我的单片机课程设计文档.doc

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1、1项目综述1.1设计目的通过单片机数字温度报警器的设计，使得建立构成单片机系统的的整机概念，了解单片机系统各单元电路特别是DS18B20之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各个单元电路：包括AT89S52单片机主控模块、DS18B20温度采集芯片、独立式键盘、流水灯、蜂鸣器。数字温度计是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解数字温度计报警电路的相关原理，又可以提高对于keil和Protues的应用能力和运用书本知识的能力。1.2设计任务设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，

2、进入准备工作状态。测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。可以设置上限和下限温度，并且18B20出现故障能够报警。1.3基本要求（1）测量温度信号：外界温度；（2）测量温度范围:0℃～99℃；（3）显示方式：8位数码管显示；（4）两个键，一键开启测温，一键关闭测温（5）温度超限报警和18B20故障报警（6）上限下限温度设定422方案论证与比较2.1温度采集部分方案论证2.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用

3、单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，而我们对实验的精度要求较高，对于检测小于1摄氏度的信号是不适用的。2.1.2方案二考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，可以采用一只温度传感DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，2.2显示部分方案论证2.2.1方案一数码管显示，每一个二极管的状态

4、分别用0和1表示,若为0,则表示LED无电流,即熄灭状态，;若为1则表示二极管被点亮。可以静态显示和动态显示，虽然设计上如果处理不当,易造成亮度低，闪烁问题。但是相对液晶来说价格低，动态显示也比较丰富2.2.2方案二液晶显示，FWD12864-0402B是一种具有4位/8位并行，2线或3线串行多种接口方式，内部有中文汉字库的点阵图形液晶显示模块；分辨率为128*64，内置8192个16*16的汉字和128个16*8点的ASCII字符集。显示图形较点阵显示完整。低功耗，显示亮度较好,无闪烁感.。显示内容丰富多彩.鉴于上述原因,我们采用方案一423总体方案3.1工作原

5、理利用单片机AT89S52单片机作为本系统的中控模块。单片机可把由DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到数码管显示模块，实现温度显示。数码管显示模块为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。DS18B20产品的特点(1)只要求一个端口即可实现通信。(2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。(3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。(4)测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。(5)数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。(6)内部有温度上、下限告警

6、设置。3.2总体设计主控制器8位数码管显示器温度传感器单片机复位时钟振荡独立式按键图3.1设计总体框图如图424系统硬件模块设计4.1系统各功能模块基于单片机的数字温度报警系统主要由数码管接口模块、温度测量模块、键盘电路模块、蜂鸣电路模块和LED流水灯电路模块组成。各模块的功能如下：4.1.1主控电路模块主控电路模块由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。是本次最小系统整个电路的核心。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。时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频

7、电路。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。4.1.2数码管接口模块数码管单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位电路和液晶显示等部分。为了便于调整温度上下限和显示温度值，我采用两个四位一体共阳型数码管显示器进行显示。位控口接在P2口线上，实现对显示的控制。在P2口线上接了8个PNP型三极管使得位控线的驱动电流加大，从而提高驱动能力；P0.0--P0.7做为段控口接a--dp，数码管显示电路模块在调整阶段主要用来指示调整的上下限温度值，在测温阶段主要用来温度值。4.1.3温度测量模块温度测量传感器采用DALLAS公司D

8、S18B2