基于51单片机的数字温度计的设计报告(王强)
基于MCS51系列单片机的数字温度计设计
基于MCS-51系列单片机的数字温度计设计基于MCS-51系列单片机的数字温度计设计摘要本文提出了基于MCS-51系列单片机的数字温度计的制作电路和编程思想。
该数字温度计以宏晶公司的STC89C52 单片机为主控，配以达拉斯公司的DS18B20数字温度传感器，采用1602双行英文字符液晶作显示。
实现了对温度的测量，显示，和报警等功能。
关键词：STC89C52单片机；数字传感器DS18B20；显示器LCD；目录摘要 (I)ABSTRACT ........................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)1.1 选题的背景 (4)1.2 数字温度计简介 (4)1.2.1 数字温度计的特征 (4)1.2.2 设计实现的目标 (5)2 数字温度计的方案设计 (6)2.1 设计方案论证与比较 (6)2.1.1 显示电路方案 (6)2.1.2 测温电路方案 (6)2.2 系统总体方案 (6)3 数字温度计的硬件电路设计 (8)3.1 控制电路 (8)3.1.1 MCU简介 (8)3.2.2 最小系统模块 (9)3.3 温度传感器设计 (10)3.3.1 DS18B20简介 (10)3.3.2 温度传感器与单片机的连接 (12)3.3.3 复位信号及外部复位电路 (13)3.4 单片机与报警电路 (13)3.5 显示电路 (13)4 软件设计 (15)4.1 DS18b20的读操作 (15)4.2 DS18b20的温度数据处理 (16)4.3 1602显示部分 (17)5 数据测试 (20)参考文献 (22)附录1 程序源代码................ 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 选题的背景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检测和显示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，但需后续信号处理电路，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。
基于51单片机的数字温度计设计
基于51单片机的数字温度计设计Abstract:With the development of technology, the measurement and analysis of temperature data have become increasingly important. In this paper, we present the design and development of a digital thermometer based on 51 single-chip microcomputer, which can accurately measure and display the temperature. The thermometer uses a thermistor as the temperature sensing element, and adopts the method of hardware compensation to improve the accuracy of temperature measurement. The microcontroller is responsible for signal processing, arithmetic operations, and display control. Through debugging and testing, the thermometer meets the design requirements and has good stability and accuracy. This design has broad application prospects in many fields.Keywords: digital thermometer, 51 single-chip microcomputer, thermistor, hardware compensation, temperature measurement, signal processing, display control.Introduction:Temperature measurement is one of the important basic technologies in many fields such as industry, agriculture, medicine, and environmental protection. In recent years, with the rapid development of microelectronics technology, digital temperature measurement technology has become increasingly mature and widely used. A digital thermometer can accurately measure and display the temperature, and has the advantages of small size, low power consumption, and high accuracy. Therefore, it has become an important research topic in thefield of temperature measurement.In this paper, we present the design and development of a digital thermometer based on 51 single-chip microcomputer. The thermometer uses a thermistor as the temperature sensing element, and adopts the method of hardware compensation to improve the accuracy of temperature measurement. The microcontroller is responsible for signal processing, arithmetic operations, and display control. Through debugging and testing, the thermometer meets the design requirements and has good stability and accuracy. This design has broad application prospects in many fields.System Design:The system architecture of the digital thermometer is shown in Figure 1. The thermometer consists of a temperature sensing module, a signal conditioning