基于某单片机地数字温度计课程设计(硬件)

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1、实用标准文案摘要本设计以STC89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序。关键词：STC89S51；单片机；DS18B20；温度芯片；LED文档实用标准文案目录引言11.设计概述2

2、1.1设计目标和要求21.2设计思路22.系统方案及硬件设计32.1设计方案32.2方案的硬件总体方框图32.3温度传感器DS18B20测温原理42.4硬件设计92.4.1主控制器电路92.4.2复位电路102.4.3时钟振荡电路102.4.4正相驱动电路112.4.5反相驱动电路112.4.6显示电路122.5软件设计123.系统原理图144.proteus软件仿真结果15文档实用标准文案4.1系统仿真设计154.2仿真结果分析155.结论166.参考文献17文档实用标准文案引言单片机以其体积小、功能完善、抗干扰能

3、力强、价格低廉等优点而被广泛应用于工业控制、可编程序控制器、通信、家电等领域。89C51系列单片机经过多年的发展，在性能、指令功能、运算速度、控制能力等方面都有很大的提高，已被越来越多的科学工作者所关注。　　目前，大学院校相关电子、机电、自动化、计算机等专业都在开设这门课程。单片机课程设计是学生加深理论知识理解、提高实际设计能力的重要环节，从设计电路板，到程序编制与调试，最后完成一个单片机系统的设计，可以使学生体验到成功的快乐。Proteus虚拟单片机仿真软件可以成功地进行绝大部分的单片机硬件仿真，轻松实现程序功能的

4、展示。文档实用标准文案1.设计概述1.1设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2.测温范围是-50℃---100℃；3.误差小于0.5℃；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法；1.2设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。根据所要实现的功能，先在proteus软件上仿真。根据所选用的硬件可以将整个软件设计分为若干子程序，有初始化、查询时间、发送指令、读取数据、显示温度等构成

5、，可将以上子程序分别设计，实现各自的功能，再在子程序中调用，就可以实现预期的目标。在proteus软件里画出相应的电路图，将编写好的程序的编译后的文件下载到proteus电路图的单片机里，进行仿真，对温度传感器设置不同的参数，看是否达到了我们设计所要求的目标，如果不符合要求，需要检查程序算法和硬件连接是否有误。若仿真成功，就按照电路图焊接硬件。文档实用标准文案2.系统方案及硬件设计2.1设计方案采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89C51

6、单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。采用AT89C51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。该系统扩展性非常强。该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。2.2方案的硬件总体方框图基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器AT89C51，温

7、度传感器采用的DS18B20，用四位数码管显示温度。图2.2.1硬件总体方框图文档实用标准文案2.3温度传感器DS18B20测温原理DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新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位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：（1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信，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。（2）DS18B

8、20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网测温；（3）无须外部器件，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；（4）可通过数据线供电，电压范围为3.0-5.5Ｖ；（5）零待机功耗；（6）温度以9或12位数字，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