基于AT89C51单片机数字温度测量与显示系统的设计和制作讲解
(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AT89C51的温度监测系统设计

基于AT89C51的温度监测系统设计【摘要】本文设计的硬件电路可以对温度进行实时监测并在温度异常时发出警报。
该电路采用以AT89C51为核心的主控芯片,并且包含了传感器数据采集模块、温度显示模块、报警模块以及复位模块等电路。
其中,温度显示模块通过LCD1602液晶显示器对温度进行实时显示;传感器数据采集电路采用DS18B20单总线型温度传感器。
该系统电路设计简单,工作性能稳定,硬件成本低廉,灵敏度高。
【关键词】AT89C51;DS18B20;LCD1602;温度传感器;实时监测1.引言温度的监测在现代工业生产以及日常生活中的应用愈来愈广泛,并且在某些领域也发挥着愈来愈重要的作用。
在很多生产过程中,温度的监控与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等方面有着紧密的联系。
目前,传感器已成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。
而本文正是结合温度传感器与单片机所做的设计,该设计对温度的监测可广泛应用于食品、化工、机械等方面。
2.系统整体设计结合温度监控器在实际应用的要求,为实现温度的实时监测以及报警的功能,本文采用以下电路模块对系统硬件进行设计:主控芯片:选用AT89C51单片机作为整个系统的控制器;显示模块:选用LCD1602液晶显示器作为系统的显示电路;温度采集模块:选用DS18B20温度传感器作为系统的温度采集电路;报警模块:采用蜂鸣器与发光二极管作为系统的报警电路。
综上所述,该硬件电路的系统框图如图1所示。
3.系统硬件设计系统的整体硬件设计图如图2所示。
3.1 主控电路的设计该模块是系统的核心控制部分,其主要任务是通过接口将获得的数据进行处理。
本系统采用的AT89C51是美国ATMEL公司的一种高效微控制器。
此单片机具有以下功能:4k字节Flash闪速储存器、128字节内部随机数据存储器(RAM)、32个I/O口线,而且它还与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
故而,这种低电压、高性能CMOS8位单片机可灵活应用于多种场所。
基于AT89C51单片机的数字温度计的设计与研究

科 技 天 地58INTELLIGENCE基于AT89C51单片机的数字温度计的设计与研究长春职业技术学院 丁 磊 佟 彤摘 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。
本文将介绍一种基于AT89C51单片机数字温度计,本温度计具有以下创新功能:高低温告警、温度储存、温度自动调节。
关键词:单片机 数字温度控制 AT89C51 DS18B20一、概述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被应用于诸多领域。
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,本项目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。
该温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广和测温准确等优点,应用前景广泛。
二、设计方案选用AT89C51型单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器,通过4个共阳极LED 数码管串口传送数据,实现温度显示。
通过DSl8820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-30℃~150℃最大误差小于正负0.5℃。
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。
1.单片机的选择AT89C51单片机作为该系统设计的核心元器件。
该元器件是Intel 公司生产的5l 系列单片机中最典型的产品,采用了可靠的高性能CMOS 8位工艺制造技术的单片机。
AT89C2051是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除100次的只读存储器的单片机。
它不仅结合了HMOS 的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征,而且继承和扩展了MCS 一48单片机的体系结构和指令系统。
基于AT89C51单片机温度报警系统设计与制作.