module, a microcontroller module, and a display module. The temperature sensing module uses a thermistor as the sensing element, and converts the temperature into a voltage signal. The signal conditioning module amplifies and filters the voltage signal, and sends it to the microcontroller module. The microcontroller module is responsible for signal processing, arithmetic operations, and display control. The display module displays the temperature value in real-time.The thermistor is a temperature-sensitive resistor. Its resistance changes with temperature. The relationship between resistance and temperature is non-linear. The temperature sensing module uses a voltage divider circuit to convert the resistance change of the thermistor into a voltage signal. The voltage signal is amplified by an operational amplifier, and filtered by a low-pass filter. The signal conditioning module outputs a stable and accurate voltage signal to themicrocontroller module.The microcontroller module uses a 51 single-chip microcomputer as the core. The program is written in C language, and compiled by Keil C51 development software. The microcontroller module is responsible for A/D conversion, signal processing, arithmetic operations, display control, and temperature compensation. The display module uses a 7-segment LED digital tube to display the temperature value in real-time.The thermometer uses the method of hardware compensation to improve the accuracy of temperature measurement. The compensation algorithm is embedded in the program of the microcontroller module. When the temperature changes, the microcontroller module can automatically adjust the compensation parameters, and improve the accuracy of temperature measurement.Figure 1. System architecture of the digital thermometer.Experimental Results:The digital thermometer was implemented on a prototype board. The temperature measurement range is from -50℃ to 120℃, and the resolution is 0.1℃. The thermometer has the function of temperature conversion between Celsius and Fahrenheit. The thermometer has a high accuracy, with anerror of ±0.5℃. The thermometer has good stability and fast response time.Figure 2. Prototype of the digital thermometer.Conclusion:In this paper, we presented the design and developmentof a digital thermometer based on 51 single-chip microcomputer. The thermometer uses a thermistor as the temperature sensing element, and adopts the method ofhardware compensation to improve the accuracy of temperature measurement. The microcontroller module is responsible for signal processing, arithmetic operations, and display control. Through debugging and testing, the thermometer meets the design requirements and has good stability and accuracy. This design has broad application prospects in many fields such as industry, agriculture, and environmental protection. Further research can be done to improve the functionality and expand the application range of the thermometer.。
基于某51单片机的数字温度计的设计报告材料(王强)
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级 2011级测控技术与仪器一班课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计学号 0703110135学生姓名王强指导教师陈琦2014年 5月西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名王强专业班级11级测控一班学号0703110135 指导教师陈琦职称讲师教研室 B0406课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计任务与要求1、学会使用51单片机，并对其内部结构进行深入的了解。
