数字式温度计的设计与调试论文、设计.doc

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1、救常式ai京针的制作第19组组员：王建龙、王科一、总体设计方案31、总设计方框图32、系统整体硬件电路3二、系统软件设计51、主程序62、读温度子程序63、温度转换命令子程序74、计算温度子程序85、显示数据•刷新子程序96、LED显示程序9三、各模块设计思路111、测温模块112、定时IS113、LED显示模块11四、电路调试记录12五、总结13六、附录141、DS18B20的内部结构几管脚分布142、元件清单153、参考程序16总体设计方案总设计方框图显示模块测温模块显示驱动复位模块报警模块图1总设计方框图我们选用以51单片机为主控制器，以数字式温度传感器DS18B20为传感元件

2、，以四位LED数码管作为显示器件实时动态显示测量温度（十进制）。通过独立式按键模块来实现温度上下限值的设定及温度的报警功能°测温范围在・55~125°C,误差在土0.5°C以内，温度测量间隔时间选择1S2、系统整体硬件电路系统整体硕件电路包括：传感器数据采集电路、温度显示电路、上下限报警调整电路、单片机主板电路等，如图2所示。BHBSgi・•§ule•s0le•丄R7o•HraBle©•bae^sie問•sule9…o•suie5•-CHD-.U3PCB图•s亠・h•S3PSMS•Hra@le二、系统软件设计系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序,

3、显示数据刷新子程序等。主程序测温显不按键报警定时图3软件流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值,温度测量每Is进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序流程图如图4所初始化图4主程序流程图2、读温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写，其程序流程图如图5所示。发DS18B20复位命令图5读温度流程图3、温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，在本程序设计中采用1S显示程序延时法等待转换的完成c其程序流程图如图6所示c发DSI8B20

4、复位命令发跳过ROM命令发温度申;换开始命令图6温度转换流程图4、计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值止负的判定。其程序流程图如图7所示。图7计算温度流程图5、显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位。其程序流程图如图8所示。N图8显示数据刷新流程图6、LED显示程序显示电路采用四位共阳LED数码管，我们选用的是共阳极显示器，选择的工作方式为动态显示，动态显示是一位一位的轮流点亮各位显示数码管，我们选择的是4位LED显示。段控码送P0口，位住码送P2口，我们选择

5、的显示缓冲区为70H〜73H。其程序流程图如图9所示。图9LED显示流程图三、各模块设计思路说明：该模块主要是用来完成检测外界的实时温度，将检测的温度传给单片机，进行温度检测。2、定时1S(50ms循环20次)我们采用的是方式1,定时中断01)初值计算：(216-X)Xl=50ms得出X=3CB0HTH0=3CH,TL0=0B0H2)TMOD计算：GC/T/MlMOGC/T/MlMO00000001即计算出TMOD=01H3、LED显示模块传感器单片机LED显示显不器说明：该模块做主要用来完成外界温度传给单片机的信号通过LED将结果显示出来。四、电路调试记录在硬件软件的联调过程中，刚

6、开始调试的吋候，LED数码管显示127.9度，超过了温度传感器的最高温度125度。后来发现是因为没加+5V的电压，把+5V的电压加入电路之后，LED数码管显示室温30.4度，存在误差，和正常室温相差不多。为了测试传感器的灵敏度，我们先用手心的温度给传感器加热，发现温度最高变化到34.4度左右，如果把手撤离传感器，温度能下降。为了更好的测试传感器的灵敏度，使变化范围变大，我们就用加热的电烙铁去给传感器加热，发现温度一上升到99.9度，就重新跳回了10度左右，上升不到100度。我们先检查硬件的问题，发现LED数码管能正常显示，说明硬件没有问题，于是我们就去检查软件编程的问题，发现在判断百

7、位时跳转出错，在把跳转的内容改了之后，我们再用加热的电烙铁去给传感器加温，测试温度能不能达到100度以上，结果发现加热的电烙铁能使温度达到117度左右，基本趋于正常。五、总结硬件方面出现的问题：1、接地跟接电源搞错2、三极管接反3、封装图调用错误4、顶层跟底层的布线错误5、LED的原理图库的引脚画错软件方面出现的错误：1、显示小数点的时候没有加延时程序2、在判断位控时，不能返回到主程序3、显示时出现乱码4、把跳转指令和调用指令搞错六、附录1.DS18B20