求：本次课程设计的基本任务为完成一个温度传感器的功能。当温度低于某一个温度值或高于某个温度是报警。扩展功能：结合个人能力和电路板的现有硬件，看增加其他功能。这里扩展为按下某个键进入时钟功能。1.1.1以51单片机为核心器件，组成一个数字式温度记1.1.2采用DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±5℃。1.1.3温度显示采用3位LED数码管显示，两位整数、一位小数1.1.4具有温度上下限功能，超过上下限时，进行声音报警。1．2课程设计的要求

3、1.2.1焊接电路，编制程序，实现电子音乐盒的基本功能，并完成课程设计说明书。1.2.2课程设计期间遵守纪律，注意安全，爱护设备，合理分工，加强合作。2设计方案1.1设计思路使用单片机读取温度传感器的值，经过转换，在8段LED数码管上显示出来。根据读取的值来设定温度报警范围。当高于或低于某个温度值通过蜂鸣器报警。扩展功能：时钟显示。通过一个按键切换到时钟显示。时钟系统是通过I2C总线访问DS1302获取和设置时钟。2.2使用芯片2.3芯片作用2.3.174LS16454单片机课程设计说明书74LS164内部逻辑图引脚功能：CLEAR：同步清除输入端（低电平有效）A，B：串行数据输入

4、端QA－QH：输出端CLOCK：时钟输入端InputsOutputsClearClockABQAQB...QHLXXXLL...LHLXXQAOQBO...QHOH↑HHHQAn...QGnH↑LXLQAn...QGnH↑XLLQAn...QGnH－高电平L－低电平X－任意电平↑－低到高电平跳变QA0,QB0,QH0－规定的稳态条件建立前的电平QAn,QGn－时钟最近的↑前的电平 当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。54单片机课程设计说明书串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作

5、用下Q0为低电平。当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下决定Q0的状态。2.3.2数字温度传感器DS18B20介绍1、DS18B20的主要特性　　1.1、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电　　1.2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯　　1.3、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温　　1.4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集

6、成电路内　　1.5、温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃　　1.6、可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温54单片机课程设计说明书　　1.7、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快　　1.8、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。2、DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器

7、。DS18B20的外形及管脚排列如下图1:DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；　　(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。3、DS18B20工作原理　　DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器