2、了解DS18B20的原理以及使用方式。
3、对于共阳极、共阴极数码管有个清楚的认识和掌握。
4、测得的结果范围在-55~125度，精度为0.5。
开始日期 2014年5月12日完成日期 2014年5月25日2014年5月28日基于51单片机的数字温度计的设计摘要本设计主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：单片机；数字温度传感器；最简温度检测系统;目录1 绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.1.1选题的目的 (1)1.1.2选题的意义 (1)2 数字温度计的设计方案 (1)2.1设计方案的确立及论证 (1)2.2系统器件选择 (2)2.2.1 单片机的选择 (2)2.2.2 温度传感器的选择 (2)3 系统硬件电路的设计 (4)3.1温度检测电路 (4)3.2显示电路 (5)4 系统软件的设计 (6)4.1概述 (6)4.1.1 温度数据的计算处理方法 (7)4.2主程序模块 (7)4.3读温度值模块 (8)4.4中断模块 (9)4.5数码管驱动模块 (10)5 实验仪器及元件清单 (11)6 心得体会 (13)致谢 (15)参考文献 (17)附录：源程序 (19)1 绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题的目的利用单片机AT89S51和温度传感器DS18B20设计一个设计温度计，能够测量-55 ～125℃之间的温度值，用LCD液晶屏直接显示，测量精度为0.5℃。
用51单片机做数字实时温度计
普通大学物理实验设计性实验方案实验题目：用51单片机做数字实时温度计班级：物理学2011级（2）班学号：2011433169姓名：王进凯指导教师：肖涛凯里学院物理与电子工程学院2013 年5月引言：测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。
最常见到得测量温度的工具是各种各样的温度计。
它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。
但随着科技的发展，这种测量显得耗时又不精确，人们需要一种更快更精确的温度测量仪，对温度进行实时的测量。
于是人们采取了一种更便利的测量方法，利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，有直观准确。
采用DS18B20热敏电阻，具有测量灵敏度高、体积小，电阻值大、价格便宜等特点，且温度范围可以从-55℃～125℃，精度可达1％，基本上满足了生活中对温度的测量需求。
一、实验目的1.初步掌握对51单片机的使用和程序的开发。
2.了解温度传感器DS18B20的结构和使用方法。
3.了解共阴数码管的。
二、实验仪器51单片机开发板三、实验原理1、系统框图如图所示图 DS18B20温度测温系统框图2、电路图如下图中由于proteus软件中没有STC89C52，所以用AT89C52代替。
P0口串接220 的电阻后于四位共阴数码管相连接。
由P2.7-P2.4通过PNP型三极管驱动其字位。
三极管发射极接+5V。
当P2.7-P2.4为低电平时导通使数码管显示。
XTAL1和XTL2于12MHZ 的晶振项链，后分别接一30pf的电容，最后接地。
（vcc隐藏）3、系统软件设计根据所选择的温度测量电路和显示电路，使用Uv2编写相应的c程序。
四、元件介绍1、主控制器STC89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
基于51单片机的数字温度计设计及优化
基于51单片机的数字温度计设计及优化数字温度计是一种常见的电子测量设备，用于测量周围环境的温度，并将温度以数字形式显示。
本文将介绍一种基于51单片机的数字温度计的设计及其优化。
首先，为了设计一个基于51单片机的数字温度计，我们需要以下材料和器件：51单片机、温度传感器、LCD显示屏、电阻、电容、晶体振荡器等。
在电路设计方面，我们可以将温度传感器连接到单片机的模拟输入引脚上，通过读取模拟输入，可以获取传感器测量到的温度值。
接下来，我们可以通过串口通信将温度值发送到PC机，并通过PC机上的软件进行温度的实时显示和记录。
在软件设计方面，我们需要首先编写单片机的程序，以读取传感器的模拟信号，并将其转换为数字温度值。
然后，我们可以通过串口通信将温度值发送给PC机。
在PC机上的软件中，我们需要编写一个接收温度数据的程序，并通过图形界面显示温度值。
为了进一步优化数字温度计设计，我们可以考虑以下几个方面：1. 精度优化：通过选用更高精度的温度传感器，可以提高温度测量的准确性。
此外，在单片机的程序中，我们可以进行数学运算和滤波算法的优化，以提高温度测量的精度。
2. 功耗优化：在设计数字温度计时，我们应该尽可能降低系统的功耗。
例如，可以选择低功耗的单片机，合理设置时钟频率和休眠模式，以减少系统能耗。
3. 可靠性优化：数字温度计在长时间使用时应保持可靠性，尽量减少出现故障的可能性。
为此，我们可以对电路进行严格的电气设计，使用高质量的电子元器件，并进行必要的温度校准和测试。
4. 功能扩展：基于数字温度计的设计还可以考虑添加一些额外的功能，如报警功能、记录功能和远程监测功能等。
这些功能可以通过扩展硬件和改进软件来实现。
总结一下，本文介绍了基于51单片机的数字温度计的设计及其优化。
通过合理的电路设计和软件编程，我们可以实现一个精度高、功耗低、可靠性强的数字温度计。
此外，我们还可以通过优化算法和添加额外功能来进一步提升数字温度计的性能。
单片机数字温度计课程设计报告
单片机数字温度计课程设计报告1.引言2.课程目标3.教学内容4.教学方法5.教学评价6.结论7.参考文献引言：数字温度计是现代生活中常用的一种温度测量工具。
对于学生来说，了解数字温度计的使用原理和正确使用方法是非常必要的。
因此，本课程设计旨在帮助学生掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力。
课程目标：1.了解数字温度计的基本原理和结构。
2.掌握数字温度计的使用方法。
3.能够正确进行数字温度计的校准和维护。
4.能够应用数字温度计进行实际温度测量。
教学内容：1.数字温度计的基本原理和结构。
2.数字温度计的使用方法。
3.数字温度计的校准和维护。
4.数字温度计的实际应用。
教学方法：本课程采用讲授、实验和讨论相结合的教学方法。
通过讲解数字温度计的基本原理和结构，让学生了解数字温度计的工作原理；通过实验操作，让学生掌握数字温度计的使用方法和校准方法；通过讨论，让学生了解数字温度计的实际应用场景。
教学评价：本课程的教学评价主要采用考试和实验报告相结合的方式。
考试主要考查学生对数字温度计的理论知识掌握情况；实验报告主要考查学生对数字温度计的实际应用能力和实验操作能力。
结论：通过本课程的研究，学生能够掌握数字温度计的基本知识和技能，提高其实际应用能力，为其未来的研究和工作打下坚实的基础。
参考文献：1.《数字温度计使用手册》2.《数字温度计原理与应用》3.《温度测量技术与应用》1.设计任务1.1 设计目的本设计旨在实现一个温度监测系统，能够实时监测环境温度，并在温度超出预设范围时发出报警信号，同时在液晶显示屏上显示当前温度。
1.2 设计指标本设计的主要指标包括：温度监测精度、报警准确性、系统响应速度、硬件成本、软件复杂度等。