一、摘要我们介绍的是一种基于单片机控制的数字温度报警,本温度系统具有多功能性,即可以当数字温度计使用,显示当前环境温度,又可以作为报警器使用,设置报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警,并采取措施使温度下降。
该温度报警系统控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使DS18B20,用2位共阳极LED数码管,实现温度显示,能准确达到以上要求。
二、设计方案1、方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
2、方案二进而考虑到用温度传感器,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。
从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
温度报警系统电路设计总体设计方框图如图1所示1、单片机主板电路单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点,该模块包括中央处理CPU -AT89C51、时钟电路及复位电路;图2复位电路图3 时钟电路2、DS18B20温度传感器与单片机的接口电路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。
该电路完成了信号的采集、转换和传输。
图43、上下限报警调整电路分别调整温度的上下限报警设置,有“+“、”“-”、“确定”等键图5上下限报警调整电路4、温度显示电路显示当前测得的温度,数码管采用74LS247驱动图6温度显示电路5、报警电路当环境温度超过设定温度时,蜂鸣器鸣叫,红灯点亮,发生报警;当人员发现警报时,可按图8中的按钮,暂时中断蜂鸣器的鸣叫。
基于AT89C51单片机的实时温度测量系统的设计

基于AT89C51单片机的实时温度测量系统的设计班级:测控091班2012/12/22 Saturday基于AT89C51单片机的实时温度测量系统的设计一、设计目的1、更加深入地熟悉单片机内部的结构以及各部分工作过程。
2、熟悉单片机的系统开发方法与步骤。
3、熟悉Protuse 仿真和Keil 编程的使用。
4、了解DS18B20的工作方式和过程。
二、 设计工具Protuse 仿真软件,Keil 编程软件 三、 数字温度传感器DS18B20DS18B20数字温度传感器是美国Dallas 半导体公司生产的总线式智能数字温度传感器。
功能和特点:1. 独特的单线接口方式,它将地址线、数据线、控制线合为一根,在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
2. 测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃。
3. 支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点测温。
4. 工作电源:3~5V/DC5. 在使用中不需要任何外围元件。
6. 测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
7. 用户可自设定非易失性的报警上下限值,报警搜索命令可以识别哪片DS18B20温度超限。
序号 名称 引脚功能描述 1 GND 地信号。
2 DQ 数据输入/输出引脚。
3V DD可选择的V DD 引脚。
一般接3V-5V8、DS18B20的应用电路DS18B20测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。
下面就是DS18B20几个不同应用方式下的测温电路图:8.1、DS18B20寄生电源供电方式电路图如下面图4所示,在寄生电源供电方式下,DS18B20从单线信号线上汲取能量 独特的寄生电源方式有三个好处: 1)进行远距离测温时,无需本地电源2)可以在没有常规电源的条件下读取ROM 3)电路更加简洁,仅用一根I/O 口实现测温 要想使DS18B20进行精确的温度转换,I/O 线必须保证在温度转换期间提供足够的能量,只靠图44.7K 上拉电阻就无法提供足够的能量,会造成无法转换温度或温度误差极大。
基于AT89C51单片机的数字温度显示计

一、设计任务 二、电路原理图 三、流程图的绘制及说明 四、Proteus仿真
一、设计任务
• 本次设计是基于AT89C51单片机的数字温 度计。该单片机与MCS-51系列单片机完全 兼容、工作性能优良、性价比较高。温度 转换器采用DS18B20数字温度传感器,它 是一种智能温度传感器,具有结构简单、 分辨率高等优点。 • 本次设计的温度计可实现 10-50℃ 范围内 的温度显示,可以设定温度的上下限仿真
• 首先,添加仿真文件,双击AT89C51后,在 Program File选项中添加通过伟福编译器编译后 生成的后缀为.hex的文件,单击确定完成文件添 加。 • 然后单击菜单栏“源代码”选项,选择“全部编 译”,然后选择“调试”菜单选项下的“执行”, 系统开始运行,进行温度测量和显示工作 。 • 调整DS18B20的测量温度,数码管可以对应显示 结果。当温度在10~50℃之间变化时,报警指示 灯D2不亮;当温度低于10℃,或者大于等于50℃ 时,报警指示灯D2被点亮。
二、电路原理图
应用Proteus ISIS软件绘制的原理图如图1 所示:
图1 电路原理图
三、流程图的绘制及说明
