基于51单片机的数字温度计课程设计报.docx
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。
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℃。
基于51单片机的数字温度计
基于AT89S51的温度计院系：电子和信息工程学院专业：电子信息科学和技术班级：09信本学生姓名：刘辉学号：093621059第一部分 设计要求：采用AT89C51单片机和LCD 液晶显示器设计一个数字温度计，当外界温度变化时，显示屏上的温度值也随着变化。
数字温度计的测温范围为-55°C 到125°C 之间。
第二部分 硬件原理框图：硬件部分主要分为晶振振荡电路、复位电路、LCD 液晶显示电路、DS18B20温度传感器采集电路、电源电路等部分组成。
第三部分 硬件原理图：硬件模块原理图：AT89C51单片机晶振振荡电路 复位电路 L CD 液晶显示电路温度传感器采集电路电 源 电 路一、晶振振荡电路该电路是由两个电容和一个晶振组成，晶振产生基本的时钟信号它给单片机提供时钟信号。
二、复位电路复位的主要作用是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据，单片机在运算过程中由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常继续执行程序或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。
三、LCD液晶显示电路经过温度传感器，将采集到的温度信息传给单片机，单片机处理后又将信息发给P0口，P0口和LCD的数据口相连接，液晶屏上会显示采集到的温度值。
四、温度传感器采集电路单线数字温度传感器DS18B20测量温度范围为-55°C~+125°C，-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS1822的精度较差为± 2°C 。
DS18B20的管脚排列如下: DQ 为数字信号输入/输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：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，最后发送RAM 指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
基于51单片机数字温度计设计
课题：基于51单片机数字温度计设计专业：电子信息工程班级：（1）班学号：姓名：峰指导教师：周冬芹设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院电气学院基于51单片机数字温度计设计一、设计目的1、掌握单片机电路的设计原理、组装与调试方法。
2、掌握LED数码显示电路的设计和使用方法。
3、掌握DS18B20温度传感器的工作原理及使用方法。
二、设计要求1、本次单片机课程设计要求以51系列单片机为核心，以开发板为平台。
2、设计一个数字式温度计，要求使用DS18B20温度传感器测量温度。
3、经单片机处理后，要求用4位一体共阴LED数码管来设计显示电路，以显示测量的温度值。
4、另外还要求在设计中加入报警系统，如果我们所设计的系统用来监控某一设备，当设备的温度超过或低于我们所设定的温度值时，系统会产生报警。
5、要求在设计中加入上下限警报温度设置电路。
三、设计的具体实现1数字温度计设计的方案在做数字温度计的单片机电路中，对信号的采集电路大多都是使用传感器，这是非常容易实现的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
采集之后，通过使用51系列的单片机，可以对数据进行相应的处理，再由LED显示电路对其数据进行显示。
2系统设计框图温度计电路设计总体设计方框图如下图所示，控制器采用单片机A T89C51，温度传感器采用DS18B20，用4位一体共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
此外，还添加了报警系统，对温度实施监控。
3主控器AT89C51芯片对于单片机的选择，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 以低价位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。
基于51单片机的温度计课程设计
《51单片机》课程设计论文题目以51单片机为基础的温度计毕业设计（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。
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。
课程设计之基于51单片机的数字温度计设计
目录摘要 ............................................................................................................................... 3 Abstract ......................................................................................................................... 3绪论 ............................................................................................................................... 3 第一章 温度传感器的应用及问题 ........................................................................... 4 1.1 1.1 引言引言................................................................................................................. 4 1.2传感器............................................................................................................... 41.3 任务与要求...................................................................................................... 41.3.1 1.3.1 本设计课题的目的和意义本设计课题的目的和意义.................................................................. 4 1.3.2 1.3.2 设计任务及指标设计任务及指标.................................................................................. 4 1.4 1.4 本章小结本章小结......................................................................................................... 4 第二章 温度传感器的简介 ....................................................................................... 5 2.1集成温度传感器的介绍.................................................................................. 5 2.2 2.2 温度传感器的发展历史温度传感器的发展历史................................................................................. 5 2.2.1分立式温度传感器............................................................................... 5 2.2.2模拟集成温度传感器........................................................................... 5 2.2.3模拟集成温度控制器........................................................................... 5 2.2.4智能温度传感器................................................................................... 6 2.2.5智能温度控制器................................................................................... 6 2.2.6内含温度传感器的专用集成电路....................................................... 6 2.3 2.3 智能温度传感器发展的新趋势智能温度传感器发展的新趋势..................................................................... 7 2.3.1 2.3.1 提高测温精度和分辨率提高测温精度和分辨率...................................................................... 