基于51单片机的数字温度计课程设计毕业论文 .docx

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。基于题口基木要求，本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。木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

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)O 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. 理解掌握MCS-51系列单片机的功能和实际应用。

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、组装与调试方法。

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±0.5 °C 3•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。

1・根据设计要求，选择AT89C52单片机为核心器件。

设计思路

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 ） o

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，与工业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

时钟电路复 位电路

LED 显示器驱动

—\

3 位 LED 电路

显示器

温度检测

按键输入电 路

单片机

蜂鸣器电路