• 本次设计采用汇编方法编写源程序,并使用伟福 编译器进行编译生成Proteus仿真软件所需要 的.hex文件。 • 设计步骤是先将温度传感器DS18B20的转换数据 读入到单片机AT89C51,再将读到的补码形式二 进制数据转换为BCD码,然后将BCD码通过查表 得到7段显示码送数码管显示。故主程序需要调用 读温度子程序、温度BCD码计算处理子程序、显 示BCD码刷新子程序等主要子程序,此外这些子 程序还需要调用DS18B20复位初始化子程序、读 出转换后的温度值、写DS18B20的子程序和延时 等子程序。 • 主程序流程图如图2所示 :
基于AT89C51的单片机的数字温度计

基于单片机的数字温度计设计摘要随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,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,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出北侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用LED模块显示,能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量;DS18B20;AT89C51- I -Design of Digital Thermomer Based on SCMAbstractAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and the boiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.In daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such as temperature, pressure, flow control, etc... Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure. We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55 ~ 125 º C, up to a maximum resolution of 0.0625 º C. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-~+100℃,can set the warning limitation, the use of seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords:Temperatur measurement;DS18B20; AT89C51- II -目录摘要......................................... . (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1课题背景及研究意义 (5)1.2国内外现状 (5)1.3课题的设计目的 (6)1.4课题的主要工作 (6)1.5本文研究内容 (6)第2章开发工具Proteus与Keil (8)2.1 Proteus软件 (8)2.1.1 Proteus简介 (8)2.1.2 4大功能模块 (8)2.1.3 ISIS智能原理图输入系统 (10)2.1.4 Proteus简单应用 (10)2.2 Keil软件 (11)2.2.1 Keil软件简介 (11)2.2.2 Keil软件调试功能 (11)2.3本章小结 (12)第3章系统概述 (13)3.1方案选择 (13)3.1.1方案一 (13)3.1.2方案二 (14)3.2系统设计原理 (14)3.3系统组成 (14)3.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (15)3.5本章小结 (16)第4章系统硬件设计 (17)4.1 80C51单片机的介绍 (17)4.1.1 80C51单片机主要特性 (18)4.1.2 80C51单片机管脚图 (19)4.1.3 80C51单片机的中断系统 (21)4.1.4 80C51单片机的定时/计数器 (21)4.2 LCD液晶显示器简介 (21)4.2.1液晶模块简介 (22)4.2.2液晶显示部分与89C51的接口 (23)4.3通讯模块 (24)4.4 DS18B20介绍 (25)4.4.1温度传感器工作原理 (25)- III -4.4.2 DS18B20相关介绍 (27)4.4.3 DS18B20使用中的注意事项 (28)4.5本章小结 (28)第5章系统软件设计 (29)5.1主程序设计 (29)5.2 DS18B20初始化 (30)5.3数据测试 (31)5.4仿真结果 (31)5.5本章小结 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录A (37)附录B (44)附录C (49)附录D (50)- IV -第1章绪论1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
基于AT89C51的温度测量与显示系统

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ohrf n曲 wt h e e p n fte sf w r t Uc ) e iht d vl met o h o t ae e o
213 序 ..谢 在读时序期 间, 主机读入来 自D 1B 0 S 8 2 的数据 。若 D 1B 0 S 8 2 发送 1 ,则保持总线为 高 电平 ;若发送 0 ,则拉低总线。主机必须
[] 刚 . 片机 原理 及 应 用[]北京 : 3张毅 单 M. 高
等教 育 出版社 .0 8 20 .