7 2.3.2 2.3.2 不断增加测试功能不断增加测试功能.............................................................................. 7 2.3.3总线技术的标准化与规范化............................................................... 8 2.3.4可靠性及安全性设计........................................................................... 8 2.3.5开发虚拟温度传感器和网络温度传感器........................................... 9 2.3.6研制单片测温系统............................................................................... 9 2.4 2.4 本章小结本章小结....................................................................................................... 10 第三章 智能温度传感器与单片机 ......................................................................... 10 3.1 3.1 智能温度传感器的产品分类智能温度传感器的产品分类....................................................................... 10 3.2 3.2 智能温度传感器典型产品的技术指标智能温度传感器典型产品的技术指标....................................................... 10 3.3 3.3 单片机单片机AT89C2051的简介........................................................................... 11 3.4 3.4 单片机单片机AT89C2051的引脚图....................................................................... 12 3.5 3.5 本章小结本章小结....................................................................................................... 12 第四章 DS18B20数字温度计................................................................................. 12 4.1 DS18B20温度传感器的性能特点................................................................ 12 4.2 DS18B20温度传感器的内部结构框图及设置............................................ 12 4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路.................................................. 15 4.4本章小结........................................................................................................ 15 第五章 数字温度计的设计 ..................................................................................... 16 5.1 5.1 总体设计方案总体设计方案............................................................................................... 16 5.2方案的总体设计框图.................................................................................... 16 5.2.1主控制器............................................................................................. 16 5.2.2显示电路............................................................................................. 18 5.2.3温度传感器......................................................................................... 18 5.2.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路....................................... 18 5.3系统整体硬件电路........................................................................................ 19 5.3.1主板电路............................................................................................. 19 5.3.2显示电路............................................................................................. 19 5.4系统软件算法分析........................................................................................ 20 5.4.1主程序................................................................................................. 20 5.4.2读出温度子程序................................................................................. 21 5.4.3温度转换命令字程序......................................................................... 22 5.4.4计算温度子程序................................................................................. 22 5.4.5显示数据刷新子程序......................................................................... 22 5.1 5.1 本章小结本章小结....................................................................................................... 22 第六章 硬件 ............................................................................................................. 23 6.1 6.1 系统硬件主要构成系统硬件主要构成....................................................................................... 23 6.2调试及性能分析............................................................................................ 23 总结 ............................................................................................................................. 23 致谢 ............................................................................................................................. 24 参考文献 ..................................................................................................................... 24摘要温度作为一个常用的物理量在我们的气场生活中起着十分重要的作用，所以对温度计的设计也十分必要。
基于51单片机的DS18B20数字温度计的设计_课程设计
