单片机温度检测记录系统实验报告1
单片机温度测控实习报告
学号实习报告远程温度监控起止日期：2013 年 6 月24 日至2013 年7 月19 日学生姓名xxx班级10电信科1班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2013年7 月14 日目录第一章生产实习介绍 (1)1.1实习的目的 (1)1.2实习的意义 (1)1.3项目概要 (1)1.4设计任务和要求 (2)第二章系统开发与调试 (3)2.1系统功能介绍 (3)2.2开发系统总的原理图 (3)2.3单片机开发板的焊接 (3)2.3.1焊接操作要领 (3)2.3.2焊接注意事项 (4)2.3.3焊接清单 (4)第三章开发板调试程序及结果 (6)3.1 LED流水灯的调试 (6)3.1.1调试程序 (6)3.1.2 LED调试结果 (7)3.2数码管调试 (7)3.2.1数码管程序 (7)3.2.2数码管调试结果 (8)3.3液晶（LCD—1206）显示调试 (8)3.3.1 LCD调试程序 (8)3.3.2 LCD调试结果 (12)第四章开发板扩展应用-----远程温度监控 (13)4.1 远程温度监控介绍 (13)4.1.1 要求 (13)4.1.2 分析 (13)4.2主要部件分析 (13)4.2.1传感器DS18B20简介 (13)4.2.2 实验模拟电路图 (14)4.2.3 报警模块 (14)4.2.4 温度检测 (15)4.2.5 电平串口发送 (15)4.3调试及结果 (16)4.3.1 调试主要程序 (16)4.3.2 调试结果 (24)第五章开发过程遇到的问题、现象及解决办法 (24)5.1所遇问题、现象 (25)5.2解决办法 (25)第六章实习体会 (26)第一章生产实习介绍1.1实习的目的大三临近放假，学校组织我们于电信楼进行生产实习，以提高我们对所学科目的更深层次的认识，从开始对单片机的焊接到最后的调试和应用，锻炼了自己动手实干的能力，获取了一定的工作经验，提高自身修养，主要基于我们所学的单片机及相关知识，进行一定的开发与应用，提高自己的动手能力，做好与所学知识的结合，为以后需要从事相关的工作打好一个基础。
51单片机LCD1602温度检测设计实习报告
51单片机LCD1602温度检测设计实习报告这次实习报告的完整电子文档已经上传到共享资料网站里了，如果你觉得这个实习报告适合里的哇，你可以在最后一段里找下载地址。
一、引言温度传感器在工业控制和日常生活中是很重要的，温度传感器的应用会越来越广泛。
而且向着精确、低功耗、多功能开展。
基于单片机设计的温度传感器精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响温度传感器的正常检测，即便程序很长也不会影响中断的时间。
从而，使温度传感器的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。
另外，程序较为简洁，具有可靠性和较好的可读性。
如果我们想将它应用于实时控制之中，只要对上述程序和硬件电路稍加修改，便可以得到实时控制的实用系统，从而应用到实际工作与生产中去。
(qq网名大全)二、课题设计1、根本原理单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,单片机+晶振电路+复位电路,便组成了一个最小系统.但是一般在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出等加到上述电路中,成为小系统。
DS18B20温度传感器采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0V至5.5V无需备用电源测量温度范围为-55°C至+125℃。
华氏相当于是-67°F到257华氏度-10°C至+85°C范围内精度为±0.5°C。
LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。
(16列2行)其根本单元是发光二极管。
LED数码管是一类显示屏。
通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮。
从而显示出数字数码管能够显示时间、日期、温度、等所有可用数字表示的参数。
温度监测系统实验报告
一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统，并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号，数据采集器对电信号进行采集和处理，控制器根据设定的温度范围进行控制，显示屏显示温度信息，报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机（如STC89C52）作为核心控制器，通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路，包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序，实现以下功能：（1）初始化单片机系统；（2）读取温度传感器数据；（3）将温度数据转换为摄氏度；（4）显示温度数据；（5）判断温度是否超出设定范围，若超出则触发报警。
3. 连接电源，启动系统，观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功，能够稳定运行，实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确，显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时，系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统，实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验，加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中，学会了如何编写程序，实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中，注意电路连接的准确性，避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时，注意代码的简洁性和可读性，便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合，如数据存储、远程传输等，提高系统的实用性和功能。
stm32 实验报告
stm32 实验报告STM32 实验报告一、引言STM32是一款由STMicroelectronics公司推出的32位单片机系列，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源等特点。
本篇实验报告将介绍我在学习和实践STM32过程中的一些经验和成果。
二、实验目的本次实验的目的是通过使用STM32单片机，实现一个简单的温度监测系统。
通过该实验，我希望能够熟悉STM32的开发环境，掌握基本的硬件连接和编程方法，并能够成功运行一个简单的应用程序。
三、实验步骤1. 硬件连接：将STM32单片机与温度传感器、LCD显示屏等硬件设备连接起来。
确保连接正确，避免短路或接触不良的情况。
2. 开发环境搭建：下载并安装STM32CubeIDE，配置开发环境。
这是一个集成开发环境，支持STM32系列的开发和调试。
3. 编写代码：使用C语言编写一个简单的程序，实现温度传感器数据的读取和显示。
在编写代码过程中，需要熟悉STM32的寄存器和外设配置，以及相关的函数库。
4. 编译和烧录：将编写好的代码进行编译，生成可执行文件。
然后使用JTAG或SWD接口将可执行文件烧录到STM32单片机中。
