基于AT89C2051的数字温度计设计

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以AT89C2051单片机为控制核心的数字温度计设计

以AT89C2051单片机为控制核心的数字温度计设计

以AT89C2051单片机为控制核心的数字温度计设计
 单片机控制已成为今天电子设计追-求的目标之一,本文将这种控制技术应用于温度测量中。

AT89C2051是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机,片内含有2 KB的反复擦写的只读程序存储器和128 B的随机存取数据存储器(RAM)。

美国DALLAS半导体公司生产的DSl-8B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能传感器。

数字温度计是以DS18B20为检测元件,由AT89C2051作为主控制器的温度计,具有功耗低、结构简单、读数方便、测温范围广、测温准确的特点。

1 电路构成及工作原理
 1.1 硬件设计
 由AT89C2051构成的温度计主要由三部分组成:DSl8B20温度传感器、单片机AT89C2051、由LED数码管构成的显示模块。

其系统原理框图如图1所示。

DSl8B20作为单片机AT89C2051的外部信号源,把所采集到的温度转换为数字信号,通过I/O接口传给2051,2051启动ROM内的控制程序驱动LED数码管,通过I/O接口和数据线(单片机和数码管的接口)把数据传送给数码管,将采集到的温度显示出来。

 1.2 总电路图。

基于AT89C2051数字温度计的设计

基于AT89C2051数字温度计的设计
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整 流 , 波 滤
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数 码 管 显 示 温 度
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CD 5 1 4 1
(T 925 ) A 8 C 0 1
( 8 5 稳 压 70)
译 码 器
根 据 F与温 度 的 对 应关 系 ,
转 驺 换 一
编 程求 温 度 值
收 稿 日期 :0 2 0 ~ 0 2 1— 4 2
通讯作者 : 陈石龙 (9 4 )男 , 18 一 , 助理工程师.E m i 1 15 16 qcm — a :2 45 3 @q . l o
第 2期
陈石龙 : 基于A 9 2 5 数字 温度计 的设计 T8 C 0 1
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的电源输入是否为1V 2 左右 , 检查A 8 c 0 lC 4 1的电源输入是否为5 左右 , T 9 2 5 ,D 5 1 V 表示能正常工作.

( 下转 第1 1 ) 9页
第 2期

明 : ] a a 工上班时间记录系统 的设计 基=J v 员 =
J v - a e mp o e i e o d n y tm a a b sd e ly e tme r c r i g s se
图4 M 3内部结构图 L 31
R = . , = 0u 所Il t - 11 Z 可得频率每升高2H , 2 6 k c 0 1 , ) o : 2 1H , 8 2 . u0  ̄ 1 Z 温度升高一度. 子程序流程如图6 所示

图5 中断程序流程 图
图6 频率转换温度算法程序流程
5 调试 过程与 注意事项


(完整word版)基于AT89C51单片机数字温度计的设计

(完整word版)基于AT89C51单片机数字温度计的设计

基于AT89C51单片机数字温度计的设计一、项目概述在生活和生产中,人们经常要用到一些测温设备,但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电路和软件设计复杂登缺点。

基于AT89C51的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广等优点,应用前景广泛。

二、项目要求基于AT89C51的数字温度计的具体要求如下:1.温度值用LED显示。

2.测温范围为-30~100℃,且测量误差不大于±0.5℃。

3.成品的体积、质量尽可能小。

三、设计框图及流程图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 显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管。

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:●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;●无须外部器件;●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;●零待机功耗;●温度以9或12位数字;●用户可定义报警设置;●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; ●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,其内部结构框图如下图所控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS1820,用4位共阳极LED 数码管以动态扫描法实现温度显示,电路图如图1所示:图1.电路原理图五、软件设计1.程序流程图主程序的主要是负责温度的实时显示,读出并处理DS1280测量的当前温度值,温度测量每1s进行一次。

基于AT89C2051的数字温度计设计

基于AT89C2051的数字温度计设计

基于AT89C2051的数字温度计设计作者:周学军来源:《现代电子技术》2010年第17期摘要:利用单片机AT89C2051作为控制器,以及用改进型智能温度传感器DS18B20作为温度采集器,设计了一款数字温度计。

该数字温度计能够测出-55~+125 ℃之间的温度,与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温准确等特点,适合日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要。

关键词:温度测量; DS18B20; AT89C2051; 数字温度计中图分类号:TP271+.5文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)17-0164-02Design of Digital Thermometer Based on AT89C2051ZHOU Xue-jun(College of Physical and Electronic Information, Yan’an University, Yan’an 716000, China)Abstract: A digital thermometer was designed with AT89C2051 MCU as controller and improved intelligent temperature sensor DS18B20 as temperature collector. The temperature between -55~+125 ℃ can be measured by this digital thermo-meter. Compared with the traditional thermometer, this digital thermometer has features of convenient reading, wide range temperature measurement, accurate temperature measurement and so on, it is suitable for the requirement of temperature measurement in daily life, industrial production and scientific research fields.Keywords: temperature measurement; DS18B20; AT89C2051; digital thermometer收稿日期:2010-04-09单片机控制已成为今天电子设计追求的目标之一[1-5],本文将这种控制技术应用于温度测量中。