L D显示采用常规 的共阴数码管,为 E 了具有 良好 的温度显示效果, 用高集成化的 串 行 输 入 输 出 的 共 阴 极 显 示 驱 动 器
描程序 。这样 显示器循环 点亮 ,即可显示 当前 温 度值 。
实现 温 度 采 集 、 显 示 等 功 能 。 温 度 测 量 ; 单 片 机 ;D 8 2 S B 1 0
[] 永 中 , 文 剑 , 2熊 王 陈金 鹰 等 . 于单 片机 基 和 P 机 的实 时 温度 控 制 系统 设 计 [ . c J 自动 ]
化 技 术 与应 用 .0 , :2 -19. 2 l 5 16 2 0
数字温度传感器D 1B 0 能够直接读 S8 2, 出被 测 温 度 。温 度测 量 范 围 为 一 5 ℃ ~ + 5 15 可根据实际要求编程为9 2 2 ̄ C, ~l位A/ D 转换精度 ,分辨 率可达 0. 6 5 。由于 02 ℃ D IB 0 S 8 2 集温度测量, / A D转换于一体 。 具
T mprtr es rme ta d d p y s se bsd e ea ue m aue n n i l y tm ae sa
基于AT89C51单片机数字温度测量与显示系统的设计和制作

基于AT89C51单片机的数据采集系统的设计一.温度测量与显示系统的概述(一)本设计任务和主要内容本论文主要研究单片机控制的温度器,分别对测量、显示及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容如下:当温度在安全范围内无任何动作。
当温度高于设置报警的上限值时风扇转同时红色led亮,当低于时继电器以留出接口,常闭和常开,用来连接设备以便使用(二).主要芯片的介绍本课题采用单片机AT89C51控制的数字温度测量与显示系统,其功能的实现主要通过软件编程来完成,采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS 型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
且AT89C51的使用寿命很长,数据保留时间也较长,可以达到十年的时间。
就是因为这一些类的特性,与优点。
所以本次设计我才会选择使用这一类的单片机来作为我实现此系统的工具。
附:AT89C51主要引脚及功能:二.系统主要硬件电路设计主要对课程设计的题目进行了分析,根据要实现的功能,综合比较几种设计方法,提出了实现系统功能的最佳方案。
本设计是一个数字温度控制系统,能测量温度,并能在超限的情况下进行控制、调整,并报警。
该系统采用MCS-51系列单片机AT89C51作为控制核心,该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。
由于用了单片机,使其技术比较成熟,应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少,便于控制和实现。
整个系统具有极其灵活的可编程性,能方便地对系统进行功能的扩张和更改。
MCS-51单片机特点如下:原理框图如图所示:原理框图(二)单片机主机系统电路AT89C51单片机是属于51系列单片机里的。
它的内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS 8位微处理器。
AT89C51单片机还与Intel MCS-51系列单片机的输出管脚和指令相互兼容。
由于AT89C51将多功能8位CPU 和闪速存储器结合在单个的芯片里,所以,AT89C51构成的单片机系统是所有系统里结构最简便,价格最便宜,使用效率最高的控制系统,它还节省了外部的RAM与ROM和接口器件,削减了硬件方便的开销。
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。
基于AT89C51单片机的温度控制系统设计

目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2系统方案设计 (1)2.1方案设计 (1)2.2方案论证 (1)3系统设计 (2)3.1单片机的选择 (2)3.2温度传感器的工作原理与单片机的连接 (3)3.3单片机与报警电路 (10)3.4电源电路 (11)3.5显示电路 (12)4系统软件设计 (14)4.1软件设计 (14)5元器件调试 (19)5.1调试产品 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录1 (22)附录2 (27)摘要本课题主要介绍基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度测量系统。
该系统利用AT89C51单片机分别采集各个温度点的温度,实现温度显示、报警等功能。
它以AT89C51单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现温度的检测,测量精度可以达到0.5℃。
