基于单片机的数字温度计设计-毕设论文

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毕业设计论文_基于单片机的数字温度计设计

毕业设计论文_基于单片机的数字温度计设计

1.设计任务与要求本课题的研究方法是利用单片机和数字温度传感器DS18B20设计一台数字温度计。

单片机作为主控制器,数字温度传感器DS18B20作为测温元件,传感器DS18B20可以读取被测量温度值,进行转换,从而用4位共阳极LED数码管来显示转换后的温度值,可以设定温度的上下限报警功能,实现报警提示。

2.系统的总体设计方案本设计将利用DS18B20智能温度传感器和单片机小系统,设计一个数字温度采集系统。

并设计一个人机接口电路:键盘采用独立按键(功能自定义),显示器采用共阴极4位LED显示。

系统的总体设计方案框图如图2.1所示图2.1 系统的总体设计方案框图3.硬件设计本设计采用的是AT89C52单片机为核心的数字温度计,包含了利用温度传感器DS18B20的测温电路、外接键盘、显示电路、报警电路、复位电路和晶振电路。

以DS18B20为主要测温元件进行实时监控温度值。

以4位数码管为显示器件,利用单片机的P0口和电阻排来驱动4位数码管的显示;利用单片机的P1.7来驱动温度传感器DS18B20测温;报警电路利用三极管放大作用驱动报警器报警;按键是利用单片机的P1口和上拉电阻来驱动工作3.1复位电路设计复位电路有上电自动复位和按键手动复位两种方式。

上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,只要电源VCC的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位,即接通电源就成了系统的复位初始化。

按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。

其中,按键电平复位是通过使复位端经电阻与VCC电源接通而实现的,而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。

本系统的复位电路采用上电复位方式。

复位电路图如图3.1所示:3.2 晶振电路图3.1 复位电路图设计图3.2 晶振电路图3.3 DS18B20芯片简介DS18B20主要由4部分组成:64位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外形及管脚排列如图3.8和表3-3所示[5]。

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现毕业设计论文

基于单片机的数字温度计的设计与实现摘要采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。

在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。

传统的测温元件有热电偶和二电阻。

而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。

我们用一种相对比较简单的方式来测量。

温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。

DS18B20可以直接读出温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。

本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用七级数码管LED模块显示,能设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用,该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词:温度测量;DS18B20 ; AT89C51Design of Digital Thermomer Based on SCMABSTRACTControlled by single-chip microcomputer to control not only to them, advantages of simplicity and flexibility, and can significantly increase the temperature specifications, which can significantly increase the quality and quantity of the products. In the process of production, in order to efficiently produce, it must be the main parameters, such as temperature, pressure, flow, and other effective control. Traditional temperature measuring component thermocouple and resistance. Are generally voltage of thermocouple and thermal resistance measured, then converted to the corresponding temperature, these methods are relatively complex and requires more external hardware support. We are in a relatively simple way to measure.-55~125 ºc temperature range, maximum resolution up to 0.0625 ºc. DS18B20 can read temperature value, and wire connected to the microcontroller, reduced external hardware circuits, low cost and ease of use features.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-~+100℃,can set the warning limitation, the use of Seven digital tube seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords:Temperature measurement ;DS18B20 ;AT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 国内外现状 (1)1.1.2 课题背景及研究意义 (2)1.2 设计内容及性能指标 (2)1.3 系统概述 (3)1.3.1 系统方案论证与比较 (3)1.3.2 系统设计原理与组成 (5)第二章开发工具Proteus与Keil (6)2.1 Proteus软件 (6)2.1.1 Proteus简介 (6)2.1.2 4大功能模块 (6)2.1.3 Proteus简单应用 (8)2.2 Keil软件 (8)2.2.1 Keil软件简介 (8)2.2.2 Keil软件调试功能 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1 单片机的选择 (10)3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (10)3.1.2 AT89C51单片机主要特性 (11)3.2 温度传感器的选择 (13)3.3 硬件电路设计 (17)第四章系统软件设计 (20)4.1 各模块的程序设计 (20)4.2 Protues测温仿真 (25)4.3 系统调试 (28)4.4 结果分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1 全部程序清单 (34)附录2 系统总体设计图 (41)第一章绪论1.1引言1.1.1 国内外现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。