基于AT89C2051的数字温度计的设计

基于AT89C2051的数字温度计的设计

无锡职业技术学院毕业设计说明书(英文翻译)A Digital Thermometer Design Using the AT89C2051IntroductionAlong with the time progress and the development, the monolithic integrated circuit technology already popularized to us lives, the work, the scientific research, each domain, will already become one kind of quite mature technology, this article introduced one kind the digital thermometer which controlled based on the monolithic integrated circuit.This design introduced the digital thermometer and the traditional thermometer compares, has the reading to be convenient, measured the warm scope is broad, measured warm accurate, its output temperature uses the numeral to demonstrate, mainly uses in to measured the warm quite accurate place, or the scientific research laboratory use.The system presented in this application note implements a simple digital thermometer thatincludes a built-in LCD and RS-485 communication port. It is designed aroundAtmel'AT89C2051 processor, a DS1620 digital thermometer /thermostat from Dallas Semiconductor, a small 8*2 LED backlit LCD, and an RS485 line interface. The system, shown in Figure 5.6, can be used as the basis for developing custom solutions for networked and stand alone data collection and control equipment. It can be centrally powered due to its low current requirement and its small size allows it to be placed almost anywhere.●SoftwareThe LCD driver is written entirely in C and compiled under Micro-C (from Dun-field Development Systems ) using the tiny memory model. Although a canonical stack-based implementation, Micro-C includes a number of special features that make it quite suitable for generating ROMable code for small systems. The overhead incurred performing stack manipulations is made up by the library functions that are all hand coded in a highly optimized assembler. As an added benefit, Micro-C comes with fully documented library source code so special modifications can be made as circumstances arise.The first few functions contained in the LCD driver module are conventional C library implementation. PutString displays a null terminated string by merely passing characters off to PutChar until a null byte is encountered. PutChar outputs a character at a time to the LCD and handles the newline character by advancing the cursor address to the value specified by the caller. The ClearLcd function is used to clear the entire LCD and home the cursor.The functions that follow concern themselves with actual physical communication to the LCD. Since there is not a direct correspondence between the LSI’s data RAM and the LCD’s physical mapping, it is necessary to keep watch for certain boundary conditions. When a boundary is encountered, the cursor must be repositioned in order to keep the output contiguous. Since all displayable data must pass through DataWr, it makes sense to contain the corrective actions here. To handle this problem, keep track of the logical cursor positon and invoke a remedial maneuver whenever discontinuity may occur, there are two ways you can accomplish this: Read the LCD’status re gister (to get the cursor address) or Keep a local copy just for your reference.Not wanting to waste a pin to control the LCD’s read/write line (it runs in write-only mode), the latter approach was adopted.Here, the global register (IRAM actually) variable Cursor is used for this purpose. Cursor is consulted prior to any data write operation. If a correction is necessary, a new cursor address is generated and dispatched to the LCD control register via Command Wr.Following this, DateWr splits the data byte into nibbles (remember the LCD operates using a 4-bit bus) and falls through to handle the actual physical transfer. Using Micro-C’s extended preprocessor allows bit manipulation macros that expand directly to 8051 SETB and CLR instructions. Here, clear ing DRS selects the LCD’data register and DEN is toggled to generate the data strobe. Command Wr operates similarly but does not have to deal with any cursor entanglement. It selects the command register as its destination by seting DRS high prior to clocking the nibbles across the interface.The initialization function InitLcd begins at a more rudimentary nibble oriented level since no assumption can be made as to the operational status of the LCD at this time. The first three sequences ensure that the transfer mode is set to operate over a 4-bit bus. Repeating the sequence three times ensures that the command will be recognized regardless of the operational mode of the LSI. (It is wise to make no assumptions when performing any low-level initialization.) Following this, the actual operating parameters are transferred to the LCD using the standard CommandWr function. Software for this application note may be downloaded from Atmel’s Web Site or BBS.●MCUAT89C2051 MCU is a series of 51 members, It is the 8051 version of SCM. It has the following characteristics: 2 k bytes EPROM, 128 bytes RAM, 15 I / O lines, two 16 regular /counter, two five vector interrupt structure, a full two-way serial port, and includes Precision analog comparator and on-chip oscillator, a 4.25 V to 5.5 V voltage scope of work and 12 MHz/24MHz frequency, and also offers the encryption array of two program memory locking, power-down and the clock circuit.In addition, AT89C2051 also supports two kinds of software-selectable power-saving mode power supply. During my free time, CPU stop and let RAM, timing / counter, serial port and interrupt system to continue to work. Power-down can preserve the contents of RAM, but will stop oscillator chip-to prohibit all the other functions until the next hardware reset.Therefore, AT89C2051 constitute the SCM system is a simple structure, the cost of the cheapest, most efficient micro-control system, eliminating the external RAM, ROM and interface devices, reducing hardware costs, cost savings, improved The cost-effective system.MCU clock signal used to provide various micro-chip microcontroller operation of the benchmark time, the clock signal is usually used by the form of two circuits: the internal and external shocks oscillation. MCS-51 has a microcontroller internal oscillator for a reverse of the high-gain amplifier, pin XTALl and XTAL2 are here to enlarge the electrical inputs and outputs, as in-house approach, a simple circuit, from the clock Signal relatively stable, and actually used often in this way, as shown in Figure 5.6 in its external crystal oscillator (crystal) or ceramic resonator constituted an internal oscillation, on-chip high-gain amplifier and a reverse Feedback components of the chip quartz crystal or ceramic resonator together to form a self oscillator and generate oscillation clock pulse. Figure 5.6 in the external crystal and capacitors C1 and C2 constitute a parallel resonant circuits, their stability from the oscillation frequency, rapid start-up role, and its value are about 33 PF, crystal frequency of elections 12 MHz.In order to initialize the internal MCU some special function register to be reset by the way, will reset after the CPU and system components identified in the initial state, and from the initial state began work properly.MCU is reset on the circuit to achieve, in the normal operation of circumstances, as long as the RST-pin on a two machine cycle time over the high, can cause system reset, but if sustained for the RST-pin HIGH, in a circle on the MCU reset state.There are two situations in which a power-on reset and manual (switch) reduction. The system uses a power-on reset mode. Figure 5.6 in the R0 and C0 formed a power-on reset circuit, and its value for R for 8.2 K, C for the 10 uF.Digital TemperatureTemperature acquisition is handled using the DS1620 thermometer/thermostat IC from Dallas Semiconductor. The DS1620 contains all temperature measurement and signal conditioning circuitry on-chip and presents the processor with a 3-wire digital interface composed of a bi-directional data line DQ, a reset input \RST, and a clock input CLK. The temperature reading is provided in a 9-bit, two’s complement format. The measurement range spans from -55℃ to +125℃ in 0.5℃ increments. Data transfers into and out of the DS1620 are initiated by driving /RST high. Once the DS1620’s reset is released, a series of clock pulses is emitted by the processor to actually transfer the data. For transmission to the DS1620, data must be valid during the rising edge of the clock pulse. Data bits received by the processor are output on the falling edge of the clock and remain valid through the rising edge. Taking the clock high results in DQ assuming a high impedance state. The sequence can be immediately terminated by pulling \RST low which forces DQ into a high impedance state and concludes the transfer. Temperature data is transmitted over the 3-wire bus in lsb first format. A total of nine bits are transmitted where the most significant bit is the sign bit. If all nine bits are not of interest, the transfer can be terminated at any time by asserting \RST.The DS1620 support routines are coded in assembly. The DS1620 also has nonvolatile EEPROM configuration register that hold thermostatic and operational control information. TempConfig is hard-coded to set the mode for operation under CPU control and continuoustemperature conversion. Once in continuous conversion mode, the actual conversion process is started by issuing the start conversion command through TempConvert. Now the DS1620 can be read at any time and the last temperature conversion that was performed will be returned. This is accomplished by calling TempRead. The result is returned in the 16bit accumulator as defined by Micro-C consisting of the B (msb) and ACC (lsb) register.●Mainline Glue 360毕业设计网Coordination of the support drivers is managed by the main module. This module takes control after the Micro-C startup routine finishes. On entry, the code initializes the serial prot, instructs the DS1620 to start performing temperature conversions, initializes the LCD, displays a log on message, and enters into an endless loop. This loop continuously reads the DS1620, performs a Celsius to Fahrenheit conversion, translates the resulting binary number to an ASCII string, and displays the conversion result on the LCD. Periodically the code falls through and toggles an LED and transmits the temperature data serially.The Celsius to Fahrenheit conversion is performed using the familiar equation: F=C*9/5+32.Since the DS1620 returns temperature in 5℃ increments the value is first divided by 2.Unlike the often impenetrable gyrations that result when working with numbers in assembler, the C representation of this calculation is perfectly clear in intent and function. A short sequence of divisions, modules, and logical OR operations results in decimal ASCII values that make up the output string.基于AT89C2051的数字温度计的设计●导言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、科研和各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。