1.3 设计要求本设计要求系统稳定可靠，操作简便，能够满足实际应用需求。
2.设计思路与总体框图本系统采用单片机作为主控芯片，通过温度传感器采集环境温度，并将数据传输到单片机进行处理。
同时，液晶显示屏用于显示当前温度，按键用于对系统进行设置和调整。
51单片机课程设计数字温度计报告
电子毕业设计数字温度计题目：数显温度计学院：电子信息学院班级：学号：：指导老师：日期：数字温度计设计任务书一、课程设计目的1、加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；2、学会基本电子元器件的识别和检测；3、学会应用EDA软件Proteus进行电路的设计和仿真；4、基本掌握单片机的基本原理，并能将其应用于系统的设计。
5、通过实训，提高学生的学习兴趣，激发自主学习能力，培养创新意识。
二、设计任务先焊制一个单片机最小系统，并以制作的单片机最小系统为核心，设计并制作一个数字式温度计应用系统。
三、设计要求具有以下功能：(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测；(2)对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）；(3)采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定；(4)显示数据，无数据位必须消隐。
目录数字温度计设计任务书 (2)1、设计思路（1）设计原理 (4)（2）系统方案及总体设计框图 (4)2、数字温度计应用系统的硬件设计（1）单片机小系统基本组成及硬件图（2）外围电路工作原理及系统硬件图（3）主要芯片及其功能3、系统软件程序的设计软件流程框图4、系统调试（1）仿真器介绍（2）调试结果及其分析（3）系统设计电路的特点和方案的优缺点5、课程设计心得体会参考文献附录程序清单及注释一、 设计思路：设计方案及其总体设计框图温度计设计系统流程图系统设计原理：本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计，在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发，学会使用KEIL 及Proteus 等仿真软件。
根据设计任务要求选二、数字温度计应用系统的硬件设计1、单片机小系统的基本组成及其选择 （1）单片机 单片机选型参考 • ① AT89S51、AT89S52 ：具备ISP 下载功能 ，可以使用USBASP 程序下载线或者并口下载• ② STC89C51、STC89C52：使用串口线+MAX232烧写程序。
基于51单片机的数字温度计设计
基于51单片机的数字温度计设计数字温度计是一种广泛使用的电子测量设备，通过传感器将温度转化为数字信号，并显示出来。
本文将介绍基于51单片机的数字温度计的设计。
该设计将使得使用者能够准确、方便地测量温度，并实时显示在液晶显示屏上。
1. 硬件设计：- 传感器选择：在设计数字温度计时，我们可以选择使用NTC（负温度系数）热敏电阻或者DS18B20数字温度传感器作为温度传感器。
这里我们选择DS18B20。
- 信号转换：DS18B20传感器是一种数字传感器，需要通过单总线协议与51单片机进行通信。
因此，我们需要使用DS18B20专用的驱动电路，将模拟信号转换为数字信号。
- 51单片机的选择：根据设计要求选择合适的51单片机，如STC89C52、AT89S52等型号。
单片机应具备足够的IO口来与传感器和液晶显示屏进行通信，并具备足够的计算和存储能力。
- 显示屏选择：为了实时显示温度，我们可以选择使用1602型字符液晶显示屏。
该显示屏能够显示2行16个字符，足够满足我们的需求。
通过与51单片机的IO口连接，我们可以将温度数据显示在屏幕上。
2. 软件设计：- 采集温度数据：通过51单片机与DS18B20传感器进行通信，采集传感器传输的数字温度数据。
通过解析传感器发送的数据，我们可以获得当前的温度数值。
- 数据处理：获得温度数据后，我们需要对其进行处理。
例如，可以进行单位转换，从摄氏度到华氏度或者开尔文度。
同时，根据用户需求，我们还可以对数据进行滤波、校准等处理。
- 显示数据：通过与液晶显示屏的连接，我们可以将温度数据显示在屏幕上。
可以使用51单片机内部的LCD模块库来控制液晶显示屏，显示温度数据以及相应的单位信息。
- 用户交互：可以设置一些按键，通过与51单片机的IO口连接，来实现用户与数字温度计的交互。
例如，可以设置一个按钮来进行温度单位的切换，或者设置一个按钮来启动数据保存等功能。
3. 功能拓展：- 数据存储：除了实时显示当前温度，我们还可以考虑增加数据存储功能。
基于51单片机的温度测量仪的设计【毕业设计论文】
基于51单片机的温度测量仪摘要：单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机,又称MCU(Micro Controller Unit),是将计算机的基本部分微型化,使之集成在一块芯片上的微机.片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。
随着科技的发展，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
单片机单芯片的微小体积和低的成本，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列，因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。
生产MCS—51系列单片机的厂家如美国AMD公司、ATMEL公司、INTEL公司、WINBOND公司、PHILIPS公司、ISSI公司、TEMIC公司及南韩的LG公司、日本NEC、西门子公司等。
到目前为止，MCS—51单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。
关键字：单片机 A/D 温度测控MCS-80C51目录一. 选题背景 (1)1.单片机的历史 (1)2.MCS-51单片机应用 (4)3.芯片的介绍 (4)二. 方案论证 (6)1 A/D转换原理 (6)（1）逐次逼近式转换原理 (6)（2）积分转换原理 (6)2 A/D转换器的主要性能指标和参数 (8)（1）分辨率(Resolution) (8)（2）量化误差(Quantizing Error) (8)（3）线性度(Linearity) (9)（4）绝对精度(Absolute Accuracy) (9)（5）转换时间(Conversion Time) (9)3 A/D转换器的基本工作原理及器件介绍 (9)三. 过程论述 (11)1.数据定标 (11)2.信号放大 (13)四. 结果分析 (14)五. 总结 (15)六. 致谢 (16)七. 附录 (17)八.参考文献 (20)一背景1单片机的历史自1971年美国INTEL公司制造出第一块4位微处理器以来，其发展十分迅猛，到目前为止，大致可分为以下五个阶段：（1）4位单片机（1971－1974）（2）低档8位单片机（1974－1978）（3）高档8位单片机（1978－1982）（4）16位单片机（1982－1990）（5）新一代单片机（90年代以来）2单片机的应用因单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，故在国民经济建设、军事及家用电器等领域均得到广泛的应用。
