课程设计（论文）-基于DS18B20的水温控制系统设计

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1、课程设计任务书题目:基于DS18B20的水温控制系统设计1引言21.1概述21.2设计目的32设计方案32.1功能要求：32.2方案论证：33总体设计及核心部件简介43.1主控制器：43.2显示电路：43.3DS18B20工作原理：43.4系统程序设计：63.4.1主程序6主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值，温度测量每1s进行一次。其程序流程图如图所示。63.4.2读出子程序63.4.3温度转换命令子程序63.4.4计算温度子程序63.4.5显示数据刷新子程序73.4.6源程序设计84、系统仿真与调试171

2、、执行菜单Source→Add/RemoveSourceFile，新建源程序文件WDJ.ASM。172、执行菜单Source→WDJ.ASM，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序，并保存。173、执行菜单Source→BuildAll,编译源程序，生成目标代码文件WDJ.HEX。若编译失败，修改调试直至编译成功。174、打开单片机的元器件属性窗口，在ProgramFile栏中添加上面编译好的目标代码文件WDJ.HEX;在ClockFrequency栏中输入晶振频率12MHz。185、启动传真后，LED数码管显示DS1

3、8B20的初始温度，可以分别单击DS18B20调试器中的左按钮和右按钮来实现输出温度值的升降，LED数码管的显示温度也随之变化。186主要参考资料与附录：216.1主要参考资料：21191引言1.1概述单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，是微型计算机的一个重要分支。单片机是20世纪七十年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU、RAM、ROM、I/O接口和终端系统与同一硅片的器件。20世纪八十年代以来单片机发展迅速各类新产品不断涌现出现许多新产品，出现了许多高性能新型机种现已成为工业控制和各控制领域的支柱产业之一。由于单片机功能强、

4、体积小、可靠性好、价格便宜等独特优点因而受到人们的高度重视并取到了一系列的科研成果，成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，并具有广阔的发展前景。温度是工农业生产中最常见的参数之一，与产品的质量，生产效率、安全生产的密切相关，因此在生产过程中需对温度进行检测监控。然而，传统的测温系统多以二极管、Pt100及AD590作为温度检测单元，通过信号处理电路将待测温度的变化，从而实现温度的测量。伴随着微电子技术的发展，利用单线总线实现信号双向传输的数字温度传感器的出现，改变了传统测量温度方法。1.2设计目的了解DS18B20智能温度传感器的基本工

5、作原理，掌握系统的软.硬件设计方法，熟悉PROTEUS仿真软件的使用。用DS18B20智能传感器作为检测元件；用LED数码管显示温度；用PROTEUS实现电路设计和程序设计，并进行实时交互仿真加强对51系列单片机的构造了解及应用，熟悉汇编语言或C语言编程，综合掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、芯片器件的选择方法、模块化编程等多项知识。（1）用单片机模拟实现具体应用使个人设计系统能够真正使用；（2）把理论知识与实践知识相结合，充分发挥个人能力，并在实践中得到锻炼；（3）提高利用已学的知识分析和解决问题的能力。19（4）提高动手实践能力。（5

6、）编写课程报告和编写课程设计资料的能力。在日常生活及农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，由此可见单片机在我们的生活中扮演十分重要的角色，让我们认识到单片机已经深入各个领域。我们通过课程设计不仅能够加强自己动手操作能力和培养技术能力，而且加深对单片机的认识增加自己知识面和激发对单片机的学习热情以及对科学知识的探索。本次设计的内容是基于单片机学习板的数字测温仪设计，采用温度传感器DS18B20作为环境温度检测元件，其中主控器为STC89C52RC、显示电路是经D8255AC-2扩展连接数码管，再由蜂鸣器作为温度报警部分。温度传感器检测到环境温度进

7、行转换保存高速缓存RAM中，主控器在发出命令后在读取数据进行处理，再输出数据到显示部分控制其显示的具体温度值。2设计方案2.1功能要求：测温范围：-50~+110度，误差在0.5度以内。2.2方案论证：按照系统设计功能的要求，确定系统有三个模块组成；主控器，测温点路及显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图图1硬件总框图3总体设计及核心部件简介3.1主控制器：19单片机AT89C2051具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，系统可以用两节电池供电。3.2显示电路：显示电路采用4位共阳极L

8、ED数码管，从P1口输出段码，列扫描用P3.O~P3.3口来实现，列驱动用PN4249三极管。3.3DS18B20工作原理：DS18B2