基于单片机的数字温度计设计课程设计

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。基于题目基本要求，本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。本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

一．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。

单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重的作用。单片机的应用系统

设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子。

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，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AT89C52单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，

用数码管来实现温度显示。

二．设计目的

1.掌握单片机的工作原理；

2.能够进行单片机简单系统的设计，包括电源模块、复位模块、键盘模块及相

应控制模块的设计；

3.掌握单片机的指令系统及程序的编制结构，能够对具体的设计要求编写相应

的控制程序；

4.能够根据相应的控制要求选择外围器件实现控制任务；

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三．设计要求

利用51单片机设计一数字温度计，要求合适的传感器及相应的AD转换芯片，通过传感器来采集室内温度，并由LED进行显示。具体要求如下：

1.设计单片机工作电源模块及其复位电路；

2.设计显示模块：两个LED显示当前温度值；

3.设计传感器模块，将选择的传感器与A/D转换芯片相连，并通过单片机

采集其数据；

4.绘制控制软件流程图；

5.编写相应的控制程序；

利用proteus进行仿真。。

四．设计思路

1．根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。

2.温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为

P3.6引脚。

3.键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键（SET）,加

一建（+1），确认键（RET）。

SET键（上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置功能。通过P3.1引脚接入。

+1键（加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整

位加一。通过P3.2引脚接入。

RET键（确认键）:当该键按下时，指向下一个要调整的位。通过P3.3

引脚接入。

4.声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入。

硬件电路设计总体框图为图4.1：