基于51单片机数字体温计设计
基于STC89C52最小系统的数字体温计设计摘要现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子体温计、测温仪器等各种温度控制系统中。
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
它们内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
对某些智能温度传感器而言，单片机还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，采用单片机控制已经成为了一种潮流。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机控制的数字体温计，配合采用DS18B20为温度采集模块，HS1602液晶显示模块显示结果，另外用MAX232模块进行电压转换进行程序的烧写，实现对体温的采集与再现。
关键词：52单片机，DSI8B20，HS1602，体温计THE DIGITAL THERMOMETERS DESIGN BASED ON ST C89C52’S MINUIMUM SYSTEMABSTRACTModern information technology is based on the three information collection (ie, sensor technology), information transfer (ICT) and information processing (computer technology). Sensor belongs to the forefront of cutting-edge information technology products, especially the increasingly diverse types of temperature sensors, digital temperature sensor is more suitable for a variety of microprocessor interface for the composition of the automatic temperature control system can overcome the analog sensors and signal conditioning required for microprocessor interfacing circuit and A / D converter defects, etc., are widely used in industrial control, electronic thermometer, thermometer, etc. of various temperature control systems. Smart temperature sensor (also known as digital temperature sensor) in the mid-1990s, came out. It is the micro-electronics technology, computer technology and automated testing techniques (ATE) of the crystal. They contain the internal temperature sensor, A / D converter, signal processor, memory (or registers) and the interface circuit. Some products are also with the multiplexer, the central controller (CPU), random access memory (RAM) and read-only memory (ROM). Smart temperature sensor is characterized by the temperature data can be exported and the related amount of temperature control, fit a variety of microcontrollers (MCU); and it is based on the hardware to achieve through software testing capabilities, and its degree depends on intelligent in the software development level. Some smart temperature sensor, the controller can also register through the appropriate set of its A / D conversion rate (typical products MAX6654), the maximum resolution and conversion time (typical product DS1624). With the progress and development, microcontroller technology has spread to our lives, work, research in various fields, has become a relatively mature technology, using SCM hasbecome a trend. This article describes a microcontroller based control of digital thermometers STC89C52, with the use of DS18B20 the temperature acquisition module, HS1602 liquid crystal display module displays the results, another module with a MAX232 voltage conversion, to achieve the temperature of the acquisition and reproduction.Keywords: 52 microcontroller; DSI8B20; HS1602; thermometer目录1引言-------------------------------------------------------------- 1 2总体设计方案------------------------------------------------------ 32.1方案论证----------------------------------------------------- 32.1.1单片机系统--------------------------------------------- 32.1.2电源模块----------------------------------------------- 32.1.3温度传感器--------------------------------------------- 