单片机课程设计报告-基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计
(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AT89C51单片机的温度传感器
基于AT89C51单片机的温度传感器目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2本课题研究意义 (2)1.3本课题的任务 (2)1.4系统整体目标 (2)第二章方案论证比较与选择 (3)2.1引言 (3)2.2方案设计 (3)2.2.1 设计方案一 (3)2.2.2 设计方案二 (3)2.2.3 设计方案三 (3)2.3方案的比较与选择 (4)2.4方案的阐述与论证 (4)第三章硬件设计 (6)3.1 温度传感器 (6)3.1.1 温度传感器选用细则 (6)3.1.2 温度传感器DS18B20 (7)3.2.单片机系统设计 (13)3.3显示电路设计.................................. 错误!未定义书签。
3.4键盘电路设计................................. 错误!未定义书签。
3.5报警电路设计.................................. 错误!未定义书签。
3.6通信模块设计.................................. 错误!未定义书签。
3.6.1 RS-232接口简介............................... 错误!未定义书签。
3.6.2 MAX232芯片简介.............................. 错误!未定义书签。
3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............. 错误!未定义书签。
第四章软件设计................................... 错误!未定义书签。
4.1 软件开发工具的选择.......................... 错误!未定义书签。
单片机课程设计 基于数字温度传感器的数字温度计报告
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于数字温度传感器的数字温度计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日填写说明1、正文部分：（1）标题与正文格式定义标准如下：一级标题：1.标题1二级标题：1.1标题2三级标题：1.1.1标题3四级标题：1.1.1.1标题4（2）表格：尽可能采用三线表。
（3）图形：直接插入的插图应有图标、图号，不能直接插入的图应留出插图空位。
图中文字、符号书写要清楚，并与正文一致。
（4）文字表述：要求层次清楚，语言流畅，语句通顺，无语法和逻辑错误，无错字、别字、漏字。
文字的表述应当以科学语言描述研究过程和研究结果，不要以口语化的方式表达，报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语，并使用法定计量单位和标准符号。
2、参考文献：（1）数量要求：参考文献只选择最主要的列入，应不低于5种。
（2）种类要求：参考文献的引用，可以是著作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。
（3）文献著录格式及示例。
参考文献用宋体五号字。
[1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码（著作图书文献）[2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码（学术刊物文献）示例：[1]王社国，赵建光。
基于ARM的嵌入式语音识别系统研究 [J]。
微计算机信息，2007，2-2:149-150.3、附录或附件：（可选项）重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的可以附录形式出现。
4、如果需要可另行附页粘贴。
任务书1. 设计要求利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
其温度测量范围为−55℃～125℃，精确到0.5℃。
数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计一、本文概述Overview of this article本文旨在探讨基于AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器的数字温度计设计。
我们将详细介绍如何利用这两种核心组件，结合适当的硬件电路设计和软件编程，实现一个能够准确测量和显示温度的数字温度计。
This article aims to explore the design of a digital thermometer based on AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor. We will provide a detailed introduction on how to utilize these two core components, combined with appropriate hardware circuit design and software programming, to achieve a digital thermometer that can accurately measure and display temperature.我们将对AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器进行简要介绍，包括它们的工作原理、主要特性和适用场景。
然后，我们将详细阐述硬件电路的设计，包括微控制器与温度传感器的连接方式、电源电路、显示电路等。