该系统采用了1602显示模块,形象直观的显示测出的温度值。
基于AT89C51单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单、读数方便、精度高、测温范围广等特点,在实际工程中得到广泛应用。
关键词:数字温度传感器;AT89C51单片机;温度测量ABSTRACTThis subject introduces the temperature measurement system based on AT89C51 single-chip and DS18B20 digital temperature sensor. Adopting the AT89C51 single-chip microcomputer in the system to collected temperature from various temperature positions realizes the temperature display and alarm function. Applying AT89C51 single-chip microcomputer-based as main control chip, it realizes the multi-temperature testing by using of digital temperature sensor DS18B20, and measurement accuracy reaches to 0.5 ℃. At the time the system uses a 1602 display module to show the measured temperature values. Based on AT89C51 single-chip single-bus multi-point temperature measurement and control system’s hardware assemble simply, reading data conveniently, high accuracy and widely temperature measuring, in the actual projects it is widely applied.Keywords:digital temperature sensor; AT89C51 microcontroller; temperature measure1绪论在信息高速发展的21世纪,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。
单片机(基于AT89C51的温度采集与显示系统设计)

基于AT89C51的温度采集与显示系统设计摘要:以AT89C51单片机为核心控制元件介绍了与DS18B20和MAX7219显示驱动组成的温度采集系统的设计方案利用单片机空余I/O口以及上述元件的特性,构成该系统。
通过Proteus进行仿真。
关键词:温度采集,AT89C51,DS18B20,MAX7219目录1、系统概述……………………………………………………………….2、硬件介绍……………………………………………………………….3、软件设计……………………………………………………………….4、仿真结果……………………………………………………………….5、小结…………………………………………………………………….6、参考文献……………………………………………………………….1、系统概述温度传感器选用目前常用的数字温度传感器DS18B20,采用数码LED显示,显示驱动为MAX7219,首先设计系统的总体原理图如下:系统可以简单地分为为5个模块,由外部提供8V-24V直流电源供电。
电源模块将输入8-24V的电源电压转换为5V,为系统中的芯片供电,可以使用7805等常用的三端稳压器芯片;温度传感器采集温度信号,温度传感器有模拟输出和数字输出两种形式,这里选择具有数字输出的DS18B20;单片机是系统的核心,选用AT89C51;系统采用LED数码显示器显示温度值,LED显示屏采用独立的显示驱动芯片MAX7219,单片机将待显示的字符写入MAX7219后,MAX7219将会动态的刷新显示内容,无需占用单片机过多的资源。
尽管DS18B20的分辨率可已达到0.0625°C,但测量精确度为0.5°C,因此设计4位数的LED数码显示管就可以了,显示3位整数,1位小数。
2、硬件介绍:1、数字温度传感器DS18B20DS18B20数字温度计提供9位-24位(二进制)温度读数,以指示器件的温度,数据经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出,因此从主机CPU到DS18B20仅需要一条DQ。
基于AT89C51单片机的数字温度计设计

--基于温度传感器的数字温度计----摘要在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