32.1.4显示模块----------------------------------------------- 42.1.5确定方案----------------------------------------------- 42.2总体设计----------------------------------------------------- 43 硬件设计---------------------------------------------------------- 53.1 单片机系统-------------------------------------------------- 53.1.1单片机最小系统----------------------------------------- 73.1.2 复位电路----------------------------------------------- 83.1.3 时钟振荡电路------------------------------------------- 83.1.4电源模块----------------------------------------------- 9 3.2温度传感器模块-------------------------------------------------- 93.2.1 DS18B20原理------------------------------------------- 93.2.2 DS18B20电路连接-------------------------------------- 133.3 液晶显示模块----------------------------------------------- 133.4串口通信模块------------------------------------------------ 15 4软件设计--------------------------------------------------------- 174.1 软件流程--------------------------------------------------- 174.2 DS18B20模块程序设计--------------------------------------- 184.2.1 程序流程------------------------------- 错误!未定义书签。
基于51单片机的数字温度计的设计报告.doc
基于51单片机的数字温度计的设计报告. .西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级XXXX年5月西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名王强专业班级11级测控一班学号0703110135指导教师陈琦职称讲师教研室B0406课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计任务与要求1、学会使用51单片机，并对其内部结构进行深入的了解。
2、了解DS18B20的原理以及使用方式。
3、对于共阳极、共阴极数码管有个清楚的认识和掌握。
4、测得的结果范围在-1、学会使用51单片机，并对其内部结构进行深入的了解。
2、了解DS18B20的原理以及使用方式。
3、对于共阳极、共阴极数码管有个清楚的认识和掌握。
4、测得的结果范围在：单片机；数字温度传感器；最简温度检测系统; . .目录1 绪论11.1 选题的目的和意义11.1.1选题的目的11.1.2选题的意义12 数字温度计的设计方案12.1 设计方案的确立及论证12.2系统器件选择22.2.1 单片机的选择22.2.2 温度传感器的选择23 系统硬件电路的设计43.1 温度检测电路43.2 显示电路54 系统软件的设计64.1 概述64.1.1 温度数据的计算处理方法74.2 主程序模块74.3 读温度值模块84.4 中断模块94.5 数码管驱动模块105 实验仪器及元件清单11 6 心得体会13 致谢15 参考文献17附录：源程序19 . .1 绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题的目的利用单片机AT8-省略部分-80); //精确延时大于480us DQ = 1; //拉高总线delay(10); x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay(5);}/************************************************** ****************//* 读一个字节*//********************************************************* *********/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i--) { DQ = 0; // 给脉冲信号dat=1; DQ = 1; // 给脉冲信号if(DQ) dat|=0x80; delay(5); } return(dat);}/************************************************ ******************//* 写一个字节*//********************************************************* *********/void WriteOneChar(unsigned char dat){ unsigned char i=0; for (i=8; i0; i--) { DQ = 0; DQ = dat0x01; delay(5); DQ = 1; dat=1; }delay(5);}/******************************************** **********************//* 读取温度*//********************************************************* *********/unsigned int ReadTemperature(void){unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换delay(200);Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度a=ReadOneChar(); //低位b=ReadOneChar(); //高位b=8;t=a+b;return(t);}word教育资料达到当天最大量API KEY 超过次数限制。
基于单片机的数字温度计课程设计报告
引言单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。
单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。
近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展，单片机的档次不断提高，其应用领域也在不断扩大，在工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用，已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。
