数字温度计课程设计汇本.doc

《数字温度计课程设计汇本.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、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2007级学生单片机课程设计单片机课程设计报告书课题名称数字温度计的设计姓名胡思敏学号0712201*05院系物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师梦醒副教授2010年7月2日1.一、设计任务及要求：1、基本围-50℃-110℃2、精度误差小于0.5℃3、LED数码直读显示   指导教师签名：              2010年 6 月 16日   二、指导教师评语：指导教师签名：           2010年7 月3 日   三、成绩验收盖章     

2、        2010年7月3日   数字温度计的设计胡思敏（城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,,413002）1设计目的单片机即单片微型计算机。（Single-ChipMicrocomputer）,是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计用DS18B20智能温度传感器作为检测元件；用LED数码管显示温度，用所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方

3、便，测温围广，测温准确，主要用于对测温比较准确的场所，该设计控制器使用单片机AT89S51。2设计的主要容和要求由于本设计室测温电路，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，进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取

4、被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。3整体设计方案温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。图1总体设计方框图单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其部结构框图如图2所示。图2DS18B20部

5、结构64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡

6、器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置将重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值

7、。表1　一部分温度对应值表温度/℃二进制表示十六进制表示+125000001111101000007D0H+8500000101010100000550H+25.062500000001100100000191H+10.125000000001010000100A2H+0.500000000000000100008H000000000000010000000H-0.51111111111110000FFF8H-10.1251111111101011110FF5EH-25.062511111110011011

8、11FE6FH-551111110010010000FC90H另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。4硬件电路的设计系统整体硬件电路包括，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3所示。图3中