基于单片机的数字温度计设计大学毕设论文

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毕业设计任务书毕业设计题目:数字温度计设计题目类型工程设计题目来源学生自选课题毕业设计时间从至毕业设计内容要求:测温范围-55ºC至150ºC,明亮显示。

能显示出测量温度值。

能够对超出最高温度进行报警.主要介绍了一个基于89S52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,该系统用四位数码管可以方便的实现实现温度显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度, DS18B20与AT89S52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。

2.主要参考资料[1]刘修文主编.新编电子控制电路.北京:机械工业出版社,2006[2]黄贤武编著.传感器原理与应用.桂林:高等教育出版社,2007[3]刘瑄编著.单片机有效值转换器. 机械工业出版社,2008[4]刘军编著.单片机原理与接口技术.华东理工大学[5]沈德金陈粤初《单片机接口电路与应用程序实例》北京航天航空大学出版社目录第一章、引言 4第二章、系统方案论证与比较 52.1、方案一 (5)2.2、方案二 62.3、整机电路分析 (7)第三章、硬件设计电路 83.1、元器件选择 (8)3.1.1、单片机选择 (8)3.1.2、温度传感器选择 (8)3.2、温度检测电路 (10)3.3、温度报警电路 (11)第四章、软件设计 124.1、概述 (12)4.2、主程序模块 (12)4.3、各模块流程设计 (13)4.3.1、温度检测流程 (13)4.3.2、报警模块流程 (15)第五章、软硬件综合调试16第六章、总结和体会18第七章、致谢19第一章引言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。

基于单片机的数字温度计设计课程设计(仿真+c程序))大学毕设论文

基于单片机的数字温度计设计课程设计(仿真+c程序))大学毕设论文

前言科技发展到今天,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分,现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展,科学技术作为第一生产力在人类社会的发展中起了很大的推动作用,人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展。

当今微型计算机技术发展形成两大分支,一是以微处理器(Micro Processor Unit)为核心所构成的通用微机系统,主要用于科学计算、数据处理、图形图像处理、数据库管理、人工智能、数字模拟与仿真等领域。

另一分支是为控制器( Micro Controller Unit),俗称单片机。

单片机主要用于工业测控,如家用电器、计算机外围设备、工业智能化仪表、机器人、生产过程的自动控制、农业、化工、军事、航空航天等领域。

单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机也被称为微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU 表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

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。

摘要:单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

基于单片机的数字温度计设计毕业设计论文

基于单片机的数字温度计设计毕业设计论文

基于单片机的数字温度计设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于单片机的数字温度计设计与仿真毕业论文

