基于单片机控制的数字温度计课程设计毕业设计（论文）

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1、微机接口技术与应用课程设计说明书微机接口技术与应用课程设计说明书题目：单片机数字温度计系部：信息与控制工程学院专业：自动化班级：05级一班学生姓名:学号:指导教师:2008年06月10日3微机接口技术与应用课程设计说明书目录1设计任务与要求11.1设计任务11.2设计要求12总体设计方案22.1总体设计方案22.2方案二的总体设计图22.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路62.4系统整体硬件电路73系统软件算法分析93.1主程序93.2读出温度子程序93.3温度转换命令子程序103.4计算温度子程序103.5显示数据刷新子程序114调试

2、过程125总结与体会133微机接口技术与应用课程设计说明书1设计任务与要求1.1设计任务（1）设计基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计。（2）设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。1.2设计要求（1）输出温度采用数字显示，温度显示采用3位LED数码管显示，两位整数，一位小数（2）设计控制器使用MCS-51系列单片机，测温传感器使用DS18B20，用3位共LED数码管以串口传送数据。（3）采用数字式温度计传感器为检测器件，进行单点温度检测。（4）具有键盘输入上、下限功能，超过上、下限温度时，进行声音报警。15微机接口技

3、术与应用课程设计说明书2总体设计方案2.1总体设计方案2.1.1方案一由于本设计是测温电路，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。2.1.2方案二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被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看

4、出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。2.2方案二的总体设计图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，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。主控制器LED显示温度传感器单片机复位时钟振荡报警点按键调整图1　总体设计方框图15微机接口技术与应用课程设计说明书2.2.1主控制器单片机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。2.2.2显示电路显示电路采用

5、3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。2.2.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国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。DS18B20的性能特点如下：（1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；（2）多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；（3）无须外部器件；（4）可通过数据线供电，电压范围为3.0-5.5Ｖ；（5）零待机功耗；（6）温度以9或12位数字；（7）

6、用户可定义报警设置；（8）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；（9）负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；DS18B20采用3脚PR－35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。C64位ROM和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器Vdd15微机接口技术与应用课程设计说明书图2DS18B20内部结构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

7、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温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B

8、20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。温度LS