电子温度计-电子系统课程设计

成绩评定表

课程设计任务书

摘要

在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，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，作为自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。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。

本报告所介绍的温度计与传统温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温准确，主要用于对测温准确的场所，或科研实验室使用，此外还将介绍种基于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。该设计控制器使用单片机AT89C52，传感器MF58 ，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据。实现温度显示，能达到以上要求。在查找资料完毕后，进行硬件部分的设计，设计电路和原理图，使用软件WA VE 进行编译，在进行软件部分的设计，使用汇编语言来编辑程序，经过调试后，与硬件部分连接，进行仿真并调试改正错误，使设计正常运行。完成剩余工作，完善课程设

关键词：单片机，数字控制，数码管显示，温度计，DS18B20，AT89S52。

目录

摘要 (1)

1.引言 (1)

2 .需求分析 (1)

3.系统设计 (1)

4.详细设计 (2)

4.1 硬件设计 (2)

4.1.1 硬件流程图 (2)

4.1.2 芯片介绍 (3)

4.1.3硬件电路图 (8)

4.2 软件设计 (8)

4.2.1 程序流程图 (8)

4.2.2 程序代码 (10)

5.实验结果 (16)

6. 结束语 (17)

7参考文献 (18)

1.引言

单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。

目前社会上运用的温度控制器分辨率差，精度低，满足不了更高级的生产要求。为了保证安全生产，提高生产效率，保证产品高质量，更好的节约能源，这就迫使我们需要加快对智能化仪器的研究。温度是自然界中最基本的物理量，是影响生产安全，生产设备能否正常运转的一项重要因素，为了满足各领域的需求，改善生活质量，提高生产力，研究一款智符合时代潮流的数字式温度控制系统是十分有意义的。

2 .需求分析

整个系统选用STC89C52单片机为核心，DS18B20作为温度传感器。使用DS18B20元件来作为测温模块，具有线路简单，体积小，使用方便等特点。

用AT89S52控制DS1820，读取数据，并对DS18B20转换后的数据进行处理，最后在数码管上显示DS18B20测出的温度。要求使用6位数码显示管，最高位为符号位，如果温度为正，不显示，如果温度为负则显示负号；第2~ 4位显示温度值的整数部分，并在第4位数据上显示小数点；第5位显示一位小数，最低为显示摄氏度符号位“℃”。

3.系统设计

本课题以是AT89C52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统，系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，单片机主板电路等组成。系统框图主要由主控制器、单片机复位、时钟振荡、LED显示以及温度传感器组成。

系统框图如图所示。

4.详细设计

4.1 硬件设计

控制器采用单片机 AT89C52，温度传感器采用 DS18B20，用74LS245用来驱动，用 6 位共阴极LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。

4.1.1 硬件流程图

AT89C52

主

控

制

器

显示电路

DS18B20

时钟电路

复位电路

扫描电路

4.1.2 芯片介绍

AT89C52概述

图2.1 AT89C52的引脚图

图4.1.1 AT89C52的引脚图

VCC：电源电压；

GND：地；

P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写1可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在FLASH编程时，P0口接受指令字节，而在程序效验时，输出指令字节，效验时，要求外接上拉电阻。

P1口：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写1，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉底时会输出一个电流。