基于单片机的数字温度计设计与仿真毕业论文

基于单片机的数字温度计设计与仿真盘桂云(吉首大学物理科学与信息工程学院,湖南吉首416000)摘要本课题以单片机为控制核心,设计了一款数字温度计。

该系统由51单片机、DS18B20温度传感器以及1602 LCD液晶显示屏等部件组成。

系统上电后进入实时温度显示状态,此时将DS18B20中的温度值读到单片机中并将其显示在LCD液晶显示屏上。

系统可以设置上下限报警温度值,当测得结果超过设定值时进行相应的报警,提供一个接口可以将温度值传送给其它控制器或计算机,测量准确且误差小,其误差在±0.02℃。

关键词:单片机;温度采集;LCD显示;温度传感器;数字温度计;Emluater and Design of Digital Thermometer Based onMicrocomputer ControlPanguiyun(College of Physics Science and Information Engineering,Jishou University,Jishou,Hunan 416000)AbstractThis topic with the microcontroller as control core , and design a digital thermometer. It consists of 51 single -chip microcomputer, 18B20 temperature sensor and 1602 LCD screen display etc.After power on, the system into real-time temperature display state, then the temperature 18B20 will read in the single-chip microcomputer and displayed in the LCD screen.System can set upper temperature alarm, when the alarm measured results than the setting measured corresponding alarm, System can provide an interface which sends the temperature to other controller or computer. There is little measuring error, measuring error at ±0.02℃.Key words:Microcontroller;Temperature acquisition;LCD display;Temperatere sensor; Digital thermometer目录第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统概述 (1)1.2.1 系统功能 (1)1.2.2 系统所用器件及其作用 (1)第二章系统总体设计2.1 系统硬件电路总体设计 (3)2.2系统软件的总体设计 (4)2.3主程序的流程设计与实现程序 (6)3.2.1 主程序的流程设计 (6)3.2.2 主程序的实现程序 (7)第三章主要器件介绍3.1 18B20温度传感器 (8)3.2 1602液晶显示器 (8)第四章系统详细设计厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

基于单片机的数字温度计的设计实验报告毕业设计(论文)

基于单片机的数字温度计的设计实验报告毕业设计(论文)

目录1、绪论1.1 实验内容1.2实验目的1.3 实验原理2、系统硬件组成及基本原理2.1STC89C52单片机介绍2.2 花样流水灯的设计2.3 LED动态扫描显示2.4 定时计数器2.5 4*4独立键盘的设2.6 串口通信的设计2.7 数字温度计的设计3、单片机焊接与系统调试4、总结附录一整体原理图1、绪论1.1 实验内容本学期单片机实验包括六个,分别是花样流水灯实验、LED动态扫描显示实验、定时计数器实验、4*4键盘输入实验、单片机与PC机串口通信以及基于单片机的数字温度计的设计。

1.2 实验目的花样流水灯实验:熟悉LED的显示特点,了解单片机系统实现花样流水灯实验的硬件电路和软件编程技巧;LED动态扫描显示实验:掌握LED动态扫描显示原理,掌握LED动态扫描显示程序设计方法,熟悉LED动态扫描显示硬件设计方法;定时计数器实验:学习单片机内部计数器的使用和编程方法,进一步掌握中断处理程序的编程方法;4*4键盘输入实验:掌握键盘扫描的原理以及十/十六进制的转换,了解单片机输入和输出的过程,以及如何对数据进行采集的;单片机与PC机串口通信:掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通讯的编程,了解实现串行口通讯的硬环境,数据格式的协议,数据交换的协议,了解PC机通讯的基本要求;基于单片机的数字温度计的设计:通过对做的设计任务的实现,起到串起所学的数模技术、传感器技术、单片机技术及智能仪器等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的标定等这一完整的实验过程,培养学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用。

1.3 实验原理LED动态扫描显示实验:为了节省输出端口数,数码LED显示一班采用动态扫描的方法,将所有数码LED的共阴极接在一个位型输出口上,将所有数码管的相同段接在一起作为字型口,软件控制每个数码LED轮流显示,任一时刻只有一个数码亮,但扫描速度足够快时,视觉效果是8个数码LED同时亮;定时计数器实验:定时和计数的本质是相同的,它们都是对一个输入脉冲进行计数,如果输入脉冲的频率一定,则记录一定个数的脉冲,其所需的时间是一定的,对CLK信号进行“减1计数”。

基于单片机的数字温度计设计本科毕业论文

基于单片机的数字温度计设计本科毕业论文

基于单片机的数字温度计的设计摘要温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍、最常用的测量及被控参数之一。

随着社会的发展、科学技术的不断更新,温度的测量范围要求不断扩大,同时温度的测量准确性要求不断提高。

它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。

温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题, 因此对温度测量的意义就越来越大。

本文主要介绍了一个基于89S51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实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,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AT89S51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。