自己写的AT89C2051电子温度计

自己写的AT89C2051电子温度计

自己写的AT89C2051电子温度计笔者用AT89C2051单片机和DS18B20写了一个3位的电子温度计,显示范围0-125度,不容易啊,学习了近一个月终于会自己写点程序了!现在写写时钟、流水灯什么的基本上我是没什么问题了,都能在单片机上正常运行!不罗嗦,下面是C程序,附上电路图:#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit GW=P3;sbit SW=P3 ;sbit BW=P3 ;sbit DQ=P3 ;code uchar NUM[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};uinttemp_value;void delay(uchar a){while(a--);}void init_DS18B20(){uchar b=0;DQ=1;delay(8);DQ=0;delay(100);DQ=1;delay(14);b=DQ;delay(20);}uchar read(void){uint i, dat=0;for(i=8;i>0;i--){ DQ=1; _nop_();_nop_(); dat>>=1; DQ=0; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); DQ=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); if(DQ) dat|=0x80; delay(12); } DQ=1; return(dat);}void write(uchar dat){uchar d=0;for(d=8;d>0;d--){ DQ=1; _nop_();_nop_(); DQ=0; delay(1); DQ=dat&0x01; delay(12); dat=dat/2; } DQ=1; delay(2);}void ReadTemp(){uint a=0;uint b=0;init_DS18B20();write(0xCC);write(0x44);delay(100);init_DS18B20();write(0xC C);write(0xBE);delay(100);a=read();b=read();temp_value=((b tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。