5. 测试和调试：将STM32单片机连接到电源，观察LCD显示屏上是否正确显示当前的温度数值。
如果有错误或异常情况，需要进行调试和排查。
四、实验结果经过以上的实验步骤，我成功地实现了一个简单的温度监测系统。
在LCD显示屏上，我可以清晰地看到当前的温度数值，并且该数值能够实时更新。
通过与实际温度计的对比，我发现该系统的测量结果相当准确。
五、实验总结通过这次实验，我对STM32单片机的开发和应用有了更深入的了解。
我学会了如何搭建开发环境、编写代码、编译和烧录程序，并且成功实现了一个简单的应用。
在实验过程中，我也遇到了一些问题，但通过查阅资料和与同学的交流，我能够及时解决这些问题。
在今后的学习和实践中，我将进一步探索STM32单片机的功能和应用领域。
我希望能够深入研究更复杂的项目，并挖掘出更多的潜力。
《单片机实习报告温控系统
学院单片机课程设计报告书题目：温度控制系统设计院系名称：学院学生姓名：）专业名称：自动化班级：自动时间：2011年6月7日至6月17 日温度控制系统设计一、设计目的在现代化的工业生产中电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
温度作为一个基本物理量，它是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。
在现代化的工业生产过程中温度作为一种常用的主要被控参数，在很多生产过程中我们需要对温度参数进行检测。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测。
采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
本次设计我们采用MCS-52系列单片机与各种外围电路构成单片机温度自动检测和控制系统，通过检测和控制一个温箱模型，实现对温度的实时检测和控制。
通过本次设计掌握对温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。
熟悉了Protues软件和Kiel软件的使用方法。
通过课题的研究进一步巩固所学的知识，同时学习课程以外的相关知识，培养综合应用知识的能力。
锻炼动手能力与实际工作能力，将所学的理论与实践结合起来。
二、设计要求本温度控制系统是一个闭环反馈控制系统，它用温箱中的温度传感器将检测到的温度信号经放大，A／D转换后送入单片机中进行数据处理并显示当前温度值，用当前温度值与设定温度值进行比较。
根据比较的结果得到控制信号用以控制控制箱中继电器的通断，实现对温箱中加热器的控制。
通过这种控制方式实现对保温箱的温度控制。
本课题设计的要求主要包括硬件设计和软件设计两部分。
系统功能由硬件和软件两大部分协调完成,硬件部分主要完成主机电路、数据采集电路、控制执行等电路的设计。
基于51单片机的水温测控系统实验报告
摘要本次实验是软硬件相结合的实验，通过传感器得到的阻值与其它电阻，可以搭建一个电桥，将水温转化为电压，然后通过放大器将电压放大到所需要的值，将所得的电压送入单片机的AD转换电路，将模拟信号转换成数字信号，从而在单片机的液晶屏上显示当前的温度。
此烧水壶是可控制的，即设定温度，使水加热到设定温度且保温，此控制算法采用PID控制算法来控制继电器的通断，来保证水温恒定在设定温度处。
一、设计要求1.传感器：Pt100铂热电阻2.测量放大器：自己设计与搭建3.被控对象：400W电热杯，约0.5公斤自来水4.执行机构：12V驱动，5A负载能力的继电器5.控制系统：51单片机6.控制算法：PID7.温度范围：环境温度~100度8.测量误差1度，控制误差2度二、设计原理及方案1.热电阻传感器热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原进行测温的。
热电阻的工作原理：温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增加，我们称其为正温度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。
2.实验原理框图3.测量放大器电路图说明：电位器R10用来调节偏置电压，而电位器R7则用来调节增益。
实验时，用R10来调节零点，用R7来调节满度。
该电路将0℃-100℃转换为0-5V 电压。
上述电路图采用仪表放大器，将铂热电阻两端的电压U2与电位器R10两端的电压U1差放大，放大器输出电压U0与电压差的关系为：)-)(2(1127248U U R RR R U o ⨯+=由铂热电阻阻值与水温的关系可知，铂热电阻的范围是ΩΩ140~100。
则100)10012(12-140)140(1212)-(100)10012(12-100)10012(1212⨯+⨯+≤≤⨯+⨯+K K U U K K 整理得：V U U 04.0)-(012≤≤而仪表放大器的输出电压为0~5V ，所以放大倍数大约为：5/0.04=125。
单片机_温度采集并显示的实验报告
温度采集并显示实验设计报告2012082633 卜瑜一、实验目的1、理解RAM 、ROM 的存储类型。
2、实现用七段数码管的一个位显示0~9℃。
二、实验设计1、实验仪器、设备：计算机、型号为STC89C52RC 的51单片机开发板2、软件：USB 驱动软件、keil4开发软件、STC-ISP3、实验流程图设计：否是下一个单元点亮开始 初始化,关闭LED 打开LED查表并延时 循环周期到？4、软件设计：1）keil4软件使用A.双击keil4标志，执行keil4软件B.在E盘中新建文件夹：20140319，以保存本实验中所产生的文件。
将计算机中原有的shixun1文件夹中所有文件复制与该文件夹中。
C.打开.uvproj格式文件，将文件改写成：#include<AT89X51.H>//=======================================#define uint unsigned int;#define uchar unsigned char;//=======================================#include <REGX51.H>uchar sample=1;uint x,y;code uchar table[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//=======================================void main(void){//初始化P1_7=1;//关闭P0=0xff;while(1){P1_7=0;//打开P0=table[sample%10];//delayfor( x=0;x<1000;x++ ){for( y=0;y<250;y++ ){}}sample++;}}//=======================================//endD、输入完成后，点击图标保存，再分别点击进行调试。
基于单片机的数字温度测量系统设计报告
数字温度测量系统一、实习目的与要求1、目的及意义课题是数字温度测量系统的设计，利用数单片机测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
通过本次实习使学生了解和掌握工程设计所应遵循的步骤和程序，实习结束时，同学应具有以下的能力：（一）综合应用的能力。
（二）应用参考文献的能力。
（三）电路设计能力。
（四）分析问题的能力。
（五）创新能力。
2、总体设计方案本设计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。
而且此方案电路比较简单，软件设计也比较容易实现。
DS18B20可以直接温度转换为串行数字信号，供单片机进行处理，具有低功耗、商性能、抗干扰能力强等优点。
本设计采用STC89C52RC单片机实现。
