51单片机温度传感器课程设计
基于51单片机数字温度计课设1602的设计和实现
基于51单片机数字温度计课设1602的设计和实现引言随着科技的发展和时代的进步，人们的生活水平日渐提高，对于环境的要求也越来越高。
其中，温度是一个非常重要的参数。
无论是日常生活还是科学实验，温度的测量都是至关重要的。
本文主要介绍了一个基于51单片机数字温度计课设1602的设计和实现，旨在方便人们测量温度、监测环境的变化。
系统设计设计要求本次的温度计设计需要满足以下要求：1、能够准确测量环境温度，并且实时监测环境的变化。
2、能够以数字的形式将温度值显示在1602液晶显示屏上。
3、具备温度过高或过低时进行声音提示和灯光警告的功能。
硬件选型本次设计采用了如下硬件：1、51单片机：主要负责数据的处理和控制。
2、DS18B20温度传感器：专门用来测量温度。
3、1602液晶显示器：用于显示温度值。
4、蜂鸣器：用来进行声音提示。
5、LED灯：用来进行灯光警告。
6、面包板、电源、杜邦线等。
系统原理DS18B20是一种数字温度传感器，它可以在一个单芯线上实现数字温度测量。
我们可以通过51单片机来对DS18B20进行一系列的控制和读取。
经过一定的计算，我们可以将测得的温度值以数字的形式显示在1602液晶显示器上。
在此基础上，通过对蜂鸣器和LED等的控制，可以进行声音和灯光的警告功能。
系统实现硬件连接根据硬件选型及系统原理，将各个器件以如下图的方式进行连接。
软件设计软件主要分为硬件初始化、温度计算、数码管显示、报警功能等几大部分。
1、硬件初始化：需要初始化IO口、定时器、串口等，将各个硬件初始化，以便后续的使用。
2、温度计算：读取DS18B20传感器寄存器中的数值，并进行一定的计算，将其转化为温度值。
3、数码管显示：将温度值按照规定的格式以数字的形式在1602液晶屏上进行显示。
4、报警功能：当温度过高或过低时，通过蜂鸣器和LED等进行声音和灯光警告。
系统测试经过一系列的硬件和软件设计，我们可以对整个系统进行测试。
首先，在正常温度下，我们可以看到液晶显示屏上显示的温度值以及蜂鸣器和LED等均未进行报警提示。
基于51单片机的温度计设计
单片机原理与接口技术课程设计课程名称：单片机原理与接口技术设计题目：基于51单片机的数字温度计设计专业：信息工程设计者：指导老师：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。
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，这里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。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过2位共阴极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DSl8B20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0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
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。
关键字：AT89S52 51单片机 DS18B20 温度计目录1 系统硬件设计方案......................................... - 4 -1.1 温度传感器介绍..................................... - 4 -1.2 温度传感器与单片机的连接........................... - 7 -1.3 复位信号及外部复位电路............................. - 8 -1.4 电源电路........................................... - 8 -1.5 显示电路............................................ - 8 -2 软件设计................................................. - 9 -3 数据测试................................................ - 11 -4 总结与体会.............................................. - 11 - 参考文献.................................................. - 13 - 附录1 仿真图............................................. - 13 - 附录2 程序源代码......................................... - 15 -1 系统硬件设计方案1.1 温度传感器介绍AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
单片机基于51单片机的温度传感器设计
未来展望
技术升级
智能化发展
应用拓展
安全性考虑
随着技术的进步，未来可以 采用更高精度的温度传感器 ，提高系统的监测和控制精 度。同时，可以采用更先进 的单片机，提高数据处理速 度和控制效果。
未来可以增加更多的人工智 能算法，如神经网络、模糊 控制等，以实现更智能的温 度调控。此外，可以通过增 加传感器种类和数量，实现 对环境因素的全面监测与调 控。
03
02
传感器接口
将DS18B20温度传感器与单片机相 连，实现温度信号的采集。
通讯接口
通过UART串口通讯，实现单片机与 上位机之间的数据传输。
04
软件设计
温度采集
通过DS18B20温度传感器采集 温度信号，并转换为数字信号 。
数据显示
将处理后的温度数据通过 LCD1602液晶显示屏实时显示 出来。
温度传感器选择
选用常用的DS18B20温度传感器， 具有测量精度高、抗干扰能力强等优 点。
显示模块
选用LCD1602液晶显示屏，用于实 时显示温度值。
通讯接口
采用UART串口通讯，实现单片机与 上位机之间的数据传输。
硬件设计
01
电源电路
为单片机和传感器提供稳定的电源 。
显示接口
将LCD1602液晶显示屏与单片机相 连，实现温度的实时显示。
它能够检测环境中的温度变化，并将 其转换为电信号或其他可测量的物理 量，以便进一步处理和控制。
温度传感器的工作原理
温度传感器通常由敏感元件和转换电路组成。敏感元件负责 感知温度变化，而转换电路则将温度变化转换为电信号。
常见的温度传感器工作原理有热电效应、热电阻、热敏电阻 等。
温度传感器的分类
基于51单片机的温度检测设计
基于51单片机的温度检测设计
1. 传感器选择，首先，我们需要选择合适的温度传感器。
常用的温度传感器包括NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器等。
这些传感器可以通过模拟或数字接口与51单片机连接。
2. 电路设计，根据选定的传感器，设计相应的电路，包括传感器与单片机的连接电路和电源电路。
需要注意的是，传感器的输出信号可能需要经过放大、滤波等处理，以确保精准的温度测量。
3. 程序设计，利用C语言或汇编语言编写单片机的程序，实现对传感器采集到的温度数据的读取、处理和显示。
在程序设计中，需要考虑温度数据的精度、稳定性以及显示方式（比如LCD显示、数码管显示或者通过串口输出等）。
4. 校准和测试，设计完成后，需要进行校准和测试。