基于AT89C2051单片机的智能温度采集器设计

基于AT89C2051单片机的智能温度采集器设计

(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。
DSl8820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个字节的
存储器。结构如图4.1所示。头丽个字节包含测得的温度信息,第三和第 四字节是TH和TL的拷贝,是易失的。每次上电复位时被刷新。第五个字 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。DSl8820 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。该字节各 位的定义为,低5位一直为l,TM是测试模式位,用于设置DSl8820在工 作模式还是在测试模式。
【关键词】单片机;j[编语言;LCD液晶;DSl8820;X25045
1.引言 随着社会的发展,人们对于居住环境的舒适程度要求越来越高。采 用智能温度计可以对室内温度进行高精度采集,从而满足人们的要求。 智能温度采集器系统由单片机主控模块、测温模块、存储模块、显示 模块、键盘接口模块共5个模块组成,电路系统框图如图所示。
5.施工检验及质量控制 (1)要加强对材料的管理与检验,对每个工点按规定作好砂料的筛分 及含泥量的控制.对编制供认的得理性能及尺寸按5%的机率抽检。不合 格品严禁使用。(2)检查砂袋是否饱满。灌砂量是否满足设计值,外观有 无裂缝、鼓包现象。(3)施工检查成孔位置,深度是否达到设计要求.砂袋 入并是否顺利,露出井外长度是否与理论值相符。(4)每天检查施工记 录,并与现场井位复核,避免露打、少打。(5)对3-5%的袋装砂井进行拉
(上接第169页) 3.2.测温予程序: 测温子程序的主要功能是负责读出并处理DSl8820的测量温度值,
温度测量每le进行一次。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的 9个字节,在读出时需进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改 写。DSl8820高速暂存器共9个存存单元。分别是:00单元,温度低字节; 01单元温度高字节;02单元用户字节l;03单元,用户字节2;04、05单元, 保留字节;06单元,计数器余值;07单元,计数器/℃;08单元。CRC。

基于AT89C2051单片机的USB温度测量装置

基于AT89C2051单片机的USB温度测量装置

工程师笔记 ・
基 于 AT 9 2 5 单片机 的 8 C 0 1 US B温 度测 量装置
M 0世 纪 9 O年 代 新 推 出 的 一 随着现代 化信 息 的飞速发 展和传 统 I 公 司 )于 2
许 杰
s ip 3 33 bt 3 =P  ̄ ; s ip 4 3 bt 3 =P  ̄; s ip 5 35 bt 3 =P s i p 7 3 7 bt 3 =P :
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C” 为此 , 在利用单片机进 图 1 示 。元件 清 单 如 表 1所 示 。 电路 原 且有温度符号“ 。 所
P. 1 7外接 8个 电阻 用作 码 管 动 态 显 示 的 位 选 , 30 外 接 作 为驱 动 。 10一P . P. 限流 保 护 。 D 1 B 0作为温度采集端 口。 S8 2
D 1 Q= :
d l () e y8; a D 0 Q= ; D 1 Q= :
工业改造的逐步实现 , 能独立工作 的温度 种串行总线技术。该技术只需使用一根信 检测系统 已广泛应用于各种不同领域。现 号线( 将计算机 的地址线 、 数据线、 控制线 在很 多温度检 测场合 已广泛使 用单 总线 合 为一根信号 线 ) 便可完成 串行通信 。单 的温度传感器 , 使整 个系统简 单可靠。而 根信号 线 , 既传输 时钟 , 又传输数据 , 而且
显得 重要。本 制作 简易家用 US B温度 测 由于 D 1 B 0资料较丰 富,其具体使用 0 9 ,x 20 f,x 00 9 } S82 x 20 8 ,x8 0 8 ,x 0;

基于AT89C2051的数字温度计设计

基于AT89C2051的数字温度计设计

基于AT89C2051的数字温度计设计单片机控制已成为今天电子设计追-求的目标之一,本文将这种控制技术应用于温度测量中。

AT89C2051 是美国Atmel 公司生产的低电压、高性能CMOS8 位单片机,片内含有2 KB 的反复擦写的只读程序存储器和128 B 的随机存取数据存储器(RAM)。

美国DALLAS 半导体公司生产的DSl-8B20 型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能传感器。

数字温度计是以DS18B20 为检测元件,由AT89C2051 作为主控制器的温度计,具有功耗低、结构简单、读数方便、测温范围广、测温准确的特点。

1 电路构成及工作原理1.1 硬件设计由AT89C2051 构成的温度计主要由三部分组成:DSl8B20 温度传感器、单片机AT89C2051、由LED 数码管构成的显示模块。

其系统原理框图如图1 所示。

DSl8B20 作为单片机AT89C2051 的外部信号源,把所采集到的温度转换为数字信号,通过I/O 接口传给2051,2051 启动ROM 内的控制程序驱动LED 数码管,通过I/O 接口和数据线(单片机和数码管的接口)把数据传送给数码管,将采集到的温度显示出来。

1.2 总电路图基于AT89C2051 的温度测量系统电路图把温度转化成带符号的数字信号(以十六位补码形式,占两个字节),若采用带屏蔽的双绞电缆线,连线的长度可以达到150 m,输出脚I/0 直接与单片机的P3.4 相连,R1 为上拉电阻,传感器采用外部电源供电。