单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。
而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信。
另外STC89C52RC在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
单总线数字温度计DS1820采用基板专利技术来测量温度，温度传感器及各种数字转换电路都集成在一起，由总线串行输出测量值（9位二进制编码）。
测温范围从- 55～+125℃，还可以读内部计数器，获得较高的分辨率。
本课题主要研究如何利用DS18B20智能温度传感器实时显示温度，并将其与LED显示键盘合并使用，制成一个能实时显示温度的数字温度计。
本设计将利用DS18B20智能温度传感器和单片小系统，设计一个数字温度采集系统。
并设计一个人机接口电路：键盘采用独立按键（功能自定义），显示器采用共阴极4位LED显示。
系统的总体设计方案框图如图1所示：图1 总体设计方案框图按照系统设计功能的要求，系统主要由单片机、温度传感器DS18B20、LED数码显示管和PC机组成。
系统的硬件电路主要由复位电路、测温电路、显示电路、晶振电路组成，系统总体结构方框图如图2所示:图2 系统总体结构框图二、单片机开发板原理及各部分功能说明1、整体功能：(1)八个数码管显示（数字和字母显示）(2)20个按键：包括4个独立按键和4*4矩阵键盘（人机接口输入）(3)8个发光二极管（流水灯、指示灯、红灯）(4)USB打印口（串口通信、USB供电）(5)红外接收头（高灵敏度，可做红外遥控器解码）(6)蜂鸣器（报警和音乐播放）(7)EEPROM 24C02（数据存储）(8)DS18B20（精密温度检测）(9)晶振采用焊接方式，可以使用不同频率的晶振(10)DS1302实时时钟(11)标准1602和12864液晶接口2、开发板总原理图如图3所示：图3 开发板总原理图3、DS18B20原理图如图4所示：图4 DS18B20原理图4、数码管原理图如图5所示：图5 数码管原理图三、软件编程1、程序流程图主程序是系统的监控系统，在程序运行的过程中必须先经过初始化，包括键盘程序，中断程序，以及各个控制端口的初始化程序。
基于单片机的温度数据采集系统实验报告（可编辑）
基于单片机的温度数据采集系统实验报告班级电技101班姓名田波平学号1012020108指导老师仲老师题目基于单片机的温度数据采集系统一．设计要求1．被测量温度范围0120℃温度分辨率为05℃2．被测温度点2个每5秒测量一次3．显示器要求通道号2位温度4位精度到小数点后一位显示方式为定点显示和轮流显示4．键盘要求1定点显示设定2轮流显示设定3其他功能键二．设计内容1．单片机及电源模块设计单片机可选用AT89S51及其兼容系列电源模块可以选用7805等稳压组件本机输入电压范围9-12v2．存储器设计扩展串行I2C存储器AT24C02要求AT24C02的SCK接P32AT24C02的SDA接P34 2．传感器及信号转换电路温度传感器可以选用PTC热敏电阻信号转换电路将PTC输出阻值转换为0-5V3．AD转换器设计AD选用ADC0832要求ADC0832的CS端接P35ADC0832的DI端接P36ADC0832的DO端接P37ADC0832的CLK端接P21 4．显示器设计6位共阳极LED显示器段选a-h由P0口控制位选由P22-P27控制数码管由2N5401驱动5．键盘电路设计6个按键P22-P27接6个按键P34接公共端采用动态扫描方式检测键盘6．系统软件设计系统初始化模块键盘扫描模块数据采集模块标度变换模块显示模块等三．设计报告要求设计报告应按以下格式书写1封面2设计任务书3目录4正文5参考文献其中正文应包含以下内容1系统总体功能及技术指标描述2各模块电路原理描述3系统各部分电路图及总体电路图用PROTEL绘制4软件流程图及软件清单5设计总结及体会四参考资料1李全利单片机原理及接口技术高等教育出版社20042于永51单片机常用模块与综合系统设计实例精讲电子工业出版社2007 目录项目研究意义项目研究内容1 单片机及电源模块设计2存储器设计3AD转换器设计4显示器设计5键盘电路设计6系统软件设计三．项目心得参考文献项目的研究意义 21世纪的今天科学技术的发展日新月异科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展现代控制设备不同于以前它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化我们已经进入了高速发展的信息时代测量技术是当今社会的主流广泛地深入到应用工程的各个领域温度是工业农业生产中常见的和最基本的参数之一在生产过程中常需对温度进行检测和监控采用微型机进行温度检测数字显示信息存储及实时控制对于提高生产效率和产品质量节约能源等都有重要的作用伴随工业科技农业科技的发展温度测量需求越来越多也越来越重要但是在一些特定环境温度监测环境范围大测点距离远布线很不方便这时就要采用无线方式对温度数据进行采集本设计是以Atmel公司的AT89C52单片机作为控制核心通过ADC0832模数转换对所测的温度进行数字量变化且通过数码管进行相应的温度显示因为采用微型机进行温度检测数字显示信息存储及实时控制对于提高生产效率和产品质量节约能源等都有重要的作用并且温度参数对工业生产的重要性所以温度测量系统的精确度和智能化一直受到企业的重视所以学习并研究温度测量及相关知识可做为一个较为实用的课题的方向能获得较实用的知识和方法因此温度测控技术是一个很实用也很重要的技术值得去研究掌握它应用的领域也相当广泛可以应用到消防电气的非破坏性温度检测电力电讯设备的过热故障预知检测空调系统的温度检测各类运输工具之组件的过热检测保全与监视系统之应用医疗与健诊的温度测试化工机械等设备温度过热检测因此前景是相当的可观研究内容1 单片机及电源模块设计单片机 AT89C52简介如图51-1所示为AT89C52芯片的引脚图兼容标准MCS-51指令系统的AT89S52单片机是一个低功耗高性能CHMOS的单片机片内含4KB在线可编程Flash存储器的单片机它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容AT89C52单片机片内的Flash可允许在线重新编程也可用通用非易失性存储编程器编程片内数据存储器内含128字节的RAM有40个引脚32个外部双向输入输出IO端口具有两个16位可编程定时器中断系统是具有6个中断源5个中断矢量2级中断优先级的中断结构震荡器频率0到33MHZ因此我们在此选用12MHZ 的晶振是比较合理的具有片内看门狗定时器具有断电标志POF等等AT89S51具有PDIPTQFP和PLCC三种封装形式[8] 图51-1 AT89S52引脚图上图就是PDIP封装的引脚排列下面介绍各引脚的功能52 AT89C52引脚说明P0口8位开漏级双向IO口P0口可作为通用IO口但须外接上拉电阻作为输出口每各引脚可吸收8各TTL的灌电流作为输入时首先应将引脚置1P0也可用做访问外部程序存储器和数据存储器时的低8位地址数据总线的复用线在该模式下P0口含有内部上拉电阻在FLASH编程时P0口接收代码字节数据在编程效验时P0口输出代码字节数据需要外接上拉电阻P1口8位双向I0口内部含有上拉电阻P1口可作普通IO口输出缓冲器可驱动四个TTL负载用作输入时先将引脚置1由片内上拉电阻将其抬到高电平P1口的引脚可由外部负载拉到低电平通过上拉电阻提供电流在FLASH并行编程和校验时P1口可输入低字节地址在串行编程和效验时P15MO-SIP16MISO和P17SCK 分别是串行数据输入输出和移位脉冲引脚P2口具有内部上拉电阻的8位双向IO口P2口用做输出口时可驱动4各TTL 