基于单片机的数字温度计课程设计

河南理工大学

《单片机应用与仿真训练》设计报告

基于单片机得数字温度计设计

姓名：

学号:

专业班级：

指导老师：

所在学院：电气工程与自动化系

2011年6月26日

基于单片机得数字温度计设计

摘要

随着现代信息技术得飞速发展与传统工业改造得逐步实现.能够独立工作得温度检测与显示系统应用于诸多领域。传统得温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻得成本低,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，检测系统也有一定得误差。与传统得温度计相比,这里设计得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AT89Ｓ52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,该器件得物理化学性能稳定，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。

目录

1 概述 (4)

1、1课题名称 (4)

1、2课题要求 (4)

1、3设计得目得意义 (4)

２系统总体方案及硬件设计 (5)

2、1单片机得选择 (5)

2、2温度传感器得介绍 (6)

2、3温度传感器与单片机得连接 (8)

２、4复位信号及外部复位电路 (8)

2、５单片机与报警电路 (9)

2、6显示电路 (9)

3 软件设计………………………………………………………………………１0

4 Proteus软件仿真 (12)

4、1 仿真图 (12)

4、2仿真结果分析 (1)

３

5 总结体会.................................................................................１4 参考文献 (15)

附录１程序源代码 (15)

附录 2 系统原理图 (23)

1概述

1、1课题名称

基于单片机得数字温度计得设计

1、2课题要求

１）基本范围-50℃～1１０℃

2）精度误差小于0、５℃

3）LＥＤ数码直读显示

4）可以设定温度得上下限报警功能

１、3设计目得与意义

温度数我们日常生产与生活中实时在接触到得物理量,但就是它就

是瞧不到得，仅凭感觉只能感觉到大概得温度值，传统得指针式得温度计

虽然能指示温度,但就是精度低，使用不够方便，显示不够直观,数字温度计得出现可以让人们直观得了解自己想知道得温度到底就是多少度。

数字温度计采用温度敏感元件也就就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体,热敏电阻等），将温度得变化转换成电信号得变化，如电压与电流得变化，温度变化与电信号得变化有一定得关系,如线性关系，一定得曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换得电路即ＡD转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等，处理单元经过内部得软件计算将这个数字信号与温度联系起来,成为可以显示出来

得温度数值，如2５、０摄氏度,然后通过显示单元,如LED，LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计得基本测温功能。

数字温度计根据使用得传感器得不同,AD转换电路,及处理单元得不同，它得精度，稳定性，测温范围等都有区别,这就要根据实际情况选择符合规格得数字温度计.数字温度计有手持式,盘装式，及医用得小体积得等等。

另外作为电气工程及其自动化得学生，通过基于单片机数字温度计得设计可以提高自己理论联系实际得能力，可以更好得掌握所学得专业理论只就是,也培养了自己得动手能力，同时，也培养了信息搜集能力与分析问题解决问题得能力

２系统总体设计方案及硬件设计

作为对专业理论知识学习后得实践环节，我选择了自行设计基于ＡT89Ｓ52单片机得数字温度计.设计原理框图如，图１。

图 1 数字温度计原理框图

２、１单片机得选择

AＴ89S52就是一种低功耗、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产品指令与引脚完全兼容。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，拥有灵巧得8 位ＣPU 与在系统可编程Flash,使得AＴ８9S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。Pｒｏｔｕes仿真软件中用ＡT８9Ｃ５１代替AT8９S５2,单片机小系统得电路图如图２所示。

图2 单片机小系统电路

AT89Ｓ5２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、低功耗空闲与掉电模式;

１１、掉电后中断可唤醒;

12、瞧门狗定时器;

13、双数据指针；

14、掉电标识符。

2、2 温度传感器介绍

DS1８B２０可以程序设定９~12位得分辨率，精度为±0、5°C.可选更小得封装方式,更宽得电压适用范围.分辨率设定,及用户设定得报警温度存储在EPROM