AT89C2051 是整个系统的核心部分,内含2 KB 的FLASH ROM,用户程序存放在这里。

显示器模块由四位一体的共阳数码管和四个9012 组成。

系统程序分传感器控制程序和显示器程序两部分,传感器控制程序是按照DSl8B20 的通信协议编制。

系统的工作是在程序控制下,完成对传感器的读写和对温度的显示。

产品的主要技术指标:测量范围:-。

基于AT89C2051的温湿度采集系统的硬件设计

基于AT89C2051的温湿度采集系统的硬件设计
赵 金 燕 ,吴 兴 纯 ,何 继 燕 ,王 白娟 ,王锐 刚
( 南农 业 大 学 基 础 与信 息 工程 学 院 ,云 南 昆 明 6 0 0 ) 云 5 2 1 摘 要 :采 用 A 8 C 0 1 片 机 为核 心 配 置 , T 925 单 以温 湿 度 传 感 器 S T 5 数 码 管 显 示 、 算 机 监 控 系统 等 部 件 , 过 单 片 H 7、 计 通 机 与 智 能传 感 器相 连 , 集并 存 储 智 能 传 感 器 的 测 量 数 据 . 通 过 R¥ 8 采 并 4 5总 线 来 实现 P C上 位 机 与 单 片 机 控 制 模 块 半 双 工 串行 通 信 。微 控 制 器 A 8 C 0 1通 过 F T9 25 C总 线 控制 传 感 器 的测 量 和 数 据 回传 , 次将 采 集到 的 5组 数 据 经过 每 计 算 , 正及 补 偿 后分 别传 送 到 P 修 C端存 储 和 显 示模 块 进 行 实 时显 示 。 经过 实验 测试 得 出结论 : 温度 测 量精 度 为± . ℃ 。 O3 湿度 测 量 精 度 为± %R 各 项 指 标 均 达 到 了课题 的设 计要 求 2 H,
ba e o s d n AT8 9C2 5 0 1
Z OJ —a , ig h n H i a , HA i yn wu Xn — u , E Jyn WA G B iun WA G R i ag n c — N a ja , - N u— n g
( oeeo o n ao n fr ai ni ei ,Y na gi l r n esy K n ig6 0 0 , hn ) C lg l fFu dt nadI om o E gn r g u n A r ut a U i ri , u m n 5 2 1 C i i n t n e n n c ul v t a

基于AT89C2051单片机的温度控制系统的设计方案毕业设计

基于AT89C2051单片机的温度控制系统的设计方案毕业设计

第一章绪论温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位。

单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。

将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。

现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的存,大量的数据存储器。

但随之而来的是巨额的成本。

在很多的小型系统中,处理机的成本占系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位,如在钢铁冶炼过程中要对出炉的钢铁进行热处理,才能达到性能指标,塑料的定型过程中也要保持一定的温度。

随着科学技术的迅猛发展,各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与自适应能力的要求越来越高,被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、各种不确定性以及现场测试手段不完善等,使难以按数学方法建立被控对象的精确模型的情况。

随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

伴随着科学技术的发展,电子技术有了更高的飞跃,我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且我们可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

1.1 设计指标设计一个温度控制系统具体化技术指标如下。

1. 被控对象可以是电炉或燃烧炉,温度控制在0~100℃,误差为±0.5℃;2. 恒温控制;3. LED实时显示系统温度,用键盘输入温度;1.2 本文的工作详细分析课题任务,设计了电源电路,键盘电路,单片机系统,显示电路,执行器电路,报警电路,复位电路,时钟电路,A/D转换电路等系统。

基于AT89C2051单片机的数字温度计的设计

基于AT89C2051单片机的数字温度计的设计

基于AT89C2051单片机的数字温度计的设计摘要:本设计以AT89C2051单片机为控制单元,并采用Dallas公司的单总线数字温度传感器DS18B20采集环境温度数据,通过数码管显示结果,该系统具有结构简单、电路典型和控制方便等优点。

并可节约用电,进入低功耗状态,直到按键按下后继续显示等功能。

关键词:AT89C2051;DS18B20;数字温度计中图分类号:TP271.5 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)30-0036-02 温度在人们日常生活、工业控制和科学实验中都是个重要的参数,特别是近些年来,随着社会的发展,人们对居住环境的舒适程度要求越来越高,采用温度计可以对室温进行高精度采集,满足人们的需要。

本设计中采用AT89C2051单片机作为主控核心、包括测温模块、控制模块、显示模块等组成,电路结构简单典型、成本低、测量精度高。

1数字温度计的硬件设计1.1设计框图基于AT89C2051的数字温度计硬件框图(如图1所示)。

在整个设计过程中,考虑到成本以及制作出的硬件电路大小,采用AT89C2051作为控制核心,简化电路,以数码管显示、报警电路为输出,这样电路既可以做的很小,节约成本,又可以精确显示温度。

1.2AT89C2051单片机AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,双列直插封装为20引脚,比普通8051单片机更加节省空间。