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，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本课程设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验；进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
本设计的目标是用单片机和温度传感器及相关部件实现温度的测量和数字显示，测量精度小于℃，可以设置温度测量的上下限，超出测温范围可以由蜂鸣器报警。
本设计首先是确定目标，接下来是各个功能模块的设计和相应程序的编写。
再在proteus软件上进行仿真，若结果满足要求，则可以焊接硬件，若不满足继续修改，最终完成数字温度计的整个设计任务。
经过仿真，本设计达到了预期的目标。
目录112234567 999211 设计概述设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计；2.测温范围是-20℃---70℃；3.误差小于℃；4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示；5.可以任意设置上下限温度的报警功能；6.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法；设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计，由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
基于51单片机的温度计设计
单片机原理与接口技术课程设计课程名称：单片机原理与接口技术设计题目：基于51单片机的数字温度计设计专业：信息工程设计者：指导老师：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检测和显示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，但需后续信号处理电路，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，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过2位共阴极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
关键字：AT89S52 51单片机 DS18B20 温度计目录1 系统硬件设计方案......................................... - 4 -1.1 温度传感器介绍..................................... - 4 -1.2 温度传感器与单片机的连接........................... - 7 -1.3 复位信号及外部复位电路............................. - 8 -1.4 电源电路........................................... - 8 -1.5 显示电路............................................ - 8 -2 软件设计................................................. - 9 -3 数据测试................................................ - 11 -4 总结与体会.............................................. - 11 - 参考文献.................................................. - 13 - 附录1 仿真图............................................. - 13 - 附录2 程序源代码......................................... - 15 -1 系统硬件设计方案1.1 温度传感器介绍AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
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西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级 2011级测控技术与仪器一班课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计学号 **********学生姓名王强指导教师陈琦2014年 5月西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名王强专业班级11级测控一班学号0703110135 指导教师陈琦职称讲师教研室 B0406课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计任务与要求1、学会使用51单片机，并对其内部结构进行深入的了解。
2、了解DS18B20的原理以及使用方式。
3、对于共阳极、共阴极数码管有个清楚的认识和掌握。
4、测得的结果范围在-55~125度，精度为0.5。
开始日期 2014年5月12日完成日期 2014年5月25日2014年5月28日基于51单片机的数字温度计的设计摘要本设计主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：单片机；数字温度传感器；最简温度检测系统;目录目录1 绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.1.1选题的目的 (1)1.1.2选题的意义 (1)2 数字温度计的设计方案 (1)2.1设计方案的确立及论证 (1)2.2系统器件选择 (2)2.2.1 单片机的选择 (2)2.2.2 温度传感器的选择 (2)3 系统硬件电路的设计 (4)3.1温度检测电路 (4)3.2显示电路 (5)4 系统软件的设计 (6)4.1概述 (6)4.1.1 温度数据的计算处理方法 (7)4.2主程序模块 (7)4.3读温度值模块 (8)4.4中断模块 (9)4.5数码管驱动模块 (10)5 实验仪器及元件清单 (11)6 心得体会 (13)致谢 (15)参考文献 (17)附录：源程序 (19)1 绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题的目的利用单片机AT89S51和温度传感器DS18B20设计一个设计温度计，能够测量-55 ～125℃之间的温度值，用LCD液晶屏直接显示，测量精度为0.5℃。
通过这次设计能够更加了解数字温度计的工作原理和熟悉单片机的发展和应用，巩固所学的知识。
1.1.2选题的意义随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度传感器DS18B20具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