基于AT89C51单片机作为控制器、使用数字温度传感器DS18B20作为温度采集器的数字温度计。
重点阐述了AT89C51的结构性能和引脚功能,DS18B20的性能结构、工作原理和控制方法,以及单片机AT89C51和数字温度传感器DS18B20之间的接口、数据传递。
该数字温度计能够测出-20~﹢70℃之间的温度,适合日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要。
----目录摘要 (2)1绪论 (4)1.1选题背景及研究意义 (4)1.2 温度测量的意义 (4)1.3 系统预期目标 (4)2 开发工具Proteus与Keil (5)2.1 Proteus软件简单应用 (5)2.2 Keil软件调试应用 (5)3 系统设计概述 (6)3.1 方案确定 (6)3.2 系统设计原理 (6)3.3 系统组成框图 (6)4 元器件介绍 (7)4.1 AT89C51单片机介绍 (7)4.1.1 AT89C51单片机主要特性 (8)4.1.2 AT89C51单片机管脚 (8)4.2 1602LCD 液晶模块简介 (9)4.3 DS18B20介绍 (9)4.3.1 DS18B20内部结构及功能 (10)4.3.2 测温原理 (10)5 系统硬件设计 (11)5.1主板电路 (11)5.2液晶显示部分与89C51的接口电路 (11)5.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)6 系统软件设计 (13)6.1 主程序设计 (13)6.2 DS18B20初始化 (13)6.3 读出温度子程序 (14)6.4 温度转换命令子程序 (14)6.5 计算温度子程序 (15)6.6显示数据刷新子程序 (15)7 系统仿真测试 (15)结束语.................................................................................. 错误!未定义书签。
单片机(基于AT89C51的温度采集与显示系统设计)PPT

显示部分
对于温度的数值显示,采 用动态显示方案,单片机 P3口送出来的数据作为片 选码,P1作为段选码。显 示数据通常存储在单片机 的存储器中,按8位一个 字节的形式顺序排放。显 示时要把各列的数据都传 送到相应的列驱动器上。
程序设计
初始化 读字节 写字节 读取温度 温度值转换子程序
晶振电路和复位电路
晶振电路
石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效 应制成的一种谐振器件,其作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号。 它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向单片机提供基准频率 。 从石英晶振元件两脚向振荡电路方向看进去的所有有效电容,就 是该振荡电路加给石英晶振的负载电容。负载电容同石英晶振共同决 定电路的工作频率。通过调整负载电容,就可以将振荡电路的工作频 率调整到标称值。负载电容选用要合理,电容太大时,杂散电容影响 减小,但微调率下降;容值太小时,微调率增加,但杂散电容影响增 加,负载谐振电阻增加,甚至起振困难。 这里我选择的电容为1uf。
AT89C5 1 DS18B20 控 制 器
显示电路
扫描驱动Hale Waihona Puke 初始化调用显示程序
N
1s到? Y 初次上电 N 读出温度值 温度计算处理 显示数据刷新 Y
发温度转换开始命令
主程序的主要功能是负责温度的实时显示,读 出并处理DS18B20的测量温度值,温度测量1s 进行一次,其程序流程图如上图所示
系 统 仿 真
系统设计框图
LED显示屏
温度传感器
单片机
驱动
220V
电源模块
电源模块
通过变压,整流,滤波,电源模块将220v交流电转化为5v直流 电。其中78L05是一种固定电压(5V)三端集成稳压器。
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基于AT89C51单片机的数字温度测量及显示系统的设计和制作系部: 电子与通信工程系班级:电信11C1姓名:蔡华学号: 112221101指导教师:周步新2013年 3月 1 日目录摘要 (1)引言 (2)一.温度测量及显示系统的概述 (3)(一)本设计任务和主要内容 (3)(二)主要芯片的介绍 (3)二.系统主要硬件电路设计 (4)(一)方案论证 (5)(二)单片机主机系统电路 (7)三.温度传感器的选择 (8)(一)采用DS18B20温度传感器 (8)(二) DS18B20的管脚排列 (10)四显示器的选择 (11)(一)1602显示器 (12)五温度控制电路的设计…………………………………………第13-14页六系统的控制 (14)(一)温控电路及报警电路的控 (15)(二)LCD显示电路的控制 (16)五.总结 (17)六.参考文献 (18)七.致谢 (19)附录元器件清单 (20)基于单片机数字温度测量及显示系统原理图 (21)摘要随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