片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C2051单片机更多应用到许多高性价比的场合。

1.3温度传感器温度传感器在本设计中是关键器件。

本设计中采用的是Dallas半导体公司的单总线数字温度传感器DS18B20,它支持单总线接口,与微处理器连接时仅需一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计
吕宏强
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2003(000)006
【摘要】介绍了数字式温度传感器DS1620功能与用法,给出了用单片机
AT89C2051采集温度数据并发送到七段数码管的数字温度计的电路,给出了主程序的流程图及部分汇编源程序.
【总页数】3页(P81-82,86)
【作者】吕宏强
【作者单位】宝鸡文理学院,物理系,陕西,宝鸡,721007
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于TLC1549和AT89C2051的数字温度计设计 [J], 陶炳坤;李楠;濮霞
2.基于TLC1549和AT89C2051的数字温度计设计 [J], 陶炳坤;李楠;濮霞
3.基于AT89C2051的数字温度计设计 [J], 周学军
4.基于AT89C2051数字温度计的设计 [J], 陈石龙
5.基于AT89C2051数字温度计的设计 [J], 陈石龙
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毕业设计--基于单片机的数字温度计

毕业设计--基于单片机的数字温度计

基于单片机的数字温度计毕业设计论文摘要: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AT89C2051单片机的电子温度计

基于AT89C2051单片机的电子温度计

单片机与可编程器件在日常生活中我们经常要对温度进行测量,如室温、冰箱内的温度、水温等的测量。

本文介绍一种用AT89C2051单片机制作的电子温度计,和普通的水银和酒精温度计相比,具有测温速度快、读数方便等特点,测温范围为-30 ̄110℃。

电路工作原理电路见图1。

电路由单片机电路、温度传感器电路、A/D转换电路、数码显示电路等部分组成。

AT89C2051、X1、R1、C1等组成单片机电路,R1、C1组成单片机的复位电路,接通电源的瞬间,由于电源电压通过R1对C1的充电过程,单片机AT89C2051的复位端1脚获得一个高电平复位脉冲,使得单片机进入初始状态。

VD1、IC3A等组成温度传感器电路,这里用硅二极管1N4148的PN结做温度传感器,PN结的结电压随温度的变化而变化,温度每上升1℃,结电压约下降2mV,在-50 ̄150℃的范围内有较好的线性。

PN结的结电压由运算放大器IC3A放大12倍后输出到AT89C2051的P1.1口。

由于结电压是送到IC3A的反相输入端进行放大,所以温度越高,IC3A的输出电压越高。

AT89C2051在内部构造了一个模拟信号比较器,AT89C2051的P1.0和P1.1除了作I/O口外,还分别是模拟信号比较器的同相输入端和反相输入端,模拟信号比较器的比较结果存入P3.6对应的寄存器,P3.6在AT89C2051外部无引脚。

利用这个模拟信号比较器和锯齿波信号发生器电路就可以组成一个A/D转换电路,把P1.1输入的模拟信号转换成数字信号。

VT1、C4、R2 ̄R5、RP1、IC3B等组成锯齿波信号发生器电路,为了获得较好线性的锯齿波,C4由VT1、R2 ̄R5、RP1等组成的恒流源充电。

锯齿波开始正程扫描的时刻由P1.2控制,当P1.2=0时C4开始充电,同时单片机内部的定时器1开始计数,当IC3B输出的锯齿波的电压线性递增到超过P1.1输入的待测的模拟信号的电压时,P3.6由0翻转为1,据此定时器1停止计数,并且使P1.2=1,此时计数值就是A/D转换的结果,这里把0℃的计数值确定为40,因此把计数值减去40得到的就是温度值。

基于at89s2051单片机的单总线数字温度计设计

基于at89s2051单片机的单总线数字温度计设计

一个小型的温度测量系统。
【关键词】单片机;温度传感器;温度控制 【中图分类号】TP212.11 【文献标识码】A
【文章编号】1003—2673(2008)02—44—03
温度是一种最基本的环境参数,人民的生活环境与温度息 息相关,因此研究温度的测量方法和装置具有重要意义,测量 温度的关键是温度传感器,本文将介绍新型的智能集成温度传 感器DSl8820的使用方法,以及用单片机AT89C2051对 DSI 8820的编程实现温度测量。
,.CNtl’髓 7.DO;撼’}馏『^ /饿出 辜.vI,O:·蓐Y胤摹一
个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得
的温度大于0。这5位为0,只要将测到的数值乘以0.0625即
可得到实际温度;如果温度小于O,这5位为l,测到的数值需
要取反加1再乘以0.0625即可得到实际温度。
例如+1250C的数字输出为07DOH,+25.0625℃的数字输
的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读 数形式提供,以O.0625℃几SB形式表达,其中s为符号位。(见
表一)。
图2 DSl8820的复住时序图
:Bit7
『Ls Byte‘ 2,
;Bitl5 堪Bm S
表1 DSl8820的二进制住
Bi惦 矿
Bit5 2L
Bi“ ?
Bit3·Bit2
ret
1MS延时(按12MHZ算)
D1MS:MOV R7.#80
DJNZ R7,¥
RET
7段数码管0—9数字的共阳显示代码

numtab:DB OCOH,0F9H,0A4H,0BOH,099H,092H,082H,
OF8H,080H,090H.o,1,2,3,4,5,6,7,8,9 END

