基于单片机的温度传感器的设计

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1、基于单片机的温度传感器的设计目录第一章绪论---21.1课题简介21.2设计目的31.3设计任务3第二章设计内容与所用器件4第三章硬件系统设计43.1单片机的选择43.2温度传感器介绍53.3温度传感器与单片机的连接83.4单片机与报警电路93.5电源电路103.6显示电路103.7复位电路11第四章软件设计124.1读取数据流程图124.2温度数据处理程序的流程图134.3程序源代码14总结21附录------------------------------------------------------

2、------------------------------16第一章绪论211.1课题简介单片机，更确切的应称作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，其特点是功能强大、体积小、可靠性高、价格低廉。它一面世便在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。因此，单片机的开发、应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它给人带来的方便也是无

3、可置疑的，其中数字温度计就是一个典型的例子。随着人们对它的要求越来越高，要为现代人工作和生活提供更好、更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计，这

4、些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要供测温要求准确的场21所和科研实验室使用。该设计控制器使用单片机AT89C51，温度传感器DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示，能准确达到以上要求。1.2设计目的熟悉单片机AT89C51和传感器DS18B20的应用，及单片机与

5、外围电路的接法，加深对单片机以及传感器的认识，了解单片机在日常生活中的应用及其重要性。同时，通过查找资料，设计电路，使本次设计的数字温度计具有结构简单、成本低廉、精确度高、反应速度快、数字化显示和不易损坏等特点。在这次设计中，熟悉了制作一个产品的基本流程。通过选认元件，连线，等过程，锻炼自己的学习能力。1.3设计任务1、以AT89C51单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。2、采用数字式温度计传感器为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±0.5°C。3、温度显示采用4位LED数码管显示，两位整数，一位小

6、数。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。第二章设计内容与所用器件基本功能：利用89C51作为主控器组成一个数字温度计。可选器件：AT89C51单片机、DB18B20、7段LED数码管等21AT89C51单片机复位报警模块DB18B20温度数据采集LED显示时钟振荡系统原理图第三章硬件系统设计硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行

7、电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。本设计选用以AT89C51单片机为主控单元,DB18B20为数据采集模块，显示部分采用7段LED动态显示，警报部分采用蜂鸣器。3.1单片机的选择AT89C5121AT89C51单片机的主要特性：1、与MCS-51兼容，4K字节可编程闪烁存储器；2、灵活的在线系统编程，掉电标识和快速编程特性；3、寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上；4、全静态工作模式：0Hz-33Hz；5、三级程序存储器锁定；6、

8、128*8位内部RAM，32可编程I/O线；7、两个16位定时器/计数器，6个中断源；8、全双工串行UART通道，低功耗的闲置和掉电模式；9、片内振荡器和时钟电路；芯片共有40个引脚，其中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。3.2温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9-12的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用