本文主要包括两个方面的设计:一方面是硬件电路的设计,另一方面是系统程序的设计。

其中,硬件电路各部分组成如下:中央控制器采用单片机AT89S51,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,用LCD液晶1602作为显示器。

其次,系统软件程序包括主程序,温度值读取、转换及计算程序,显示数据刷新程序等。

该温度计整体功能的实现是通过温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把温度数据送液晶显示器1602显示。

关键词:单片机;温度传感器;DS18B20;LCD液晶显示器THE DESEGN OF THE ELECTRONIC THERMOMETERBASED ON MICROCONTROLLERAbstractTemperature as an important physics, is the most common industrial production process, the most commonly used one of measuring and controlled parameter. With the development of society, the science and technology unceasing renewal, temperature measurement range requirements, at the same time expanding temperature measurement accuracy requirement enhances unceasingly. It directly affects combustion, chemical reaction, fermentation, roasted, distillation, concentration, extrusion, crystallization and air flow etc physical and chemical processes. Temperature control error could cause a production safety, product quality, product yield and so on. So the significance of temperature measurement is more and more big.This paper describes the digital thermometer which is consisted of the central controller, temperature detectors, monitors and police components.The thermometer’s basic range is from -50 ℃ to 110 ℃,its accuracy error is less tha n 0.5 ℃ and LCD directly shows numerical temperature. When the measured temperature exceed the limit alarm doors, the system will output alarm signal.The paper includes tow aspects of the design: one is hardware circuit design, the other is the system process design. Among them, the hardware components are as following: the central controller SCM AT89S51,the temperature detection DS18B20 part of a temperature sensor,and LCD monitors, as LCD 1602 F; the system software programs, including the main program, the temperature reading, conversion and calculation procedures, the data show that refresh procedures and so on.Temperature Sensor DS18B20 acquisition of the temperature signal sent to SCM for processing, SCM then the temperature data sent 1602 F LCD display.Key words: temperature sensor;DS18B20;LCD liquid crystal display目录1 绪论 (4)1.1 设计背景及目的 (5)1.2 设计研究方法 (5)1.3 设计构成及内容 (7)2 数字温度计硬件电路的实现 (8)2.1 单片机的选取和介绍 (8)2.1.1 引脚描述 (8)2.1.2 特殊功能寄存器与存储结构 (10)2.1.3 编写方法 (11)2.2 复位电路及晶振电路设计 (12)2.2.1 复位电路 (12)2.2.2 晶振电路 (12)2.3 温度传感器设计 (12)2.3.1 DS18B20的外形及内部结构 (12)2.3.2 DS18B20工作原理 (15)2.3.3 DS18B20的外部电路图 (15)2.4 液晶显示电路设计 (16)2.4.1 1602的引脚功能介绍 (16)2.4.2 1602液晶模块内部的控制指令 (17)2.4.3 1602的外部电路图 (18)3 数字温度计软件设计流程 (18)3.1 主程序设计 (19)3.2 温度值读取程序设计 (20)3.3 计算温度程序设计 (21)3.4 显示数据及刷新程序设计 (21)4 仿真调试 (22)5 结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)附录A 原理图 (29)附录B 源程序 (29)附件附件1 开题报告(文献综述)附件2 译文及原文影印件1 绪论1.1 设计背景及目的传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点,本文介绍了一种基于 DS18B20 的数字温度计设计方案。

基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)大学毕设论文

基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)大学毕设论文

基于单片机的数字温度计设计1引言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4位共阳极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。

2 系统硬件设计方案根据系统功能要求,构造图1所示的系统原理结构框图。

图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。

该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品。

不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征,而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。

单片机小系统的电路图如图2所示。

图2 单片机小系统电路AT89C51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)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)看门狗(WDT )及双数据指针;(9)片内振荡器和时钟电路;2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C 。

