温度测量与可调时钟.doc

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1、基于单片机的温度测量与可调时钟的设计与制作XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX摘要：随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度测量与可调时钟系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点，并且在这次设计中还加入了可调时钟模块，通过切换按键来选择

2、显示的模式。在该电路中采用AT89S52单片机为最小系统，采用共阴8段LED数码管显示器，P0.0—P0.7口作为段码输出口，P2.0—P2.5作为数码管的位码控制端；采用12Mhz晶体与单片机的18，19脚联合组成系统的时钟，2个30pf的电容主要对时钟进行微调作用，确保时钟的稳定性，从而可提高秒计时的精确度。CON2是外接电源接口，本设计采用9013NPN型三极管对数码管进行驱动，方便实用简单。复位电路采用手动复位，通过按键S5，与常见的复位相比提高了了它的准确度。关键词：单片机AT89S52，温度传感器D

3、S18B20，数字可调时钟，LED数码管1引言随着电子工业的飞速发展单片机技术日益渗透到各个领域，其发展趋势是集成度和智能化越来越高，外围接口越来越简单，使用极为方便。温度与时间是工业生产中常见的和最基本的参数，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，并计时。采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控，一般需要测量几十个点以上，为此，我们研制了一种采用AT89S52单片机进行控制的温度采集系统。这种基于AT89

4、S52的温度的采集与时间的显示有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以有一定的应用前景。2正文一、设计要求及设计目的（1）设计要求：本设计要求用单片机和数字温度传感器DS18B20以及可调时钟相结合的方法来实现温度的采集与时钟的显示，以单片机AT89S52芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个多功能单片机数字温度计与可调时钟，其中时钟模块的显示是通过程序来实现的。温度测量部分的主要设计思路是利用单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示器，

5、构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。数字时钟部分的主要设计思路是由主控模块、时钟模块、显示模块、键扫描电路模块共4个模块组成。设计采用AT89S52单片机，以C语言为程序设计的基础，设计出用LED数码管显示时、分、秒的时钟。（2）设计目的①进一步掌握单片机的原理及其功能。学会利用单片机做一些简单的电子设计与制作。②熟悉DS18B230温度传感器的作用及其原理，会利用其进行温度的测量。③熟悉LED显示的内部结构原理及其相关的技术参数。④

6、通过此次的电路焊接和调试提高自己的动手及其分析问题的能力。二、设计内容原理框图、原理说明、系统仿真过程（1）设计内容原理框图该电路采用AT89S52单片机为最小系统，采用共阳8段LED数码管显示器，P0.0—P0.7口作为段码输出口，P2.0—P2.5作为数码管的位码控制端；采用12Mhz晶体与单片机的18，19脚联合组成系统的时钟，2个30pf的电容主要对时钟进行微调作用，确保时钟的稳定性，从而可提高秒计时的精确度。图中的CON2是外接电源接口，本设计采用9013NPN型三极管对数码管进行驱动，方便实用简单。

7、复位电路采用手动复位，通过按键S5，与常见的复位相比提高了了它的准确度。采用动态扫描法实现LED数码管显示，共阳8段LED显示器图1系统原理图（2）原理说明1AT89S52最小系统AT89S52单片机系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2为AT89S52单片机的最小系统。图2最小系统电路图2温度测量模块温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一

8、根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路，接口电路如图3所示。图3DS18B20模块电路图3数字时钟模块数字钟实际是对标准频率计数的电路，由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡电路构成数字钟。数字钟电子钟由以下几部分组成：键盘模块部分，时钟模块，AT89S52单片机