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时间:2020-06-29
《基于单片机的数字温度计设计课程设计报告.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用。本设计以AT89C52单片机为核心,采用DS18B20温度传感器检测温度,由温度采集、温度显示,温度报警等功能模块组成。基于题目基本要求,本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。本系统大部分功能能由软件实现,吸收了硬件软件化的思想。实际操作时,各功能在开发板上也能完美实现。本系统实现了要求的基本功能,其余发挥部分也能实现。关键字:AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集..目录一.绪论..二.设计目的三.设计要求四.设计思路五.系统的硬件构成及功能5.1主控制器5.
2、2显示电路5.3温度传感器六.系统整体硬件电路七.系统程序设计八.测量及其结果分析九.设计心得体会十.参考文献附录1源程序附录2元件清单及PCB图一.绪论..随着时代的发展,控制智能化,仪器小型化,功耗微量化得到广泛关注。单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重的作用。单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点,其中数字温度计就是一个典型的例子。 人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:
3、①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的,它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,与传统的温度计相比,其具有读数方
4、便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。该设计控制器使用ATMEL公司的AT89C52单片机,测温传感器使用DALLAS公司DS18B20,用数码管来实现温度显示。二.设计目的1.掌握单片机的工作原理;2.能够进行单片机简单系统的设计,包括电源模块、复位模块、键盘模块及相应控制模块的设计;3.掌握单片机的指令系统及程序的编制结构,能够对具体的设计要求编写相应的控制程序;4.能够根据相应的控制要求选择外围器件实现控制任务;学习proteus仿真软件三.设计要求利用51单片机设计一数字温度计,要
5、求合适的传感器及相应的AD..转换芯片,通过传感器来采集室内温度,并由LED进行显示。具体要求如下:1.设计单片机工作电源模块及其复位电路;2.设计显示模块:两个LED显示当前温度值;3.设计传感器模块,将选择的传感器与A/D转换芯片相连,并通过单片机采集其数据;4.绘制控制软件流程图;5.编写相应的控制程序;利用proteus进行仿真。。四.设计思路1.根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。2.温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P3.6引脚。3.键盘采用独立式按键,由三个按键组成,分别是:设置键(SET),
6、加一建(+1),确认键(RET)。SET键(上下限温度设置键):当该键按下时,进入上下限温度设置功能。通过P3.1引脚接入。+1键(加一调整键):在输入上下限温度时,该键按下一次,被调整位加一。通过P3.2引脚接入。RET键(确认键):当该键按下时,指向下一个要调整的位。通过P3.3引脚接入。4.声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入。硬件电路设计总体框图为图4.1:3位LED显示器LED显示器驱动电路单片机按键输入电路时钟电路复位电路..温度检测蜂鸣器电路图4.1五、系统的硬件构成及功能1.主控制器单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点,四个
7、端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。很适合便携手持式产品的设计使用。AT89S52在仿真软件中的图像为图5.1..图5.12.显示电路显示电路采用四位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码。LED数码管在仿真软件中如图5.2图5.2..3.温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且
8、可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下:•独特的单线接口仅
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