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计的设计

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计的设计

基于DS1620和AT89C2051的数字温度计的设计1DS1620 芯片介绍DS1620 是一片8 引脚的片内建有温度测量并转换为数字值的集成电路,他集温度传感、温度数据转换与传输、温度控制等功能于一体。

测温范围:-55~+125℃,精度为0.5℃。

该芯片非常容易与单片机连接,实现温度的测控应用,单独做温度控制器使用时,可不用外加其他辅助元件。

引脚功能及排列如图1 所示。

其中:RST,CLK/CONV 及DQ 为三线串行通信线;DQ 为数据输入输出端。

当RST 保持高电平,对应CLK/CONV 时钟脉冲的上升沿处,DQ 可按位输入各种控制指令及数据,在CLK/CONV 时钟脉冲的下降沿处开始按位输出9 B 温度值,分2 个字节输出,最低位(LSB)在最先输出,先输出的1 个字节(8 B)除以2 就是摄氏温度值,后输出的1 个字节(仅1 B)为温度的符号位,是0 为正,是1 为负。

RST 为低电平时结束通信,CLK/CONV 保持低电平,DQ 呈现高阻态,但芯片内部在进行温度的测量与数字转换(即温度值的更新),这需要大约1 s 的时间。

引脚THIGH 为高温临界触发输出端,当所测温度高于高温临界寄存器中设定的温度TH 时,该引脚由低电平变为高电平,而温度低于TH 时又回到低电平;TLOW 为低温临界触发输出端,其电平变化与THIGH 类似;TCOM 为高/低温临界组合触发输出端;他们都可作为温度调节器的输出端,直接控制加热或冷却设备。

DS1620 内部有一个工作方式寄存器,如表1 所示。

其中:DONE 为温度数据转换位,为0 时表示正,在转换过程中,为1 表示已转换完毕;THF:高温标志位,当温度高于或等于高温临界寄存器中的设定值TH 时,硬件对该位置位,但硬件不能对该位清零;TLF:低温标志位,当。

基于TLC1549和AT89C2051的数字温度计设计

基于TLC1549和AT89C2051的数字温度计设计

M OV RL M OV DJNZ SET B M OV M OV CL R M OV M OV !! CLR A
A, 2FH 2FH, A R0, AD- ZH1 P3. 1 C, P 3. 0 78H, C P 3. 1 R1, 2FH R0, # 7 前两位数据送到 R1 中 要读取后 8 位数据
[ 1] 商杰 , 武洪涛 10 位串行模 / 数转换 T L C1549 在单片机系 统中的应用 [ J] . 现代电子技术 , 2005, ( 12) : 8- 9. [ 2] 李伟光 , 朱 金 华 , 彭永 红 . 串 行模 数转 换 芯 片 T LC1549 及其应用 [ J] . 机械工程师 , 2003, ( 11) : 36- 38. [ 3] 何志敏 , 梅大成 , 谭 文学 . 一种基 于无线传 输的分布式 数 据采集和控制系统 [ J] . 现代 电子技术 , 2004, ( 19) : 2731.
拟信 号并发送到七段数码管的数字温度计的硬件电路 设计 , 并给 出了数 字温度 计设计 的原理框 图以及 部分数 据 采集和数据显示的汇编程序。 关键词 : A / D 转换器 T LC1549; A T 89C2051 单片机 ; 数码管 中图分类号 : T N702 文献标识码 : A 文章编号 : 1673- 7938( 2010) 增刊 - 0047- 02
3 数字温度计的软件编程 以下是子程序数据采集和数据显示的部分程序 编写。 数据采集部分 CLR MOV AD- ZH1: SET B MOV MOV CLR P3. 1 C, P3. 0 78H, C P3. 1 48 时钟低电平 , 下降沿触发 数据送出位标志 CY P3. 2 片选有效 , 选中 T LC1549 要读取前 2 位数据 R0, # 1
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基于AT89C2051的数字温度计设计
周学军
(延安大学物理与电子信息学院,陕西延安 716000)
摘 要:利用单片机AT 89C2051作为控制器,以及用改进型智能温度传感器DS18B20作为温度采集器,设计了一款数字温度计。

该数字温度计能够测出-55~+125 之间的温度,与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温准确等特点,适合日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要。

关键词:温度测量;DS18B20;AT 89C2051;数字温度计
中图分类号:T P271+.5 文献标识码:A 文章编号:1004 373X(2010)17 0164 02
Design of Digital Thermometer Based on AT89C 2051
ZH OU Xue jun
(Colleg e of Physical and Electronic Inf ormat i o n,Yan an U niv ersity ,Yan an 716000,Chi na)
Abstract :A digit al thermo met er w as designed wit h A T 89C2051M CU as co ntro ller and impro ved int elligent temperature sensor DS18B20as temper atur e co llector.T he temperature between -55~+125 can be measured by this digital t her mo meter.Co mpar ed w ith the traditional ther mometer ,this digital ther mometer has features o f convenient r eading ,wide range temper atur e measur ement,accur ate temper ature measur ement and so o n,it is suitable fo r the requirement o f temperature measurement in da ily life,industr ial pr oductio n and scientific research fields.
Keywords :temper ature measur ement;DS18B20;AT 89C2051;dig ital thermo meter
收稿日期:2010 04 09
单片机控制已成为今天电子设计追求的目标之一[1 5],本文将这种控制技术应用于温度测量中。