We will provide a brief introduction to the AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor, including their working principles, main characteristics, and applicable scenarios. Then, we will elaborate on the hardware circuit design, including the connection method between the microcontroller and temperature sensor, power circuit, display circuit, etc.在软件编程方面，我们将介绍如何使用C语言对AT89C51微控制器进行编程，实现温度数据的读取、处理和显示。
基于单片机AT89C51芯片DS18B20传感器的智能温度计设计
uchar data temp_data[2]={0x00,0x00};
uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
DQ=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); //5 us
DQ=val&0x01;
delay(6);
val=val/2;
}
DQ=1;
delay(1);
}
//DS18B20读1字节函数//
uchar read_byte(void)
{
uchar i;
uchar value=0;
delay(50);
DQ=1;
delay(6);
presence=DQ; //presence=0
}
delay(45);
presence=~DQ;
}
DQ=1;
}
//DS18B20写命令函数//
void write_byte(uchar val)
{
uchar i;
for(i=8;i>0;i--)
{
DQ=1;_nop_();_nop_();
图3-3复位电路
3.2
测温电路方面，我选择的温度传感器是DS18B20.这是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型只能温度传感器，不同于传统的热敏电阻，DS18B20能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字读书方式。
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图4所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
基于单片机的温度控制系统课程设计报告书
单片机课程设计报告书（基于单片机的温度控制系统）学院（系）：电子与信息工程学院年级专业：电子信息工程学号： 1学生：三指导教师：**教师职称：教授成绩：制作日期 2014 年 12月 20 日目录摘要 (1)引言 (2)第一章系统设计 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计思路 (2)第二章硬件系统设计 (4)2.1系统方框图 (4)2.2各部分及其实现的功能 (4)第三章软件设计 (16)3.1程序流程图 (16)3.2 温度传感器流程图程图 (17)第四章仿真与调试 (18)4.1 软件电路故障与解决办法 (18)4.2 软件调试方法 (18)4.3 仿真后，部分显示成果 (19)第五章设计总结 (22)第六章参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (25)附录三 (36)基于单片机STC89C51的温度显示系统的设计三峡学院电子与信息工程学院 12电子信息工程（职教师资）摘要：以AT89C51单片机为核心，的数字温度测量及自动控制系统的设计，该温度控制器可以实时显示和设定温度，实现对温度的自动控制。
其组成部分为：AT89S51单片机、DS18B20智能数字温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。
高精度的DS18B20温度传感器作为温度检测元件，LED数码管并行动态显示作为显示电路，单片机通过对信号进行相应处理，从而实现对所测温度进行控制。
当温度比设定温度小时，当温度大于等于设定温度时，控制器断开电加热设备。
此外，文中还介绍了该温度控制器的软件设计部分，主要模块包括：数码管显示程序、按键处理程序、温度信号处理程序。
主程序通过调用各个上述子程序来完成所有的温度控制器功能。
在此基础上本文还提出了系统软硬件抗干扰措施和系统软硬件及整机调试方案。
该温度控制器具有控制方便、简单的特点，可以实现对温度的高精度控制，并且可以提高被控系统的技术指标。
关键词：单片机；温度传感器；寄存器；引言随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。
基于单片机AT89C51数字温度计的设计
摘要随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的精确度和准确度的要求都有了很大的增长，而如何准确和迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息技术的发展水平。
目前的智能温度传感器（亦称为数字温度传感器）是在20世纪90年代问世的，是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结合。
它的特点是能输出温度数据和相关的温度控制量，适合各种微控制器（MCU）。
社会的发展使得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之上从模拟到数字式，从集成化到智能化、网络化的发展，并且朝着多功能。
高精度、总线标准化、高安全性和可靠性、开发网络传感器和虚拟传感器、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的结构特征和控制方法，并对以此传感器，89C51单片机为控制器构成的数字温度计测量装置的工作原理和程序设计做了详细的介绍。
和传统的温度计相比它具有测量广泛，读数方便，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，或者是科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机，测温传感器使用DALLAS公司的DS18B20，用液晶显示器来实现温度显示。