(完整版)基于51单片机与DS18B20的数字温度计设计定稿毕业论文

(完整版)基于51单片机与DS18B20的数字温度计设计定稿毕业论文

安徽农业大学课程设计报告基于单片机的DS18B20数字温度计设计学生姓名杜恒院系名称物理与电子工程学院专业名称电子信息工程班级2008 级 6 班学号指导教师汪文蝶完成时间2011年 5 月 20 日基于单片机的DS18B20数字温度计设计学生姓名:杜恒指导老师:汪文蝶内容摘要:随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。

本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温系统,并用LED数码管显示温度值,易于读数。

系统电路简单、操作简便,能任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。

关键词:单片机数字温度传感器温度计1 引言 (4)2 设计要求 (4)2.1 基本要求 (4)2.2 扩展功能 (4)3 总体方案设计 (4)3.1 方案论证 (4)3.1.1 方案一 (4)3.1.2 方案二 (5)3.2 总体设计框图 (5)4 硬件设计 (5)4.1 单片机系统 (5)4.2 数字温度传感器模块 (6)4.2.1 DS18B20性能 (6)4.2.2 DS18B20外形及引脚说明 (7)4.2.3 DS18B20接线原理图 (7)4.2.4 DS18B20时序图 (7)4.2.5 数据处理 (9)4.3 显示电路 (10)4.4 声光报警电路 (10)4.5 键盘输入电路 (11)5 软件设计 (11)5.1 主程序模块 (11)5.2 读温度值模块 (12)5.3 中断模块 (14)5.4 温度查询模块 (15)5.5 温度设定、报警模块 (16)5.6 数码管驱动模块 (18)6 源程序 (19)7 总结 (26)参考文献: (28)1 引言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是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。

基于51单片机的数字温度计课程设计毕业论文 .docx

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摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用。

本设计以AT89C52 单片机为核心,采用DS18B20温度传感器检测温度,由温度采集、温度显示,温度报警等功能模块组成。

基于题口基木要求,本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。

木系统大部分功能能由软件实现,吸收了硬件软件化的思想。

实际操作时,各功能在开发板上也能完美实现。

本系统实现了要求的基本功能,其余发挥部分也能实现。

关键字:AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集目录绪论 ................................................ 二•设计目的.............................................三.设计要求.............................................四.设计思路.............................................五.系统的硬件构成及功能.................................5.1主控制器...........................................5.2显示电路...........................................5.3温度传感器.........................................六.系统整体硬件电路.....................................七.系统程序设计.........................................八.测量及其结果分析.....................................九.设计心得体会.........................................十.参考文献.............................................. 附录1源程序附录2元件清单及PCB图一. 绪论随着时代的发展,控制智能化,仪器小型化,功耗微量化得到广泛关注。

毕业设计毕业论文DOC

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毕业设计论文毕业设计(论文)中文摘要控制系统的设计,对硬件原理图做简洁的描述。

系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。

软硬件分别调试完成以后,将程序下载入单片机中,电路板接上电源,电源指示灯亮,按下开关按钮,数码管显示当前温度。

由于采用了智能温度传感器DS18B20所以本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比它的转换速率极快,进行读、写操作非常简便。

它具有数字化输出,可测量远距离的点温度。

系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点,加之DS18B2C内部的差错检验,所以它的抗干扰能力强,性能可靠,结构简单。

关键词:单片机数字控制温度计DS18B20毕业设计(论文)外文摘要keywords: Single-chip microcomputer, digital control, thermometer, DS18B2C目录1引言 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)2设计要求与方案论证 (2)2.1设计要求 (2)2.2方案论证 (2)2.3总体设计方案 (3)3硬件设计 (4)3.1 主要元件介绍 (4)3.1.1 主控制器 (4)3.1.2 温度传感器DS18B20 (7)3.2 显示电路 (13)3.3 DS18B20 与单片机的接口电路 (16)3.4 复位电路 (18)4 软件设计 (19)5 调试 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 系统调试 (20)5.3 数据检测 (20)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (23)1 引言1.1 背景单片机,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。