本文采用单片机来实现对温度的控制。
它的主要组成部分有:AT89C51单片机、显示器、传感器、显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
此设计精确度较高,可以很好地测量出温度并显示出来!本系统电路简单、调试简单,具有一定的使用价值!关键词:单片机;显示器;传感器;AT89C51;引言科技的快速发展使得单片机技术已经普及到我们的生活的各个领域,单片机技术已经成为一种比较成熟的技术。
我在本文中将介绍一种基于单片机控制的数字温度器,此温度器属于多功能温度器,可以设置上下报警温湿度,当温湿度不在设置范围内时,可以报警并且进行控制温度的控制和使用已经广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度器来采集温度,通过人工操作加热和降温来控制温度,这样不但能控制精度低、实时性差的缺点,而且操作人员的劳动强度大。
即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。
对工业生产可靠进行造成影响,甚至操作人员的安全。
为了避免这些缺点,需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。
本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制,以其测量精度高,操作简单。
可运行性强,设计简便等优点,特别适用于生活,医疗,工业生产等方面的温度测量及控制。
本设计是一个数字温度测量及控制系统,并能在超限的情况下进行控制、调整,并报警。
保证环境保持在限定的温度中。
使用方便,设计简单。
可控制性强。
本设计和好的融合了温度传感器,LED显示器,A T89C51等功能!一.温度测量与显示系统的概述(一)本设计任务和主要内容本论文主要研究单片机控制的温度器,分别对测量、显示、报警及系统设备的软、硬件各个部分进行了研究。
主要内容如下:当温度在安全范围内无任何动作。
当温度高于设置报警的上限值时风扇转同时红色led亮,当低于时继电器以留出接口,常闭和常开,用来连接设备以便使用(二).主要芯片的介绍本课题采用单片机AT89C51控制的数字温度测量与显示系统,其功能的实现主要通过软件编程来完成,采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。
片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。
且AT89C51的使用寿命很长,数据保留时间也较长,可以达到十年的时间。
就是因为这一些类的特性,与优点。
所以本次设计我才会选择使用这一类的单片机来作为我实现此系统的工具。
附:AT89C51主要引脚及功能:二.系统主要硬件电路设计(一)方案论证主要对课程设计的题目进行了分析,根据要实现的功能,综合比较几种设计方法,提出了实现系统功能的最佳方案。
本设计是一个数字温度控制系统,能测量温度,并能在超限的情况下进行控制、调整,并报警。
该系统采用MCS-51系列单片机AT89C51作为控制核心,该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。
由于用了单片机,使其技术比较成熟,应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少,便于控制和实现。
整个系统具有极其灵活的可编程性,能方便地对系统进行功能的扩张和更改。
MCS-51单片机特点如下:原理框图如图所示:原理框图 具体工作指标正常工作范围:-5℃~60℃ 误差:<1℃(二)单片机主机系统电路AT89C51单片机是属于51系列单片机里的。
它的内部自带2K 字节可编程FLASH 存储器的低电压、高性能COMS 8位微处理器。
AT89C51单片机还与Intel MCS-51系列单片机的输出管脚和指令相互兼容。
由于AT89C51将多功能8位CPU 和闪速存储器结合在单个的芯片里,所以,AT89C51构成的单片机系统是所有系统里结构最简便,价格最便宜,使用效率最高的控制系统,它还节省了外部的RAM 与ROM 和接口器件,削减了硬件方便的开销。
节省了制造成本,提高了系统的性价比。
单片机主机系统图根据设计的要求,要利用温度传感器实时温度。
当温度高于设定的温度时(60℃),当温度高于设置报警的上限值时风扇转同时红色led亮,当低于时继电器以留出接口。
同时要求能设定温度。
毕业设计的主要任务是能对温度进行自动的检测和控制。
设计中采用单片机来控制温度,因此要有温度的显示电路,温控电路,报警电路等几个部分。
要实现系统的设计要用到的知识点有单片机的原理及其应用,温度传感器的原理和应用,及显示电路的设计等。