负载用做输入口时先将引脚置1由内部上拉电阻将其提高到高电平若负载为低电平则通过内部上拉电阻向外部输出电流CPU访问外部16位地址的存储器时P2口提供高8位地址当CPU用8位地址寻址外部存储时P2口为P2特殊功能寄存器的内容在FLASH并行编程和校验时P2口可输入高字节地址和某些控制信号P3口具有内部上拉电阻的8位双向口P3口用做输出口时输出缓冲器可吸收4各TTL的灌电流用做输入口时首先将引脚置1由内部上拉电阻抬位高电平若外部的负载是低电平则通过内部上拉电阻向输出电流在与FLASH并行编程和校验时P3口可输入某些控制信号P3口除了通用IO口功能外还有替代功能如表53-1所示表53-1 P3口的替代功能引脚符号说明P30 RXD 串行口输入P31 TXD 串行口输出P32 INT0 外部中断0 P33 INT1 外部中断1 P34 T0 T0定时器的外部的计数输入P35 T1 T1定时器的外部的计数输入P36 WR 外部数据存储器的写选通P37 RD 外部数据存储器的读选通RST复位端当振荡器工作时此引脚上出现两个机器周期的高电平将系统复位ALE 当访问外部存储器时ALE允许地址锁存是一个用于锁存地址的低8位字节的书粗脉冲在Flash 编程期间此引脚也可用于输入编程脉冲在正常操作情况下ALE以振荡器频率的16的固定速率发出脉冲它是用作对外输出的时钟需要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲如果希望禁止ALE操作可通过将特殊功能寄存器中位地址为8EH那位置的0来实现该位置的1后ALE仅在MOVE或MOVC指令期间激活否则ALE引脚将被略微拉高若微控制器在外部执行方式ALE禁止位无效外部程序存储器读选取通信号当AT89S51在读取外部程序时每个机器周期将PSEN激活两次在此期间内每当访问外部数据存储器时将跳过两个信号Vpp访问外部程序存储器允许端为了能够从外部程序存储器的0000H至FFFFH单元中取指令必须接地然而要注意的是若对加密位1进行编程则在复位时的状态在内部被锁存执行内部程序应接VCC不当选择12V编程电源时在Flash编程期间这个引脚可接12V编程电压XTAL1振荡器反向放大器输入端和内部时钟发生器的输入端XTAL2振荡器反相放大器输出端[9] 电源模块电源电路电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值交流电经过二极管整流之后方向单一了但是电流强度大小还是处在不断地变化之中这种脉动直流一般是不能直接用来给集成电路供电的而要通过整流电路将交流电变成脉动的直流电压由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波必须通过滤波电路加以滤除从而得到平滑的直流电压滤波的任务就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小改造成接近稳恒的直流电但这样的电压还随电网电压波动一般有±10左右的波动负载和温度的变化而变化因而在整流滤波电路之后还需要接稳压电路稳压电路的作用是当电网电压波动负载和温度变化时维持输出直流电压稳定220V交流电通过9V变压器变为9V的交流电9V交流电通过四个二极管的全桥整流后变为9V直流电然后经过电解电容470μF进行一级滤波以去除直流电里面的杂波防止干扰9V直流电出来后再经过三端稳压器LM7805稳压成为稳定的5V 电源其中7805的Vin脚是输入脚接9V直流电源正极GND是接地脚接9V直流电源负极Vout为输出脚它和接地脚的电压就是5V了5V电源出来再经过电解电容的二级滤波使5V电源更加稳定可靠同时在5V稳压电源加上一个10K的电阻和一个红色发光二极管当上电后红色发光二极管点亮表示电源工作正常此时一个稳定输出5V的电源已经设计好对于本设计它完全能够满足单片机及集成块所需电源的要求电源原理存储器设计本设计采用的是AT24C02外扩存储器工作电压18V～55V输入输出引脚兼容5V应用在内部结构128x8 1K 256x8 2K 512x8 4K 1024x8 8K 2048x8 16K二线串行接口输入引脚经施密特触发器滤波抑制噪声双向数据传输协议兼容400KHz18V25V27V36V支持硬件写保护高可靠性读写次数1000000 次–数据保存100 年引脚说明串行时钟信号引脚 SCL 在 SCL 输入时钟信号的上升沿将数据送入 EEPROM 件并在时钟的下降沿将数据读出串行数据输入输出引脚 SDA SDA 引脚可实现双向串行数据传输该引脚为开漏输出可与其它多个开漏输出器件或开集电极器件线或连接24C04 仅使用 A2A1 作为硬件连接的器件地址输入引脚在一个总线上最多可寻址四个 4K 器件A0 引脚内部未连接器件操作时钟及数据传输SDA引脚通常被外围器件拉高SDA引脚的数据应在 SCL 为低时变化当数据在SCL 为高时变化将视为下文所述的一个起始或停止命令起始命令当 SCL 为高SDA由高到低的变化被视为起始命令必须以起始命令作为任何一次读写操作命令的开始参见图5停止命令当 SCL为高SDA 由低到高的变化被视为停止命令在一个读操作后停止命令会使 EEPROM 进入等待态低功耗模式参见图5应答所有的地址和数据字节都是以 8 位为一组串行输入和输出的每收到一组 8 位的数据后EEPROM都会在第9 个时钟周期时返回应答信号每当主控器件接收到一组8 位的数据后应当在第9 个时钟周期向EEPROM 返回一个应答信号收到该应答信号后EEPROM 会继续输出下一组8 位的数据若此时没有得到主控器件的应答信号EEPROM 会停止读出数据直到主控器件返回一个停止命令来结束读周期等待模式24C010*******特有一个低功耗的等待模式可以通过以下方法进入该模式 a 上电收到停止位并且结束所有的内部操作后器件复位在协议中断下电或系统复位后器件可通过以下步骤复位1连续输入 9 个时钟2在每个时钟周期中确保当SCL 为高时SDA 也为高3建立一个起始条件总线时序程序设计如下void start 开始信号sda 1delaysck 1delaysda 0delayvoid stop 结束信号sda 0delaysck 1delaysda 1delayvoid respons 应答uchar isck 1delay while sda 1 i 250 isck 0delayvoid init 初始化sda 1delaysck 1delayvoid write_byte uchar date 写字节uchar itemptemp datefor i 0i 8itemp temp 1sck 0delaysda CYdelaysck 1delaysck 0delaysda 1delayuchar read_byte 读字节sck 0delaysda 1delayfor i 0i 8isck 1delayk k 1 sdasck 0delayreturn kvoid write_add uchar addressuchar date 写入外存储器中startwrite_byte 0xa0responswrite_byte addressresponswrite_byte datestopuchar read_add uchar address 从外存储器中读出数据uchar datestartwrite_byte 0xa0responswrite_byte addressresponsstartwrite_byte 0xa1responsdate read_bytestopreturn date3AD转换器设计ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率双通道AD转换芯片由于它体积小兼容性强性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎其目前已经有很高的普及率学习并使用ADC0832可是使我们了解AD转换器的原理有助于我们单片机技术水平的提高ADC0832具有以下特点● 8位分辨率●双通道AD转换●输入输出电平与TTLCMOS相兼容● 5V电源供电时输入电压在05V之间●工作频率为250KHZ转换时间为32μS●一般功耗仅为15mW● 