单片机课程设计基于51单片机的DS18B20数字温度计的设计目录1 前言 (1)2 设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3 课程设计方案及器材选用分析 (3)3.1 设计总体方案 (3)3.1.1 方案论证 (3)3.1.2 方案二的总体设计框图 (4)3.2器材选用分析 (4)3.2.1 DS18B20温度传感器 (4)3.2.2 AT89S52单片机介绍 (12)3.3 软件流程图 (15)3.3.1 主程序 (15)3.3.2 读温度子程序 (15)3.3.3 温度转换命令子程序 (16)3.3.4 计算温度子程序 (16)4 硬件电路的设计 (1)4.1 Protel99 SE软件介绍 (1)4.1.1 Protel99 SE软件 (1)4.1.2 主控制电路图 (2)4.2 Proteus 进行仿真 (4)4.2.1 Proteus[6]简介 (4)4.2.2 proteus仿真图 (5)5 调试性能及分析 (6)课程设计心得 (9)参考文献 (10)附录：DS18B20显示程序 (10)1 前言目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。
单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。
由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。
单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。
本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
基于51单片机数字温度计方案设计书报告06708
产品名称数字温度计设计专业组仪器仪表组参赛队员信息XXX********************** XXX********************** XXX**********************作品简介数字温度计基本功能：1、能数字显示被测温度，测量温度范围0℃~100℃；2、分辨率不低于0.5℃3、带有计时和时间显示功能；4、至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路，实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出；5、高、低两路限温控制点可在0℃~100℃范围内任意独立设置；6、当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。
扩展部分1、提高温度测量精度，使分辨率不低于0.1℃；2、自动顺时测量（测量间隔时间可调）并保存温度值和测量时间；3、可以查询、回显存储器中自动测量的温度值和测量时刻；4、多路温度巡检（至少两路）和多路温度、时间保存。
设计方案数字温度计框图系统方案一单片机的选择：方案1：采用传统的STC89C52RC作为电机的控制核心。
单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。
方案2：采用STM32F103ZET6微控制器（ARM cortexM3内核），还带有非易失性512k Flash程序存储器。
它是一种高性能、低功耗的32位CMOS微处理芯片，市场应用最多。
其主要特点如下：512KB Flash ROM，72M的主频，片内集成AD、DA，以及具有择。
主要特性如下：●增强型8051单片机，6时钟、机器周期和12时钟、机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051单片机。
●工作电压：5.5V~3.3V●工作频率范围：0~44MHz。
●用户应用程序空间为8K字节●片上集成512字节RAM●通用I/O口32个，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上位，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。
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。
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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。
单片机的使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。
人民的生活和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，和传统的温度计相比，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.理解掌握MCS-51系列单片机的功能和实际使用。
2.掌握仿真开发软件的使用。
3.掌握数字式温度计电路的设计、组装和调试方法。
三．设计要求1.以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。
2.采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为0.5C3.温度显示采用4位LED 数码管显示，三位整数，一位小数。
4.具有键盘输入上下限功能，超过上下限温度时，进行声音报警。
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。
和单片机的接口为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：图4.1 五、系统的硬件构成及功能1.主控制器单片机AT89S52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，使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，和工业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。
很适合便携手持式产品的设计使用。
AT89S52在仿真软件中的图像为图5.1图5.12.显示电路显示电路采用四位共阳LED 数码管，从P3口RXD,TXD 串口输出段码。
LED 数码管在仿真软件中如图5.2按键输入电路 时钟电路复位电路 蜂鸣器电路 单片机 LED 显示器驱动电路 3位LED 显示器温度检测图5.23.温度传感器DS18B20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，和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一个端口引脚进行通讯•简单的多点分布使用•无需外部器件•可通过数据线供电•零待机功耗•测温范围-55~+125℃，以0.5℃递增。
华氏器件-67~+2570F，以0.90F 递增•温度以9 位数字量读出•温度数字量转换时间200ms（典型值）•用户可定义的非易失性温度报警设置•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。
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3.3.1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。
其电路图如图5.3.1所示.。
图5.3.1 外部封装形式在仿真软件中如图5.3.2所示图5.3.2DS18B20的测温原理如图5.3.3所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量.计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器 1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温图 5.3.3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用，于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
预置低温度系数振荡器高温度系数振荡器斜率增加器计数器 1比较预置= 0温度寄存器计数器 2= 0T x加 1停止τ1τ2图5.3.3 在正常测温情况下，DS1820的测温分辨力为0.5℃，可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果：首先用DS1820提供的读暂存器指令（BEH ）读出以0.5℃为分辨率的温度测量结果，然后切去测量结果中的最低有效位（LSB ），得到所测实际温度的整数部分Tz ，然后再用BEH 指令取计数器1的计数剩余值Cs 和每度计数值CD 。
考虑到DS1820测量温度的整数部分以0.25℃、0.75℃为进位界限的关系，实际温度Ts 可用下式计算：CD Cs -CD 25.0）／（℃）（+-=Tz Ts 表1.部分温度值对应的二进制温度数据。
温度/℃二进制表示 十六进制表示 +1250000 0111 1101 0000 07D0H +850000 0101 0101 0000 0550H +25.06250000 0001 1001 0000 0191H +10.1250000 0000 1010 0001 00A2H +0.50000 0000 0000 0010 0008H 00000 0000 0000 1000 0000H -0.51111 1111 1111 0000 FFF8H -10.1251111 1111 0101 1110 FF5EH -25.06251111 1110 0110 1111 FE6FH -55 1111 1100 1001 0000 FC90H六．系统整体硬件电路根据设计要求和设计思路，硬件电路设计框图如图 6.1所示，在仿真软件Proteus 上完成。