AT89C2051是美国Atmel 公司生产的低电压、高性能CM OS 8位单片机[6 7],片内含有2KB 的反复擦写的只读程序存储器和128B 的随机存取数据存储器(RAM )。

美国DALLA S 半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能传感器
[8 9]。

数字温度计是以DS18B20为检测元件,
由AT89C2051作为主控制器的温度计,具有功耗低、结构简单、读数方便、测温范围广、测温准确的特点。

1 电路构成及工作原理1.1 硬件设计
由AT89C2051构成的温度计主要由三部分组成:DS18B20温度传感器、单片机AT89C2051、由LED 数码管构成的显示模块。

其系统原理框图如图1所示。

DS18B20作为单片机AT89C2051的外部信号源,把所采集到的温度转换为数字信号,通过I/O 接口传给2051,2051启动ROM 内的控制程序驱动LED 数码管,通过I/O 接口和数据线(单片机和数码管的接口)把数
据传送给数码管,
将采集到的温度显示出来。

图1 温度计原理框图
1.2 总电路图
基于AT 89C2051的温度测量系统电路图把温度转化成带符号的数字信号(以十六位补码形式,占两个字节),若采用带屏蔽的双绞电缆线,连线的长度可以达到150m,输出脚I/O 直接与单片机的P3.4相连,R 1为上拉电阻,传感器采用外部电源供电。

AT 89C2051是整个系统的核心部分,内含2KB 的FLASH ROM ,用户程序存放在这里。

显示器模块由四位一体的共阳数码管和四个9012组成。

系统程序分传感器控制程序和显示器程序两部分,传感器控制程序是按照DS18B20的通信协议编制。

系统的工作是在程序控制下,完成对传感器的读写和对温度的显示。

产品的主要技术指标:测量范围:-55~+125 ,测量精度:0.5 ;反应时间小于等于500ms 。

2 软件设计2.1 采集模块
该模块选用单线温度传感器DS18B20完成温度采
164
测控技术周学军:基于AT 89C2051的数字温度计设计
集。

单片机AT89C51对DS18B20访问流程如下:先对DS18B20初始化,再进行ROM 操作命令,最后才能对存储器操作。

DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。

根据DS18B20的通讯协议,需经三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM 指令(指令代码CCH )并置
标志位,根据标志位来判断是否初始化成功,最后发送RAM 指令(指令代码44H )DS18B20开始转换,再读出温度转换值(指令代码BEH ),读取的温度值高位字节送27H 单元,低位字节送26H 单元,再按照温度值字节的表示格式及其符号位,经过简单的变换即可得到实
际温度值。

图2 基于A T 89C2051的温度计
2.2 主处理模块
主处理模块主要是将各个模块进行协调处理以实现数据交互。

主处理模块首先完成初始化工作,初始化后进入循环处理,在循环过程中获得采集模块的数据,并将数据进行处理,根据处理后的结果进行显示。

主处理的流程图如图3
所示。

图3 主处理流程图
2.3 显示模块
采用动态扫描的方法,其中P3 0,P3 1,P3 2,P3 3控制位选,P1控制段选。

由P3 0,P3 1,P3 2,
P3 3向各位轮流输出扫描信号,使每一瞬间只有一个数码管被选通,然后由P1送入该位所要显示的字形码,点亮该位字形段显示的字形。

在P1送出的码段和P3 0,P3 1,P3 2,P3 3送出的位段的配合控制下,使各个数码管轮流点亮显示各自的字形。

3 结 语
该设计测温传感器采用改进型智能温度传感器DS18B20,测温范围为-55~+125 ,最大分辨率可达
0 0625 ,可以直接读出被测温度值,而且采用单线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,同时可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理。

参 考 文 献
[1]彭为,黄科,雷道仲.单片机系统设计实例精讲[M ].北京:
电子工业出版社,2006.
[2]余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M ].西安:西安电
子科技大学出版社,2000.
[3]刘畅生,史俊杰.新型集成电路简明手册及典型应用(下册)
[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2005.
[4]沙占友,孟志永,王彦明.单片机外围电路设计[M ].北京:
电子工业出版社,2006.
[5]任家才.单片机实验与实践[M ].北京:高等教育出版
社,2006.
[6]郑敏,杨坤涛.用A T 89C2051自身接口实现温度检测数码
管动态显示和键盘扫描[J].安徽科技学院学报,2006,20(1):18 21.
[7]吕宏强.基于DS1620和A T 89C2051的数字温度计[J].现
代电子技术,2003,26(6):81 86.
[8]王明慧.数字温度传感器DS18B20在化学工业现场温度检
测中的应用[J].计算机与化学应用,2007,24(9):1249 1251.
[9]江世明,刘先任.基于DS18B20的智能温度测量装置[J].邵
阳学院学报:自然科学版,2004,1(4):28 29.
[10]党丰,王敬农,高国旺.基于DS18B20的数字式温度计的实
现[J].应用实践,2007(3):10 11.
作者简介:周学军 男,1969年出生,陕西吴堡人,讲师。

主要研究方向为单片机。

165
!现代电子技术∀2010年第17期总第328期
测试#测量#自动化!。

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