8P14PDIP双列直插PICC多种封装●商用级芯片温宽为0°C to 70°C工业级芯片温宽为40℃ to 85℃引脚图引脚功能如下 ADC0832为8位分辨率AD转换芯片其最高分辨可达256级可以适应一般的模拟量转换要求其内部电源输入与参考电压的复用使得芯片的模拟电压输入在05V之间芯片转换时间仅为32μS据有双数据输出可作为数据校验以减少数据误差转换速度快且稳定性能强独立的芯片使能输入使多器件挂接和处理器控制变的更加方便通过DI数据输入端可以轻易的实现通道功能的选择功能时序图当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平此时芯片禁用CLK和DODI的电平可任意当要进行AD转换时须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束此时芯片开始转换工作同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲DODI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平表示启始信号在第23个脉冲下沉之前DI 端应输入2位数据SGLOdd用于选择通道功能当此2位数据为10时只对CH0进行单通道转换当2位数据为11时只对CH1进行单通道转换当2位数据为00时将CH0作为正输入端INCH1作为负输入端IN-进行输入当2位数据为01时将CH0作为负输入端IN-CH1作为正输入端IN进行输入在完成输入启动位通道选择之后就可以开始读出数据转换得到的数据会被送出二次一次高位在前传送一次低位在前传送连续送出在程序读取二个数据后我们可以加上检验来看看数据是否被正确读取下面程序如下 unsigned char GetValue0832 bit Channel AD转换后的数据unsigned char idata1 0data2 0clk 0d0 1di 1cs 0cs 0时ADC0832有效clk 1delayclk 0第一个脉冲开始位d0 1di 1clk 1delayclk 0第二个脉冲模式选择di Channeld0 channel通道选择clk 1delayclk 0 第三个脉冲通道选择d0 1di 1for i 0i 8i 第一次读数从高到低时钟下降沿有效clk 1clk 0if d0 1di 1data1 0x80 ifor i 0i 8i 第二次从低到高读数下降沿有效if d0 1di 1data2 0x01 iclk 1delayclk 0cs 1d0 1di 1clk 1if data1 data2return data1键盘电路设计6个按键P22-P27接6个按键P34接公共端采用动态扫描方式检测键盘 uint keyscanuchar tempP33 0temp P20xf0if temp 0xf0Delayms 10temp P20xf0if temp 0xf0switch tempcase 0x70return 1breakcase 0xb0return 2breakcase 0xd0return 3breakcase 0xe0return 4break显示模块采用6个共阳极数码管采用动态扫描的方式进行显示电路图如下图6显示模块 void Display void 显示温度的函数P27 0 选中第一个位选P0 LED[ucADC2100] 显示Delayms 1delay1 200P27 1P26 0 选中第一个位选P0 LED[ucADC210010]显示Delayms 1delay1 200P26 1P25 0 选中第一个位选P0 LED[ucADC210]-0x80 显示Delayms 1delay1 200P25 1P24 0 选中第一个位选P0 LED[ucADC21010] 显示Delayms 1delay1 200void display2 uchar auchar b 显示通道的函数P23 0P0 LED[a]Delayms 5delay1 200P23 1P22 0P0 LED[b]Delayms 5delay1 200P22 1软件设计其他应用到的程序 void main voiduint numwrite 0flag 0channel 0ucADC read_add 2TMOD 0x01ET0 1EA 1TH0 65536-50000 256TL0 65536-50000 256TR0 1while 1num keyscanswitch numcase 1channel 0 breakcase 2channel 1 breakcase 3flag 1breakcase 4flag 0breakucADC GetValue0832 channelDisplay display2 channel1if write 1write 0write_add 2ucADCvoid t0 interrupt 1定时器0TH0 65536-50000 256TL0 65536-50000 256tcntif tcnt 100tcnt 0write 1if flag 1channel channel三．项目心得系统基本实现了设计要求通过这次课程设计使我更加熟练的掌握了AT89C52AT24C02ADC0832等芯片的使用熟悉了领用C51语言编写程序控制单片机参考文献 1李全利单片机原理及接口技术高等教育出版社20042于永51单片机常用模块与综合系统设计实例精讲电子工业出版社2007。
单片机温度计实训报告
一、引言随着科技的不断发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
单片机作为一种微型计算机，具有体积小、成本低、功能强等特点，在智能仪表、自动化控制等领域具有重要作用。
本实训报告主要介绍了单片机温度计的设计与实现过程，通过实训，加深了对单片机原理、接口技术以及编程方法的理解。
二、实训目的1. 熟悉单片机的硬件结构和接口技术；2. 掌握单片机编程方法，提高编程能力；3. 学会使用传感器进行温度测量；4. 培养动手能力和团队协作能力。
三、实训原理本实训采用AT89C51单片机作为主控制器，利用DS18B20数字温度传感器进行温度测量，并通过LCD显示屏显示温度值。
1. DS18B20数字温度传感器：DS18B20是一款高精度、高稳定性的数字温度传感器，具有单总线接口，方便与单片机进行通信。
2. AT89C51单片机：AT89C51是一款经典的51系列单片机，具有丰富的片上资源，适合于各种嵌入式应用。
3. LCD显示屏：LCD显示屏用于显示温度值，方便用户查看。
四、实训步骤1. 硬件电路设计根据设计要求，设计如下硬件电路：（1）单片机最小系统：包括AT89C51单片机、晶振、复位电路、电源电路等。
（2）DS18B20传感器电路：将DS18B20传感器与单片机相连，实现温度数据的采集。
（3）LCD显示屏电路：将LCD显示屏与单片机相连，用于显示温度值。
2. 软件编程（1）初始化单片机：设置单片机的时钟、IO口等。
（2）初始化DS18B20传感器：设置DS18B20传感器的分辨率、工作模式等。
（3）读取温度数据：通过DS18B20传感器读取温度数据。
（4）显示温度值：将读取到的温度值显示在LCD显示屏上。
3. 系统调试将设计好的硬件电路和软件程序进行调试，确保系统能够正常运行。
五、实训结果与分析1. 实训结果通过实训，成功实现了单片机温度计的设计与实现，系统能够实时采集温度数据，并通过LCD显示屏显示温度值。
基于单片机的温度数据采集系统实验报告
基于单片机的温度数据采集系统实验报告
班级：192202
姓名：张尧
学号：123241
指导老师：
一、实验目的
1、了解温度传感器电路的工作原理；
2、了解闭环控制的基本原理；
3、进一步熟悉A/D变换原理和编程方法；
4、进一步熟悉键盘、显示接口电路使用和编程方法；
5、掌握单片机应用系统硬件及软件的设计方法；