关键词：18B20 单片机 LEDABSTRACTWith the development of science and technology, precision and accuracy of modern society on various parameters of information requirements, there has been a lot of growth, and how accurate and fast access to these parameters will need to be subject to the level of development of modern information technology.Current smart temperature sensor (also referred to as digital temperature sensor) is launched in in the 1990 of the 20th century, is micro-electronics technology, computer technology and automated testing technologies (ATE) combination. It features the output temperature data and related temperature control, suitable for various microcontroller (MCU). Society tends to make people's requirements have become more sophisticated about sensors, temperature sensors are now based on single-chip industry from analog to digital, from integration to the development of intelligent, networked, and versatile. High accuracy, standardization, high security and reliability, to develop bus networks sensors and virtual sensors, development of single-chip microcomputer temperature measuring system and the rapid development of high technology. This article describes the architecture of intelligent integrated temperature sensor DS18B20 feature and control method, and with this sensor, 89S51 single-chip controller working principle and design of a digital thermometer measurement unit is introduced in detail. And it has measured a wide range than traditional thermometers, reading, accuracy of temperature measurement, the output temperature with digital display, place used primarily for accurate temperature measurement requirements, or a research laboratory. The design of controller using ATMEL's AT89S51 single-chip, DS18B20 temperature sensor using the DALLAS company, realizes with the LCD temperature display.Keywords: 18B20 Single-chip microcomputer LED目录第1章前言 (1)第2章数字温度计总体设计方案 (2)2.1数字温度计设计方案 (2)2.2总体设计框图 (2)第3章数字温度计硬件设计 (3)3.1主控制器AT89C51 (3)3.1.1 AT89C51的特点及特性： (3)3.1.2管脚功能说明： (3)3.1.3片内振荡器： (5)3.1.4芯片擦除： (6)3.2单片机主板电路 (7)3.3温度采集部分的设计 (7)3.3.1温度传感器DS18B20 (7)3.4显示部分电路设计 (12)3.4.1 74LS164引脚功能及特性 (13)3.4.2温度显示电路 (13)3.5报警系统电路 (14)第4章数字温度计的软件设计 (16)4.1系统软件设计的流程图 (16)4.2数字温度计部分程序清单 (18)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章前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，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
基于AT89C51单片机的温度计设计
引言概述:AT89C51单片机是一种常用的单片机型号，广泛应用于各种数字电子设备中。
本文将基于AT89C51单片机，设计一款温度计，用于测量环境温度。
通过该设计，可以实时监测环境温度，并将温度值以数字形式显示在屏幕上，提供给用户参考。
正文内容:1. 硬件设计1.1 传感器选择首先，需要选择适合的传感器来测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、温度传感器模块等。
在本设计中，选择了DS18B20温度传感器模块，该传感器具有精度高、体积小等特点，适合本温度计的设计需求。
1.2 电路连接在硬件设计中，需要将DS18B20温度传感器模块与AT89C51单片机相连。
具体步骤如下：1) 将DS18B20传感器的VCC引脚连接至单片机的VCC引脚，将GND引脚连接至单片机的GND引脚，将DQ引脚连接至单片机的P1口，通过电阻和电容设置硬件复位电路。
2) 设置单片机的相应引脚为输入或输出引脚，使其与传感器的引脚相对应，并根据需要设置引脚的电平状态。