基于单片机数字温度计的系统设计本科论文-答辩

基于单片机数字温度计的系统设计本科论文-答辩

单片机复位 掉电保护电路
时钟振荡
显 示
主 控 制 器
温 度 传 感 器
LCD
初始化调用显示ຫໍສະໝຸດ 程序N 1S到?Y Y
初次上电 N
读温度值并处理显示数据 刷新、显示时间日历
发温度转换开始命令
最后 感谢在座的各位老师以及我的指导老师
老师,你们辛苦了!
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认的,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 方向开展。本设计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,其输出温度采用数字显示, 主要用于对测温比较准确的场所,或科研实 验室使用。

基于单片机的数字温度计设计_徐翰

基于单片机的数字温度计设计_徐翰

编号:本科毕业论文基于单片机的数字温度计设计院系:信息工程学院姓名:徐翰学号:0835140161专业:通信工程年级:2008级指导教师:庞建丽职称:讲师完成日期:2012年5月摘要温度是生产过程和科学实验中非常关键的一项物理量,在日常生活、农业、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的参数,许多地方都要使用温度计对温度进行测量。

随着人们生活水平的不断提高,对于温度计的要求也越来越高,使之能为人们的工作、科研、生活提供更好、更方便的服务。

传统的测温元件有热电偶和热电阻,而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度值,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。

现在温度计向着数字化、智能化方向发展。

本文采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,可以设计一种相对比较简单的方式来测量温度。

DS18B20可以直接读出被测温度值,具有低成本和易使用的特点。

在数字温度计电路中设计了一种基于单片机AT89C51芯片的一种温度测量及报警电路。

硬件电路采用数字温度传感器DS18B20来测量温度,将温度值转换成相应的数字量传给单片机,经单片机AT89C51芯片处理后使用1602LCD液晶模块显示出具体的温度值。

在系统软件方面主要通过用C语言编程实现对各个电路的控制。

数字温度计主要是对温度进行采集、显示,所以系统软件程序主要包括主程序、读出温度子程序、计算温度子程序、显示温度子程序等几大块。

单片机通过软件可以控制各个硬件电路间数据的处理。

电路中可以设置温度报警上下限,超过上限或低于下限时可以自动报警。

关键词:1602LCD液晶模块;DS18B20数字温度传感器;AT89C51AbstractThe temperature is very critical in the production process and scientific experiments a physical quantity, in daily life, agriculture, industry, and a variety of high-tech development and research is a very common and frequently used parameters, many places have to use the thermometer to temperaturemeasurements. With the continuous improvement of people's living standard, the requirements of the thermometer is also getting higher and higher, so for the people's work, scientific research, life to provide better and more convenient services. Traditional components of the temperature thermocouple and thermal resistance, thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, converted to the corresponding temperature value, these methods are relatively complex, requiring more external hardware support. Thermometer toward digital, intelligent direction.In this paper, an improved smart temperature sensor DS18B20 DALLAS Semiconductor, following the DS1820 after the launch of the detection devices, and can design a relatively simple way to measure the temperature. DS18B20 can be directly read out the measured temperature value, low-cost and easy to use features. Digital thermometer circuit design based on a temperature measurement and alarm circuit of AT89C51 chip. The hardware circuit using a digital temperature sensor DS18B20 to measure the temperature, the temperature value is converted into the corresponding digital pass microcontroller AT89C51 chip processing 1602LCD module displays a specific temperature. System software by using the C programming language to achieve control of each circuit. Digital thermometer for temperature acquisition, display, system software program includes the main program, read out the temperature subroutine to calculate temperature subroutine show that the temperature subroutine several large pieces. SCM software can control the processing of the data between the various hardware circuit. Temperature alarm circuit can be set to the lower limit exceeds the limit or below the lower limit can automatically alarm.Key words :1602LCD module;DS18B20digital temperature sensor;AT89C51目录1 绪论 (1)1.1 数字温度计研究背景 (1)1.2 数字温度计研究目的和意义 (1)1.3数字温度计研究主要工作 (2)2 系统硬件电路设计 (3)2.1 数字温度计总体设计方案 (3)2.2 电源设计 (3)2.3 主控制器AT89C51 (4)2.3.1 单片机AT89C51结构和性能 (4)2.3.2 AT89C51管脚说明 (4)2.3.3 单片机晶振电路和复位电路 (6)2.4 DS18B20 (6)2.4.1 DS18B20引脚功能 (7)2.4.2 DS18B20性能特点 (7)2.4.3 DS18B20测温原理 (7)2.4.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)2.5 1602LCD液晶模块显示 (13)2.6 蜂鸣报警器 (15)2.7 数字温度计电路原理图 (15)3 系统软件设计 (16)3.1 系统软件设计思路 (16)3.2 读出温度子程序 (16)3.3 计算温度子程序 (17)3.4 显示温度子程序 (18)3.5 数字温度计主程序 (18)4 系统仿真 (19)4.1 Proteus仿真软件简介 (19)4.2 仿真原理图 (19)4.3 加载仿真程序 (19)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)1 绪论1.1 数字温度计研究背景温度是我们日常生活和生产中经常接触到的物理量,但是它是看不到的。