二、实验内容及要求
内容：①根据各自设计方案，选择并连接各小模块电路构成温度采集与控制的实验电路，编写并调试程序，实现对温度的采集、检测、进行控制计算等处理后输出显示。
②控制加热机构，实现温度闭环控制。
（选做）
③采用PID算法控制温度在一定值上，实现恒温控制。
（选做）
要求：实现对温度的采集、检测、进行控制计算处理后输出显示；其温度控制为开环控制，采用发光二极管亮时表示加热状态，灭时为不加热状态。
显示采用7279显示板实时显示温度值。
三、实验设计思路单片机温度采集与控制实验报告。
单片机原理与应用实验报告——温度测量显示及设定
单片机原理与应用实验报告——温度测量显示及设定实验目的：掌握单片机温度测量的原理和方法，了解温度传感器的工作原理，学会通过单片机控制显示屏显示温度，并可以通过按键设定温度。
实验器材：1.单片机（如STC89C52）2.温度传感器（如DS18B20）3.电阻、电容等基本元件4.1602液晶显示屏5.按键开关6.杜邦线、面包板等实验原理：1.单片机温度测量原理：单片机温度测量原理主要是通过温度传感器将温度转化为电压信号，然后单片机通过模拟口接收信号并进行数字转换得到温度数值。
2.温度传感器工作原理：温度传感器内部有一个温度敏感元件，它能根据温度的变化产生相应的电压信号，然后通过数字转换将电压信号转化为数值。
3.单片机与1602显示屏的连接：将1602显示屏的数据线接到单片机的IO口，通过控制IO口输出不同的信号来控制1602的显示。
实验步骤：1.连接电路：将单片机、温度传感器、1602显示屏等元件连接在一起，确保电路正确连接。
2.编写程序：编写单片机程序，根据单片机型号和编程软件的不同，具体编写方式可能会有所不同，但主要目的是通过单片机读取温度传感器的值，并将其转化为温度，最后通过1602显示屏显示温度。
3.调试程序：4.实验数据：在实验过程中需要记录下实验数据，包括温度传感器的电压值、转化的温度值等。
5.结果分析：根据实验数据和实验结果进行分析，对实验结果进行分析和总结。
实验总结：通过本次实验，我掌握了单片机温度测量的原理和方法，了解了温度传感器的工作原理，并成功通过单片机控制1602显示屏显示温度。
通过实验，我体会到了实验设计和实验过程中的困难和挑战，但我也学到了很多知识和技能，提高了实验能力和动手能力。
在今后的学习和工作中，我会继续努力，不断学习和探索，提高自己的实验能力和创新能力。
基于单片机实现的水温测量仪报告
目录1.前言 (1)2.总体方案设计 (2)3 单元模块的设计 (4)4. 软件设计 (13)5. 系统调试 (17)6. 结论 (20)7. 总结和体会 (21)8. 致谢 (22)9. 参考文献 (23)附录一：仿真图 (24)附录三：实物图 (32)附录四：元件清单 (33)1.前言随着人民生活水平的提高，生活质量在不断的改善。
在当今的现实生活中，温度的测量无处不在，水温的测量，气温的测量，工作环境的温度测量等等。
伴随着科学技术的发展以及智能仪器的应用日渐广泛，现在的温度测量已经脱离了以前那种方式，更多的是采用智能测量的方法。
智能仪器测量有着很多的优点，测量方便快捷，测量误差小，精度高，而且在测量不同环境的温度时可以通过对程序参数的修改达到目的,比以往的温度测量方法先进很多,也方便很多。
随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的温度控制措施。
国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
像园艺强国荷兰，以先进的鲜花生产技术著称于世，其玻璃温室全部由计算机操作。
英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术，可以观测50km以外温室内的光、温、湿、气和水等环境状况，并进行遥控。
在国内，我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
单片机温度湿度监测实验报告
单片机温度湿度监测实验报告实验目的：
通过单片机实现温度湿度监测，提高数据采集效率，为温湿度环境监测提供可靠数据支持。
实验原理：
1. 温度湿度传感器原理：使用温湿度传感器采集环境温湿度数据，根据传感器的工作原理可以得知当前环境的温度和湿度信息。
2. 单片机原理：单片机作为中央处理器，负责对传感器采集到的数据进行处理，并通过合适的方式进行显示或者存储。
实验步骤：
1. 装置搭建：将温湿度传感器与单片机相连，确保连接正确稳定。
2. 电源连接：为单片机和传感器提供合适的电源连接。
3. 程序编写：根据单片机的开发环境，编写相应的程序代码，实现数据的采集和处理。
4. 调试测试：通过编写好的程序，进行温湿度数据的实时监测，并确保数据的准确性。
5. 数据展示：根据需要，可以将数据通过LED显示屏、LCD屏幕或者串口输出等方式进行展示。
实验结果与分析：
经过实验测试，我们成功地实现了温度湿度的实时监测，并将数据准确地显示在LED显示屏上。
通过对采集到的数据进行分析，我们可以推测环境的变化趋势和稳定性，为温湿度环境的控制和调节提供了依据。
结论：
单片机温度湿度监测实验取得了圆满成功，通过该实验我们不仅学到了温湿度传感器的使用方法，也掌握了单片机的编程技巧。
单片机的应用为我们提供了一种高效、准确地采集环境数据的手段，为温湿度环境监测提供了可靠的数据支持。
参考文献：
无
附录：
实验所用材料和设备清单：
- 单片机
- 温湿度传感器
- 连接线缆
- 电源连接器
实验时间：XXXX年XX月XX日
实验地点：XXXX实验室。
单片机温度计实训报告
辽宁信息职业技术学院《单片机数字温度计》实训任务书自动化专业制定部门：自动控制系二○一一年十二月辽宁信息职业技术学院单片机课程设计报告学生姓名：**系别：自动控制系专业：电气自动化班级：自动化G101****：***完成日期：2011年12月15号目录第一部分硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二部分软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三部分心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第一部分硬件电路一、数字温度计系统的电路原理图图1 温度计系统电路原理图二、数字温度计的系统构成1、AT89S51单片机（1）内部组成中央处理器(CPU),数据存储器(RAM),程序存储器(ROM),IO,时钟系统,复位电路,外围模块，定时计数器（T0,T1），外部中断（INT0，INT1），通用异步串行口（UART），中断系统）。
（2）引脚图图 2 AT89S51单片机引脚图2、振荡电路 （1）电路图12344321OSCI 1OSCO 2INT 3CLKOUT7SCL 6SDA5GND4VCC 8U4PCF8563A01A12A23VSS 4SDA5SCL 6WP 7VCC 8U524LC16BY232768kHzD14IN4148C1210p FC1115p FVCCP17P14P15图3（2）工作原理正反馈: BG1饱和瞬间,VC1由+EC 突变到接近于零,迫使BG2的基极电位VB2瞬间下 降到接近-EC,于是BG2可靠截止。
3、复位电路（1）电路图图4 a上电复位电路 b上电/按钮复位电路（2）工作原理上电瞬间，RC电路充电,RST引线端出现正脉冲，只要RST保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效的复位4、6位LED显示器（1）电路图（2控制计算机（或网络）(1)控制计算机（或网络上的一台工作站）控制电子显示屏的显示效。
单片机温度检测记录系统实验报告1
指导教师：年月日单片机温度检测记录系统2012 年 7 月 17 日温度参数检测在测控系统、工业控制等场合中占有重要的地位，设计一个具有温度实时显示和动态记录功能的温度检测记录系统就显得非常必要。