又随着电子技术的发展，人们的生活日趋数字化，多功能的数字温度计可以给我们的生活带来很大的方便；支持“一线总线”接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本；以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心，以ATMEL 公司的AT89S51为控制器设计的DS18B20温度控制器结构简单、测温准确、具有一定控制功能的智能温度控制器。
本课题研究的重要意义在于生产过程中随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数，就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是数字温度传感器技术，在我国各领域已经应用的非常广泛可以说是渗透到社会的每一个领域，与人民的生活和环境的温度息息相关。
2 数字温度计的设计方案2.1 设计方案的确立及论证基本功能要求：(1)温度测量范围：-55~125度(2)测量精度：0.5度(3)显示方式：四位显示(4)能够运用Protues仿真2.2系统器件选择2.2.1 单片机的选择对于单片机的选择，可以考虑使用8031与8051系列，由于8031没有内部RAM，系统又需要大量内存存储数据，因而不适用。
AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4kbytes 的可编程的 Flash 只读程序存储器,兼容标准 8051 指令系统及引脚。
它集 Flash 程序存储器既可在线编程（ISP），也可用传统方法进行编程，所以低价位 AT89C51单片机可为提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。
单片机AT89C51 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 温度传感器的选择DS18B20 简单介绍:DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20是一种新型的“一线器件”，其体积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、更经济。
DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
温度测量范围为-55～+125 摄氏度，可编程为9位～12 位转换精度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。
被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可以在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20 的性能特点如下：●独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯●DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温●DS18B20在使用中不需要任何外围元件，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●适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电●测温范围－55℃～＋125℃，精度为±0.5℃●零待机功耗●测量结果直接输出数字信号，以“一线总线”穿行传送给CPU，同时可传送CRC校验位，具有极强的抗干扰纠错能力●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作以上特点使DS18B20非常适用与多点、远距离温度检测系统。
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的管脚排列、各种封装形式如图 4.2 所示，DQ 为数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
[外部封装形式传感器电路图3 系统硬件电路的设计本设计由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度并将转换后的结果送入单片机。
然后通过A89C51单片机驱动两位共阳极8段LED数码管显示测量温度值。
如附录中本设计硬件电路图所示，本电路主要有DS18B20温度传感器芯片，两位共阳极数码管，AT89C51单片机及相应外围电路组成。
其中DS18B20采用“一线制”与单片机相连。
3.1 温度检测电路DS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式，DS18B20 的数据I/O 均由同一条线来完成。
DS18B20 的电源供电方式有 2 种: 外部供电方式和寄生电源方式。
工作于寄生电源方式时, VDD 和GND 均接地, 他在需要远程温度探测和空间受限的场合特别有用, 原理是当1 W ire 总线的信号线DQ 为高电平时, 窃取信号能量给DS18B20 供电, 同时一部分能量给内部电容充电, 当DQ为低电平时释放能量为DS18B20 供电。
但寄生电源方式需要强上拉电路, 软件控制变得复杂(特别是在完成温度转换和拷贝数据到E2PROM 时) , 同时芯片的性能也有所降低。
外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。
因此本设计采用外部供电方式。
如下图所示：温度传感器DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃时精度为±0.5℃。
因为本设计只用于测量环境温度，所以只显示0℃～+85℃。
3.2 显示电路本设计显示电路采用四位共阴极LED 数码管来显示测量得到的温度值。
LED 数码管能在低电压下工作，而且体积小、重量轻、使用寿命长，因次本设计选用此数码管作为显示器件。
一个LED 数码管只能显示一位的字符，如果字符位数不止一位，可以用几个数码管组成，但要控制多位的显示电路需要有字段控制和字位控制，字段控制是指控制所要显示的字符是什么，控制电路应将字符的七段码通过输出口连接到LED 的a ～g 引脚，是某些段点亮，某些段处于熄灭状态。
字位控制是指控制在多位显示器中，哪几位发光或那几位不发光，字位控制则需要通过字位码作用于LED 数码管的公共引脚，是某一位或某几位的数码管可以发光。
数码管显示电路分为动态显示和静态显示。
静态显示方式是指每一个数码管的字段控制是独立的，每一个数码管都需要配置一个8位输出口来输出该字位的七段码。
因此需要显示多位时需要多个输出口，通常片内并口不够用，需要在片外扩展。
动态显示又称为扫描显示方式，也就是在某一时刻只能让一个字位处于选通状态，其他字位一律断开，同时在字段线上发出该位要显示的字段码，这样在某一时刻某一位数码管就会被点亮，并显示出相应的字符。
下一时刻改变所显示的字位和字段码，点亮另一个数码管，显示另一个字符。
绕后一次扫描轮流点亮其他数码管，只要扫描速度快，利用DS18B204.7K+5V +5V人眼的视觉残留效应，会使人感觉到几位数码管都在稳定的显示。
本设计采用数码管动态显示，电路如下图所示：显示部分电路图中由单片机P0口串接74HC245驱动四位共阴极数码管，上拉电阻排为10K。
4 系统软件的设计4.1 概述整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了。