三温度传感器的选择(一)采用DS18B20温度传感器DS18B20主要由四部分组成:温度传感器、配置寄存器、64位ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL。
DS18B20数字温度传感器,亦可称作“一线器件”,它具有以下的几个优点:1)测量的范围广-55℃——125℃。
2)使用的过程中不需要别的外围元件。
3)DS18B20的接口方式它是单总线。
DS18B20与微处理器连接的时候仅仅只需要一条线。
单总线有以下几个特点:经济、可以抗干扰、使用方便、在恶劣环境下页可以测量出现场的温度。
4)供电方式多种多样。
5)可以实现多点测温。
6)DS18B20的测量分辨率科以达到9—12位。
7)负压特性电源极接反时,温度器不会因为发热而烧掉,但是却不能正常工作。
8)DS18B20还具有掉电保护功能,在系统掉电以后它仍可以保护分辨率及报警温度的设定值。
DS18B20还具有体积小、适用电压更宽、更经济等优点。
适合于构建自己的测温系统。
DS18B20的引脚排列:GND:电源接地。
VDD:外接电源输入端。
DQ:数字信号端。
(二)DS18B20的管脚排列如图所示。
DS18B20的管脚排列图DS18B20有六条控制命令,如表所示:表 DS18B20控制命令在硬件上,DS18B20与单片机的连接有两种方法,一种是VCC与外部电源连接,GND 接地,I/O与单片机的I/O线相连;另一种是用寄生电源供电,此时UDD、GND接地,I/O接单片机I/O。
如图所示:温度传感器DS18B20原理图四显示器的选择(一) LED1602显示器工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。
虽然LCD显示器的价格比数码管要贵。
但是它有一个非常本质的优点就是它的显示效果好,所以采用LCD 作为显示器。
(二)LCD引脚图1602有16个引脚:1602显示质量高,功耗小。
与单片机的连接如图所示。
J2sbit rs=P2^7;//LCD数据/命令选择端(H/L)sbit rw=P2^6;//LCD读/写选择端(H/L)sbit en=P2^5;//LCD使能控制uchar code table[]={"STC89C52+DS18B20"};//液晶固定显示部分五温度控制电路的设计图:温度控制电路实际电路如图所示,通过按键设定温度的上下限。
把实际测量的温度和设定的上下限进行比较。
来控制P1.1、P01.2、P2.0端口的高低电平。
把P1.1、P01.2、P2.0端口分别与三极管的基极连接来控制温度和报警。
#include<reg52.h>#define uchar unsigned char //宏定义#define uint unsigned intsbit DQ = P1^0;sbit k1=P3^1;sbit k2=P3^2;sbit k3=P3^3;sbit beep=P2^0;sbit js=P1^2;sbit jx=P1^0;uchar temp_value,num,t,s1num; //温度值uchar htemp=60,ltemp=-5; //温度上下线初始化bit yyp=1,lalarm=0六系统的控制本章对系统的硬件控制进行概述。
分别对温度控制电路,报警电路及LCD液晶显示电路进行说明。
(一)温控电路及报警电路的控制单片机的P1.1、P01.2、P2.0分别与三极管的基极连接来控制控制温度和报警。
只要控制单片机的P1.1、P01.2、P2.0口的高低电平就可以控制模拟电路的工作。
图:温度控制和报警(二)LCD显示电路的控制把8根数据线和P0口连接,把3根控制线和P2.5、P2.6、P2.7连接。
给VCC端D1加上+5V的电压,GND端接地。
总结:本次设计的软件是以AT89C51为主,是利用了软件和硬件互相结合的自动控制温度的经典例行。
在当今社会单片机的运用已经实践到了我们的生活和生产中,我们也学会了用单片机来控制一些类的模拟电路。
这次的设计也是用单片机来控制的温度。
在这个设计里,我实现了用单片机来改变了我们传统的对温度的控制方法,这一设计为控制温度开辟了另一条的道路。
据现在我们国家的科技和工业水平的发展,这个实物的设计很符合工业生产的需求,不铺张浪费。
不仅可以实现我国工业化的发展,更可以拓展我们自己的知识面。
经过四个多月的方案论证、系统的硬件和软件的设计以及系统的调试。
我还查阅了大量有温度传感器、单片机及其接口电路、控制方面的理论。
经过了一番特殊的体验后,不仅经历了失败的痛苦,也尝到了成功的喜悦。
这是我第一次靠用所学的专业知识来解决问题。
通过这一事件可以检查了自己的知识水平,让我对自己有一个全新的认识。
通过这次毕业设计,我锻炼了自己分析问题处理问题的能力,页提高了自己的动手能力。
这些培养和锻炼的机会对于我们这些即将毕业走向工作岗位的大学生来说,是非常重要的,也是非常重要的经验和财富这次毕业设计基本的完成了任务书的要求,实现了温度的控制与显示。