本文提出了以STC89C52单片机为核心的温度检测与记录系统的设计方法，在这种方法中采用了新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测，这种传感器具有很多的特点，抗干扰能力强、温度采集精度高、稳定性好、电路简单、控制方便等等；时钟显示模块采用了DS1302，它能提供包括秒、分、时、日期、月份、年份信息，可以选择12小时制和24小时制；创造性的采用了24C02与串口的方法来有效得存储数据；LCD液晶显示器用来显示时间温度的数据。
这篇文章还给出了系统总体框架、程序流程图和Altium Designer 6原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。
关键词：STC89C52单片机；温度传感器；时钟显示1. 设计任务 (1)1.1 任务描述 (1)1.1.1 小任务 (1)1.2 技术指标 (1)1.3 难点分析 (1)2. 方案比较与论证 (2)2.1 方案选择 (2)2.2 方案论证 (3)2.3 小结 (4)3. 系统硬件设计 (5)3.1 总体设计 (5)3.2 硬件模块电路分析 (6)3.3 发挥部分设计 (13)3.4 电路原理图 (13)3.5 小结 (13)4. 系统仿真与软件设计 (14)4.1 仿真设计与分析 (14)4.2 软件设计 (15)5. 系统调试与组装 (18)5.1 PCB板 (18)5.2 样机调试 (18)5.3 样机功能 (18)5.4 发挥部分测试结果 (19)5.5 小结 (19)6. 结论 (20)参考文献 (21)附录一 (22)附录二 (25)1. 设计任务1.1 任务描述设计制作一台可检测和记录温度的系统。
1.1.1 小任务温度检测系统可以根据外界的情况在相应的间隔时间显示出对应的温度值。
单片机温度检测记录系统
单片机温度检测记录系统物理与电子信息学院题目：单片机温度检测记录系统行政班级：成员分组名单学号：姓名：选课班级：任课教师：成绩：目录1 设计任务与要求 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 技术指标 (2)1.3 题目评析 (2)2 方案比较与论证 (3)2.1 各种方案比较与选择 (3)3 系统硬件设计 (4)3.1 系统的总体设计 (4)图3-2 总体原理图.............................................................................. 错误！未定义书签。
3.2 功能模块设计及工作原理的分析 (4)3.2.1 时钟显示模块 (4)3.2.2 温度传感器模块....................................................... 错误！未定义书签。
3.2.3 LCD显示数据模块 (5)3.2.4 串口数据传输显示模块 (6)3.3 发挥部分的设计与实现 (8)3.3.1 年月日时分秒，温度报警上限设置功能 (8)3.3.1.1 硬件按钮部分 (8)3.3.1.2 红外遥控设置模块 (8)3.3.2 按键传输串口数据 (9)4 系统软件设计 (10)5 测试结果 (13)6 系统电路存在的不足和改进的方向 (14)7 参考文献................................................................................................... 错误！未定义书签。
8 附录: ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1 设计任务与要求1.1 设计任务设计制作一台可检测和记录温度的系统。
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单片机温度检测记录系统实验报告1评语：指导教师：年月日单片机温度检测记录系统2012 年 7 月 17 日摘要温度参数检测在测控系统、工业控制等场合中占有重要的地位，设计一个具有温度实时显示和动态记录功能的温度检测记录系统就显得非常必要。
本文提出了以STC89C52单片机为核心的温度检测与记录系统的设计方法，在这种方法中采用了新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测，这种传感器具有很多的特点，抗干扰能力强、温度采集精度高、稳定性好、电路简单、控制方便等等；时钟显示模块采用了DS1302，它能提供包括秒、分、时、日期、月份、年份信息，可以选择12小时制和24小时制；创造性的采用了24C02与串口的方法来有效得存储数据；LCD液晶显示器用来显示时间温度的数据。
这篇文章还给出了系统总体框架、程序流程图和Altium Designer 6原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。
关键词：STC89C52单片机；温度传感器；时钟显示目录1. 设计任务 (1)1.1 任务描述 (1)1.1.1 小任务 (1)1.2 技术指标 (1)1.3 难点分析 (1)2. 方案比较与论证 (2)2.1 方案选择 (2)2.2 方案论证 (3)2.3 小结 (4)3. 系统硬件设计 (5)3.1 总体设计 (5)3.2 硬件模块电路分析 (6)3.3 发挥部分设计 (13)3.4 电路原理图 (13)3.5 小结 (13)4. 系统仿真与软件设计 (14)4.1 仿真设计与分析 (14)4.2 软件设计 (15)5. 系统调试与组装 (18)5.1 PCB板 (18)5.2 样机调试 (18)5.3 样机功能 (18)5.4 发挥部分测试结果 (19)5.5 小结 (19)6. 结论 (20)参考文献 (21)附录一 (22)附录二 (25)1. 设计任务1.1 任务描述设计制作一台可检测和记录温度的系统。
1.1.1 小任务温度检测系统可以根据外界的情况在相应的间隔时间显示出对应的温度值。
1.2 技术指标(1) LCD显示实时时钟：年、月、日、时、分、秒；(2) 每30秒采样温度，LCD更新显示温度值；(3) 按键触发存储当前温度和时钟信息（年、月、日、时、分）；(4) 按键触发串口传输存储的温度和时钟信息；(5) 温度测量精度：±1度。
1.3 难点分析在本次设计实验中，主要的难点有：满足设计要求的keil C语言程序设计，并且满足protues 仿真时也要确保实物电路满足要求，因为仿真电路的晶振频率和延时函数与实际电路有区别，所以在这些细节处我们更应该主要，避免实物电路出不了结果；用Altium Designer6画PCB板时，因为没有库文件所以对元器件的封装必须正确，在摆放元器件时要尽量减少交叉线；在做实物板时，必须确保焊接的正确，没有虚焊、漏焊、桥接的情况，确保硬件没有问题；在调试过程中，由于加了稳压器，所以系统的输入电压才 3.7V 左右，达不到一些元器件的工作电压，到时LED 显示不稳定，既在设计电路之前就必须先查看所用到的元器件的资料，确保各个元器件都正常工作。
2. 方案比较与论证做任何一件事情并不是只有一种方法，只要勤于思考，不但会有很多不同的途径，还能从中选取最优的那一种，这次的设计，我们这一组的成员对器件的使用也展开了讨论，目的是在众多的具有相同功能的一类器件中选择一款更能达到本次设计任务。
以下选择性的介绍一下各类型的器件的比较以及我们选择所用到的器件的原因。
2.1 方案选择2.1.1 温度传感器方案1：热电偶传感器是温度测量中最常用的传感器，它是由在一端连接的两条不同金属线构成，当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差，可用测量的电势差来计算温度。
电压与温度是呈非线性关系，温度变化时电压变化很小，并且需要为参考温度（Tref）作第二次测量，并利用测试设备软件和硬件在仪器内部处理电压-温度变换，以最终获得热偶温度（TX）。