基于单片机的数字温度计毕业设计论文

基于单片机的数字温度计毕业设计论文

基于单片机的数字温度计摘要:本文介绍一种基于AT89C2051单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围-55℃-~+125℃,使用4位LED模块显示,能通过键盘设置温度报警上下限。

正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C2051单片机功能和应用。

该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词:温度测量,DS18B20Abstract : The introduction of a cost-based AT89C2051 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -55℃-~+125℃,can use the keybordset the warning limitation, the use of four bits seven segments LED thatcan be display the current temperature. The paper focuses on providinga software and hardware system components circuit, introduced the theoryof DS18B20, the founctions and applications of AT89C2051 .This circuitdesign innovative, powerful, can be expansionary strong.Key Words: Temperatur measurement, DS18B201前言数字温度计(Digital Thermometer)简称DTM,它是采用数字化测量技术,把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。

基于单片机的数字温度计的毕业论文(含答辩ppt)

基于单片机的数字温度计的毕业论文(含答辩ppt)

毕业设计论文系部电气工程系专业应用电子技术姓名周敏学号 22 题目数字温度计目录一、引言二、系统方案论证与比较(一)、方案一(二)、方案二(三)、方案比较(四)、方案代替三、系统器件选择(一)、单片机的选择(二) 、AT89S51 引脚功能介绍(三)、温度传感器的选择1、LM35 简单介绍2、LM35 使用中的注意事项四、硬件设计电路五、软件设计(一)、主程序(二)、各模块流程设计六、系统调试(一)、调试方法(2)、调试结果七、总结八、致谢一、引言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。

本设计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,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。

