数字温度计的设计与制作.ppt

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1、数字温度计的设计与制作主要内容一：设计方案选择二：元器件的选择三：设计过程四：制作成果一设计方案选择数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一种是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温度传感器DS18B20测量温度的电路。1.1方案一：采用热敏电阻热敏电阻A/D转换（ADC0809)显示模块按键设置报警设备AT89C51单片机1.2方案二：采用数字温度芯片DS18B20主控制器AT98C51单片机报警点温度设置液晶显示报警设备DS18B20温度传感器原理图二系统器件的选择2.1单片机的选择对于单片机的选择，可以考虑使用8031与8051系列，由于8031没有内部RAM，系统又需

2、要大量内存存储数据，因而不适用。在此设计中我们使用8051系列单片机中的AT89C51单片机。2.2温度传感器的选择由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。它的最大优点在于不需要进行模数转换。它是世界上第一片支持一线总线接口的温度传感器。DS18B20温度传感器2.3液晶显示模块的选择液晶显示模块的选择性较广，市场上有各色各样的液晶显示模块，可以满足不同需求的使用，在本设计中为了节约成本，选择了价格较为便宜的SC162A液晶显示模块。SC

3、162A，点阵字符液晶显示模块，可以显示两行16列的字符。汉字字体是5X7点阵。SC162A液晶显示屏2.4报警器件选择在本设计方案中，使用了普通的蜂鸣器以及红绿两种颜色的发光二极管作为报警设备。分别如下图所示蜂鸣器发光二极管三设计与制作过程3.1主控制电路AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路参见下图。而且EA需要接高电平以使CPU访问单片机内部程序。在设计中使用PRETEUS软件进行仿真设计3.2温度检测电路VCC接高电平，DQ端接

4、单片机的P3.4口，这里利用了P3.4口双向I/O口作用，单片机从DS18B20读取温度和报警温度，此时作为输入口，当设置报警温度时单片机向DS18B20内部存储器写入数据，此时作为数据输出端口。DQ与VCC之间需要一个电阻值约为5KΩ的上拉电阻。3.3液晶显示电路在液晶显示电路的设计中选择具有单向输出数据功能的P0端口向液晶显示模块提供数据，P2.5、P2.6、P2.7口作为控制液晶显示模块的端口，在PO口上需要外加上拉电阻，才可以使液晶显示模块正常显示。3.4报警电路设计报警电路中使用P1.4-P1.7作为控制按键输入端口，P1.0、P1.2作为报警指示灯端口，P2.3作为报警蜂鸣器端口

5、，当它们对应的端口为低电平时就会报警。由PROTEUS仿真的数字温度计仿真图DS18B20温度传感器发光二极管按键设置报警温度电路液晶显示模块蜂鸣器上拉电阻时钟电路和复位电路AT89C51单片机3.5最终设计的仿真图3.6设计中遇到的问题EA没有接高电平使CPU不能正常读取内部程序没有接上拉电阻会使液晶显示模块无法正常显示VEE与VSS间需要电阻3.7软件的设计主程序液晶显示子程序报警模块子程序温度检测子程序程序的编写使用了较为方便的C语言进行编写1主程序流程主程序需要调用3个子程序，分别为液晶显示程序，温度测试及处理子程序，报警子程序，液晶显示子程序。2液晶显示模块流程液晶显示程序分为显示

6、字符子程序和指定LCD位置写入子程序，液晶显示程序的作用是向液晶显示送数，控制系统的显示部分。显示字符子程序流程图指定LCD位置写入子程序流程图3温度检测流程DS18B20在单片机控制下分三个阶段:DS18B20初始化、读DS18B20时序、写DS18B20时序读DS18B20时序流程图写DS18B20时序流程图4报警模块流程第四章制作过程底座排阻报警指示灯DS18B20温度传感器蜂鸣器背部实物图烧制程序后插入使用制作成果按K1键显示当前设置的报警温度值高温报警高温报警时红灯亮同时蜂鸣器响，液晶显示模块显示H-TEMPwarning以及当前温度值低温报警低温报警时红灯亮同时蜂鸣器响，液晶显示

7、模块显示L-TEMPwarning以及当前温度值谢谢物理061杨帆2010.6.25