方案2：热敏电阻是用半导体材料制成，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低，它的体积非常小，对温度的变化响应也很快，具有结构简单，测量范围广，热惯性小，准确度高，输出信号远的优点，但价格较高。
方案3：DS18B20的操作用汇编语言编写的具体程序,测温精度高、分辨率高。
具有非易失性上、下限报警设定的功能，成本低,易于采集信号。
2.1.2 时钟显示方案1：采用内部时钟计时，利用单片机内部的振荡器，然后在引脚XTAL1（18脚）和XTAL2（19脚）两端接晶振，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，外接晶振时，晶振两端的电容一般选择为30PF左右；这两个电容对频率有微调的作用，晶振的频率范围可在 1.2MHz—12MHz之间选择为了减少寄生电容，更好的保证震荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。
方案2：采用外部时钟芯片DS1302，它是一种。
高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 2.5V—5.5V。
它的主要特点是采用串关闭行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。
2.1.3 时间温度数据显示方案1：采用LED数码管显示，LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个，这些段分别由字母a、b、c、d、e、f、g、dp来表示。
当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样。
方案2：采用LCD显示器显示。
液晶显示器在当今的生活中随处都可以看到，我们采用的LM016L液晶模块采用了HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能。
LM016L是一种专门用来显示字母、数位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行距的作用。
2.1.4 数据的串口传送与储存显示方案1：通过串口将数据传送到另一个单片机系统上显示，采用24C02存储器对数据进行储存。
方案2：通过串口将数据传送到PC机上并用VB程序编写的界面显示，采用PC机对数据进行储存。
2.2 方案论证2.2.1 温度传感器利用热电偶传感器一般会考虑铂电阻和铜电阻，铂电阻适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度系数大，适用于无腐蚀介质，超过150度易被氧化。
并且采用热电偶传感器或者热敏电阻作为温度传感器，都需要采用专用的温度补偿导线与仪器连接，但是温度补偿导线的价格很高，同时如果线路太长，会影响测量精度，这是直接以模拟量形式进行采集的不可避免的问题。
采用新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测可以避免热电偶或热敏电阻作为温度传感器所造成的测量精度误差过大等问题，它的测温范围-55℃~125℃，分辨率最大可达0.0625℃。
DS18B20 可以直接读出被测温度值。
而且采用3线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
DS18B20是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器，它是一种支持“一线总线”接口的温度传感器。
一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
一线总线将独特的电源和信号复合在一起，并仅使用一条线，每个芯片都有唯一的编码，支持联网寻址，简单的网络化的温度感知，零功耗等待等特点。
因此采用方案3。
2.2.2 时钟显示单片机的时钟信号可以由外部振荡和内部振荡两种方式取得，在引脚XTAL1和XTAL2外接晶振振荡器或陶瓷谐振器，就构成了单片机的内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器，并产生振荡时钟脉冲。
虽然采用内部时钟计时，可以节省IO引脚，降低成本，但是内部振荡器使用阻容震荡，其精度不高，为了防止掉电，还需要备一块电池供电。
单片机的外部振荡方式时把已有的时钟信号引入单片机内。
这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号一致。
（对于HMOS的单片机（8031，8031AH等），外部时钟信号由XTAL2引入，对于CHMOS的单片机（8XCXX）,外部时钟由XTAL1引入。
采用外部时钟芯片DS1302，不仅仅能对时间进行计时还可以对年、月、日、周进行计时，具有闰年补偿功能而且对于使用串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能，不会产生影响。
所以选择方案2。
2.2.3 时间温度数据显示如果采用数码管动态扫描显示时间温度数据，往往不止一个数码管，一个数码管8段加一个公共端需要9根口线才能完全显示任意字符，为了节省IO口线，就需要用到人眼视觉驻留的原理，每一位数码管显示一会儿，然后关掉，再去显示下一个数码管。
使用LCD显示时，由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，所以它的画质高且不会闪烁，由于液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作也更加方便。
并且液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的液晶显示器每一个点，在质量上也比相同显示面积的传统显示器要轻得多。
同时，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，功耗电量非常少。
所以使用方案2。
2.2.4 数据的串口传送与储存显示模块在这一个通过模块中我们考虑到将两种方法结合起来，因为这两种方式各有其优势和劣势，同时采用可以取长补短，也并不会发生矛盾。
串口将数据从一个单片机传送到另一个单片机上设置较为简单，将数据存储到24C02存储器上，不易于对任意时间温度数据进行提取，而将数据传送到PC机上并用VB界面显示出来不仅美观而且信息量丰富，但是有可能会丢失，我们将数据储存在“D：\温度.TXT”目录下不仅存储量大，而且便于直观查看。
将两种方法结合起来后，这一个模块的工作情况能够更加的有保障，因此，将方案1与方案2 结合起来。
2.3 小结通过这一部分的讨论，在比较了各种方案对该设计的影响及达到设计的技术指标的保准后，我们就确定了选用单片机STC89C51为核心元件，温度传感器STC89C52，时钟芯片DS1302，存储芯片24C02，传输芯片MAX232，并且为了保证系统能够更加有保障的传输数据，还采用了串口将数据传送到PC机上并用VB程序编写的界面显示。
这样，整个系统的大致所需要的芯片就可以确定了，为单片机添加晶振、保护电阻时所需的器件以及其大小类型，画仿真图的时候可以确定。
3.系统硬件设计3.1 总体设计该系统是以STC89C52单片机为核心，采用了新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测，它具有抗干扰能力强、电路简单、精度高等特点，时钟显示模块采用了DS1302，它能够提供包括秒、分、时、日期、月份、年份信息，闰年可自行调整，还可以选择12小时制和24小时制，并通过串口、24C02与主机进行通信，最后以LCD 显示。