本毕业设计介绍了温度计的测量和控制之间的关系:检测是控制的基础和前提,而检测的精度必须高于控制的精确度,否则无从实现控制的精度要求。

不仅如此,检测还涉及国计民生各个部门,可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。

科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。

现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等,在很大程度上决定了科学技术的发展水平。

同时,科学技术的发展达到的水平越高,又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。

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。

目前的温度计中传感器是它的重要组成部分,它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。

传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型传感器。

综上所述,数字温度计加入传感器和单片机是很重要的,单片机应用系统开发技术是当前最流行最普遍的实用技术之一,大多数电子产品与设备都采用单片机技术的支持。

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基于单片机的数字温度计设计摘要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, 本文主要介绍了一个基于单片机的测温系统,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实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,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AT89S52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;温度检测;AT89S52;DS18B20;AbstractAlong with the progress and development of the ages, single slice the machine technique has already make widely available the life is to us,work,research,each realm, have already become the technique of a kind of comparison maturity. This paper mainly describes a temperature measurement system based on DS18B20, detailed describing the development process use digital temperature sensor, the paper introduces the hardware connectivity and software programming of the DS18B20 based on the single-chip, and give the software flow chart of each module, as well as introduced each circuit of the system. System can easily to collect and display the temperature, it can also arbitrary set alarm temperature according to the actual need, It is used convenience, it has high precision, wide range ,high sensitivity, small size, and low power dissipation, The device is especially applied to measure temperature in people's daily lives ,industrial and agricultural production, and also easily as a temperature processing module embed in the other system, turn into as a complementary expansion.Key words: Single chip ;temperature measurement;AT89S52; DS18B20目录引言 (1)1 系统方案比较1.1 方案一 (1)1.2 方案二 (2)2 主要器件介绍2.1 单片机 (3)2.1.1 AT89S52系列单片机简介 (3)2.1.2 主要性能 (3)2.1.3 引脚说明 (4)2.2 温度传感器 (7)2.2.1 DS18B20简介 (7)2.2.2 DS18B20内部结构与原理 (7)2.2.3 DS18B20使用的注意事项 (12)2.3 显示和报警 (12)2.3.1 数码管的结构和原理 (12)2.3.2 蜂鸣器的结构和原理 (13)3 硬件电路设计3.1 控制电路模块 (15)3.2 显示电路模块 (15)3.3 温度检测电路模块 (16)3.4 报警电路模块 (17)4 软件设计4.1 主程序模块 (17)4.2 各控制模 (17)4.1.1 温度检测模块 (17)4.1.2 报警模块 (18)5 结论 (19)谢辞 (20)参考文献 (20)附录 (21)桂林电子科技大学本科课程设计(论文)报告用纸第1 页共26 页引言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,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。

目前的智能温度传感器(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,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)。

社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展,并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展,本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法,并对以此传感器,89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。

与传统的温度计相比,其具有读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。

该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S52单片机,测温传感器使用DALLAS公司DS18B20,用液晶来实现温度显示。

1 系统方案论证与比较概系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成,实现的方法有很多种,下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案。

1.1 方案一采用热电偶温差电路测温,温度检测部分可以使用低温热偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成(热电偶的构成如图 2.1),热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。

通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压,便可推断出检测结点的温度。

数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机,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。

热电偶的优点是工作温度范围非常宽,且体积小,但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点,并且这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。

图 1.1热电偶电路图系统主要包括对A/D0809 的数据采集,自动手动工作方式检测,温度的显示等,这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。

此外还有复位电路,晶振电路,启动电路等。

故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片,处理芯片为51 芯片,执行机构有4 位数码管、报警器等。

系统框图如图 2.2所示:图 1.2热电偶温差电路测温系统框图1.2 方案二采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。

便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。

且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。

在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1 摄氏度。

DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89S52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。

这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。

采用51 单片机控制,软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。

既可以单独对多DS18B20控制工作,还可以与PC 机通信上传数据,另外AT89S52 在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。

该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。

该系统扩展性非常强,它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,并可以利用AT24C16芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。

系统框图如图 2.3所示图 2.3 DS18B20温度测温系统框图从以上两种方案,容易看出方案一的测温装置可测温度范围宽、体积小,但是线性误差较大。

方案二的测温装置电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单,故本次设计采用了方案二。

2 主要器件介绍2.1 单片机2.1.1简介AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

2.1.2主要性能1、与MCS-51单片机产品兼容;2、8K字节在系统可编程Flash存储器;3、1000次擦写周期;4、全静态操作:0Hz-33MHz;5、三级加密程序存储器;6、32个可编程I/O口线;7、三个16位定时器/计数器;8、六个中断源;9、全双工UART串行通道;10、低功耗空闲和掉电模式;11、掉电后中断可唤醒;12、看门狗定时器;13、双数据指针;14、掉电标识符。

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