数字温度表设计

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1、数字温度表的解剖1011电子信息工程黄健2010111165摘要：在日常生活及生产中，经常要对温度的进行测量和控制，传统的测温原件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，在转换成对应的温度。其缺点是： 硬件电路复杂、 软件调试复杂、制作成本高。本文介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有数字显示读数方便、测温准确、成本低、易使用等优点。如今，温度检测系统被广泛在工业、环境检测、家庭等多方面都有应用。同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。本产品介绍基于AT89C52单片机作为控制器，使用DS18B20传感器作为温度

2、采集器的数字温度计。4位共阳极LED数码管以串口显示数据，实现温度显示。1.1设备整机结构及硬件电路框图该温度计硬件电路由以下6部分组成，即电源电路，单片机最小系统，时钟电路，复位电路，LED显示电路，报警电路和温度检测电路。系统中AT89S52完成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度送显、超温报警及数码显示。本装置详细组成部分如下：（1）主控模块：AT89S52单片机；（2）传感器电路：DS18B20温度传感器；（3）供电系统：7805稳压电路；（4）报警电路：蜂鸣器电路；主控模块显示电路传感器电路复位电路供电系统报警

3、电路（5）显示电路：LED数码管显示。图1.1产品方框图1.2主控电路中单片机的类型本产品采用AT89S52单片机。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。本产品主要用到P0口、P1口和P2口，所以把相关端口及其连接电路做一下说明：P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个T

4、TL逻辑电平。在本产品中用P0口连接上拉电阻和限流电阻后，再连接到LED显示电路的各个段的接口，即用做温度数据的输出口。P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。在本产品中用P1口连接有电流放大驱动作用的三极管，然后再连接到LED显示电路的各个位的接口，用来作位选的输出口。　　P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。在本产品中用到P2口的两个端口，一个用来接温度传感器DS18B20,另一个用来接蜂鸣器。P3口：P3口是一个具

5、有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。　　RST——复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。本单片机系统采用的复位电路的原理是：当通电瞬间，稳压电源给电容充电，此时，在电容和电阻之间将有一个高电平也就是给单片机一个高电平使其复位。随着电容充电结束，将使电容与电阻之间将呈现低电平，单片机复位结束。EA/VPP——外部访问允许，EA端必须保持低电平（接地）。本产品选用单片机AT89S52，如图1

6、.2，其引脚接线方案如下：(1)温度检测器件采用数字式温度传感器DS18B20；(2)声音报警蜂鸣器通过P2.4引脚接入；(3)P0口、P1口用来接LED显示电路。图1.2AT89S52引脚图1.3温度传感器与单片机的连接(如图1.3)图1.3传感器与单片机的连接1.4温度显示电路（如图1.4）显示电路采用共阳LED数码管，从P0口输出段码，列扫描用P1.2～P1.5口来实现如图图1.4温度显示电路该电路的工作原理是：当P0口输出段码信号的BCD码后，由于4-LED的段译码输入引脚是并联在一起的，所以每一位的LED的段译码输入引脚都

7、能获得这个段码信号。若要控制在每一时刻只要一位LED被电亮，必须靠位码信号控制。P1口的低四位输出位码信号，经三极管放大后接到LED的位码控制端。因此P1口的位码信号在每一时刻只有一位是“0”，其它位全为“1”，然后按时间顺序改变输出“0”的位置，控制在每一时刻只有一位LED被点亮，达到动态显示的目的。1.5报警电路（如图1.5）图1.5报警电路蜂鸣器电路与单片机的接口：Q1的基极接到单片机的P2口的P2.4引脚作为输出口使用。当P2.4=0时，Q1导通时，使蜂鸣器的两个引脚间获得将近5V的直流电压，蜂鸣器中有电流通过，而蜂鸣音。当

8、P2.4=1时，Q1截止，蜂鸣器的两引脚间的直流电压接近与0V，蜂鸣器不发声。1.6电源电路稳压电源在电子制作中应用十分广泛，本产品采用的7805稳压电源，线路简单，价格低廉、性能稳、使用方便。图1.6稳压电路7805是三端稳压器件，