单片机课程设计-多路数字温度测量系统设计

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1、多路数字温度测量系统设计一、摘要基于单片机的多路数字温度测量系统在实际中广泛应用。本课题以AT89S51单片机系统为核心，设计了一种利用单片机来实现的实时温度控制系统,包括硬件设计和软件设计。系统采用AT89S51单片机作为主芯片,DS18B20数字温度传感器作为温度采集器件,可以监测八路环境温度信号，对八路模拟信号进行循环采集，该系统测量范围-55℃～+125℃，显示精度为±0.5℃，运用蜂鸣器作为报警器,通过串口实现单片机与PC机的通信，利用键盘控制随时查看指定通道温度，运用MC14543驱动4位LED数码管来实现温度的实时读

2、取。系统能实时监控环境温度,并具有报警功能,若采集的平均值超过设定范围，则对应通道的指示灯闪烁10次后一直亮，指示灯闪烁时喇叭发声，具有一定的实用性。[1]多点的温度进行实时巡检。由于其具有单总线的独特优点，本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。关键词：温度传感器DS18B20AT89S51单片机MC14543驱动器LED数码管显示二总体设计方案25目录一、摘要……………………………………………………………1二、总体方案设计…………………………………………………

3、32.1、方案的阐述与特点…………………………………………32.2、本方案系统框图………………………………………………………32.3、该设计系统所具有如下特点………………………………………3三、系统硬件设计…………………………………………………43.1、单片机引脚功能图的介绍……………………………………………43.2、温度传感器DS18B20的连线图………………………………………73.3、显示电路设计…………………………………………………………73.4、键盘电路设计…………………………………………………………83.5、电源电路设计

4、…………………………………………………………83.6、报警电路设计…………………………………………………………93.7、晶振复位电路如下……………………………………………………10四、系统软件设计…………………………………………………104.1、系统主程序流程图……………………………………………………114.2、温度测量子程序流图…………………………………………………124.3、键盘程序流程图………………………………………………………144.5、显示子程序流程图……………………………………………………14五、结论………………………

5、……………………………………145.1、课题总结………………………………………………………………155.2、感悟……………………………………………………………………15六、参考文献………………………………………………………16七、附录……………………………………………………………167.1系统程序…………………………………………………………………167.2系统总体电路图…………………………………………………………2625二、总体方案设计1、方案的阐述与特点:本设计方案以DS18B20为传感器、AT89C51单片机为控制核心组成多点

6、温度测试系统，该系统包括传感器电路、独立式键盘与MC14543驱动LED数码显示电路、八路报警电路和串口通信电路组成。采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。它具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信。LED采用MC14543驱动芯片来驱动。外部全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。本方案系统框图为：单片机复位键盘设置温度上下限时钟振荡DS18B20温度传感器8路报警MC14543驱动LED显示AT89S51单片机

7、图2-1多路数字温度测量系统总体设计图该系统的核心是集成温度传感器DS18B20，其核心技术就是可以直接输出数字信号。由于温度传感器DS18B20是单线通信，所以软件设计部分必须考虑它的时序问题，以便更好地读数据和写数据。2、该设计系统所具有如下特点：25（1）独特的单线接口，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无需变换其他电路，直接输出被测温度值[1]；（2）多点能力使分布式温度检测应用得以简化；（3）不需要外部元件；（4）既可用数据线供电，也可采用外部电源供电；（5）不需备份电源；（6）测量范围为-55~125

8、，固有测温分辨率为0.5；（7）通过编程可实现9~12位的数字读数方式；（8）用户可定义非易失性的温度告警设置；（9）警告搜索命令能识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度警告情况）；（10）应用范围包括恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计或任