3) 根据DS18B20传感器的通信协议，使用单片机的串口通信功能与传感器进行通信，获取温度值。
2. 软件设计2.1 程序框架在软件设计中，需要设计相应的程序框架，以实现温度的测量与显示。
整体的程序框架如下：1) 初始化单片机的串口通信功能，设置波特率等参数。
2) 初始化DS18B20传感器，包括设定分辨率、温度精度等参数。
3) 循环读取传感器的温度数值，并进行必要的温度转换处理。
4) 将处理好的温度数值通过单片机的数码管显示出来。
2.2 温度转换在软件设计中，需要对从传感器获取的温度数值进行转换处理，以得到真实的温度值。
具体的转换公式如下：1) 首先，读取传感器内部存储器中的原始温度数据。
2) 根据DS18B20传感器的配置，进行温度计算。
3) 最后，将计算得到的温度值转换为摄氏度或华氏度，并存储到相应的变量中，以便后续显示。
3. 测试与调试在进行实际应用之前，需要对设计的温度计进行测试与调试，确保其功能正常。
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时钟电路有12MHz的晶振及两个20~30PF的瓷片电容（无极性）连接在单片机的XTAL1及XTAL2连个端口；复位电路由10K的电阻，10UF电解电容（有极性）以及按键开关组成，接在单片机的RST口。当系统出现故障错误，我想让系统恢复初始化状态可以通过对按动按键开关实现对电容的充放电从而实现系统的复位。
本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。
1、设计原理
用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，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。（DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。）
蜂鸣器报警及LED显示模块
蜂鸣器用于当温度传感器的输入的温度数值大于认为设定的上限温度或者小于下限温度时，系统会给出相应的信号使得蜂鸣器发出声音同时让LED灯闪烁显示，从听觉和视觉上同时提出报警信号。电路图如下：
蜂鸣器由一个PNP型的三极管驱动接在单片机的P1.0口，当P1.0口输出低电平是蜂鸣器发出声音；LED灯正极通过1K的电阻上拉接Vcc，负极接在单片机的P1.1口，当系统在P1.1口输出低电平时LED灯亮。
10k、3k、2k、1k、510、330
各5各
2位一体数码管
共阳
2
AC/DC（5V/1A）电源
1
单排插针 40
2
双排插针 40
2
9X15cm万用板（3连孔）
1
杜邦线
15
附件2：单片机原理及其应用课程设计设计报告格式
成绩：
重庆大学城市科技学院电气学院
基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计报告
一、设计目的作用
二、设计要求
基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计主要具有如下功能，具体要求如下：
（1）．温度传感器DS18B20检测环境温度。
（2）．用两个2位一体共阳数码管显示温度；
（3）．通过按键开关设定一个上限温度和一个下限温度，当检测的温度达到这个设定值时，用蜂鸣器实现报警，同时LED灯闪烁。
三、设计的具体实现
5调试硬件。
6撰写电子综合设计报告:字数约2000～3000字（不包括程序清单），格式见附件2）。
7最后一个下午，制作PPT进行答辩。
题目二：基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计
元件名称
型号
数量
单片机最小开发板
STC89C52
1
温度传感器
DS18B20
1
三极管
8850
1
蜂鸣器
1
LED 红
1
电阻
共阳数码管显示显示模块
实验给出的数码管为2位一体共阳的数码管，在实验显示中我们需要四个数码管去显示相应的温度，所以采用两个2位一体共阳数码管并联当做一个4位一体的共阳数码管。电路原理图如下：
数码管的使用设计到了段选及位选，我们把段选接在单片机的P0口，位选接在数码管的P2.4~P2.7口，需要注意的是此数码管为共阳的，所以P0口输出的低电平完全可以驱动数码管的段选显示，但是位选输出高电平不足以驱动数码管显示导致数码管的亮度不够，此时我们需要在数码管的位选段接上相应的1K的上拉电阻，这样数码管的亮度就可以明显的得到提升。
2.用4位数码管显示温度；
3.设定一个温度，当检测的温度达到这个设定值时，用蜂鸣器实现报警。
三、设计步骤
1根据课题，查阅相关资料。
2画出系统原理框图，确定基本电路。（电路图不能在Protuse里画，在A4纸上或者用DXP画电路图）
3在Protuse里进行仿真。（仿真结果出来后，才发放元件）
4按电路原理图在板子上焊接电路。
课题二: 基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计
一、设计目的1、掌握51单片最小系统的设计；2、掌握温度传感器DS18B20的使用；
3、掌握C51的编程方式。
二、设计任务与要求
基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计主要具有如下功能，具体要求如下：
1.温度传感器DS18B20检测环境温度。
2、系统设计
（详细介绍各单元电路的选择、设计及工作原理分析，并介绍有关参数的计算及元器件参数的选择等，要求有原理图。）
（1）、硬件设计
硬件电路设计通过单片机仿真软件Proteus8.0进行原理图的编辑，根据实验要求及所给出的元件设计出如下电路原理图，并进行了仿真
时钟及复位模块
实验所给的元件中直接已给出了AT89C51的最小系统板，但是我们在设计电路时还是你需要画出该部分电路，时钟复位为能使单片机工作的最简单的电路，又称最小系统。具体实验电路如下：
实验名称是“基于AT89C51单片机的数显温度传感器设计”，涉及到MCS-51系列的单片机，我们首先有设计一个能使单片机工作的最小系统，然后温度传感器将实时温度值送给单片机，通过对单片机进行软件编程实现数据处理，然后送给LED共阴数码管显示，在对单片机编程时要考虑到要使得能通过按键开关设置上限报警温度及下限报警温度，通过蜂鸣器报警，在报警的同时LED灯同步闪烁。设计任务书中已给出了元件清单，但是我们需要在软件中对自己设计的电路进行仿真我们还需要画出单片机的最小系统电路。总体电路结构框图所示：