课程设计（论文）-基于单片机的数字温度计设计

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1、单片机微机原理及接口技术基于单片机的数字温度计设计目录1.设计目的与要求11.1设计要求11.2设计思路简述11.3整体结构框图12.系统硬件设计22.1单片机最小系统模块22.1单片机AT89C5122.1.2晶振电路32.1.3复位电路32.3温度传感器DS18B20模块42.3.1结构特点42.3.2引脚说明52.4LED数码管模块52.4.1工作原理52.4.2显示方式63.系统软件设计73.1主程序流程图73.2数据采集电路流程图83.3显示电路流程图94.系统仿真与调试10参考文献11附录12单片机微机原理及接口技术基于单片机的数字温度计设计

2、1.设计目的与要求利用本学期学习的单片机知识完成一个单片机的设计并且进行仿真实现其功能，从而达到对单片机软硬件的进一步理解以及掌握相关传感器的原理以及使用方法，获得一定的实践经验，培养相互协作，理论与实践相结合，提过发现问题并且解决问题的能力。1.1设计要求实时显示温度环境，四位数码管显示,3位整数，1位小数。温度范围-55-127度。1.2设计思路简述本设计使用DS18B20温度传感器，AT89C51单片机作为主控制器，结合反相驱动IC和共阳极4位数码管实现一个能够显示具体温度的数字温度计。1.3整体结构框图基于单片机数字温度计的设计主要包括三大模块，

3、分别为主控电路单片机AT89C51模块、数据采集电路温度传感器DS18B20模块和显示电路LED数码管模块。整体结构如Error!Referencesourcenotfound.所示数据采集电路显示电路单片机AT89C51、图表1.1整体结构框图2.1单片机微机原理及接口技术基于单片机的数字温度计设计1.系统硬件设计2.1单片机最小系统模块2.1单片机AT89C511、AT89C51标准功能4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时

4、，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2、AT89C51引脚说明VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口是一个8位漏极开路双向I/O口。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高祖输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须

5、连接上拉电阻。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口。当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。P3口：P3口管脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。15单片机微机原理及接口技术基于单片机的数字

6、温度计设计2.1.2晶振电路电路中C1无极性电容和C2无极性电容是起振电容。当12MHz晶振在高频的情况工作时，会产生一定的寄生的电感。单片机的内部有一振荡电路，我们需要在外部接上晶振电路单片机才能工作。晶振和电容与内部的电路组成振荡电路。只要单片机一上电，电容启振，晶振工作，这样单片机就有一个持续的时钟信号。51单片机内部有一个12分频器，因此时钟周期为t=1/≈1us。图表2.1晶振电路2.1.3复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能不见都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，复位后PC=0000H，使单片机从第一个单元取指令。单片机

7、复位的条件是：必须使RST/VPD或RST引脚加上持续两个机器周期（即24个振荡器）的高电平。若时钟频率为12MHZ每台机器周期为1，则只需2以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。图表2.2复位电路15单片机微机原理及接口技术基于单片机的数字温度计设计2.3温度传感器DS18B20模块温度传感器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。图表3温度传感器DS18B20结构图2

8、.3.1结构特点DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传