校准过程中，可以将传感器测得的温度与标准温度计测得的温度进行对比，以确定系统的准确性。
测试过程中，可以模拟不同温度环境下的测量情况，验证系统的稳定性和灵敏度。
5. 系统优化，根据测试结果，对系统进行优化，包括电路的调
整和程序的修改，以提高系统的性能和稳定性。
总之，基于51单片机的温度检测设计涉及到传感器选择、电路设计、程序设计、校准测试和系统优化等多个方面，需要综合考虑硬件和软件的设计要求，以实现一个稳定、精准的温度检测系统。
51温度传感器课程设计
51温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解温度传感器的基本原理，掌握51温度传感器的工作方式和特点。
2. 学生能够描述温度传感器在智能控制系统中的应用，并解释其重要性。
3. 学生能够运用数学知识，对温度传感器采集的数据进行分析和处理。
技能目标：1. 学生能够正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建。
2. 学生能够编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理。
3. 学生能够运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复。
情感态度价值观目标：1. 学生对温度传感器和智能控制系统产生兴趣，增强对科学技术的热爱和好奇心。
2. 学生在合作探究中，培养团队精神和沟通能力，提高自信心和自主学习能力。
3. 学生认识到温度控制在日常生活和工业生产中的重要性，增强环保意识和责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中信息技术课程，结合学生已有物理、数学知识，以实用性为导向，强调知识与实践相结合。
学生特点为好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。
因此，教学要求注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本工作原理，包括热敏电阻的阻值随温度变化的特性，重点讲解NTC热敏电阻的原理及应用。
2. 51温度传感器介绍：详细讲解51温度传感器的结构、性能参数及使用方法，结合教材相关章节，使学生了解其在智能控制系统中的应用。
3. 温度监测电路搭建：指导学生按照教材步骤，正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建，学习电路图识读和电子元件的使用。
4. 编程与数据处理：教授学生编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理，结合数学知识，对采集到的数据进行分析和计算。
5. 故障诊断与修复：培养学生运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复，提高学生的动手能力和实际操作技能。
6. 实践应用：结合实际案例，让学生了解温度控制在日常生活和工业生产中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的创新意识。
51单片机温课程设计
51单片机温课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解51单片机的硬件结构，掌握其工作原理；2. 学生能掌握51单片机的编程语言，如C语言或汇编语言；3. 学生能运用51单片机进行温度检测，了解温度传感器的工作原理；4. 学生能了解51单片机与其他外围设备的通信接口，如串行通信。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个基于51单片机的温度控制系统；2. 学生能够独立编写程序，实现温度的实时检测和显示；3. 学生能够分析并解决实际操作过程中遇到的问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对单片机及嵌入式系统开发的兴趣，激发创新意识；2. 学生能够认识到单片机技术在现实生活中的应用，增强学以致用的意识；3. 学生在团队合作中，培养沟通协作能力，提高集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够描述51单片机的硬件结构及其工作原理；2. 学生能够编写基本的51单片机程序，实现温度传感器的数据采集；3. 学生能够设计并搭建一个简单的温度控制系统，完成温度的实时监控；4. 学生能够在课程实践中，发挥团队协作精神，共同解决问题。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，选择以下内容进行组织：1. 51单片机硬件结构及原理：介绍51单片机的内部结构、工作原理，包括CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器等部分的功能和应用。
2. 编程语言及开发环境：讲解51单片机的编程语言，以C语言或汇编语言为例，介绍编程规范及开发工具，如Keil、Proteus等。
3. 温度传感器及其应用：介绍温度传感器的工作原理、种类及应用，重点讲解如何将温度传感器与51单片机结合进行温度检测。
4. 温度控制系统的设计与实现：讲解如何设计一个基于51单片机的温度控制系统，包括硬件电路设计、程序编写、系统调试等环节。
具体教学大纲如下：1. 第一周：51单片机硬件结构及原理，使学生了解单片机的基本组成及工作原理。
51单片机温度课程设计
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的结构与原理，掌握温度传感器与单片机的连接方法；2. 学会编写程序，实现温度的采集、处理和显示；3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、编程器等工具，进行单片机与温度传感器的连接；2. 掌握C语言编程，实现温度数据的采集、处理和显示；3. 能够分析温度控制系统的性能，提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发创新精神，增强解决实际问题的自信心；2. 培养团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生对我国电子产业的了解，提高国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法，引导学生主动参与实践，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、工作原理及特点；- 温度传感器原理：讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法；- C语言编程：复习C语言基础知识，重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生使用万用表等工具，完成温度传感器与51单片机的连接；- 软件编程：编写程序实现温度数据采集、处理和显示，通过实践操作熟悉编程过程；- 系统调试：分析温度控制系统的性能，引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：51单片机基础知识学习，了解温度传感器原理；- 第二周：C语言编程复习，学习与51单片机相关的编程技巧；- 第三周：进行硬件连接，学习温度传感器与单片机的连接方法；- 第四周：编写程序，实现温度数据采集、处理和显示；- 第五周：系统调试，分析性能并提出优化方案。
单片机基于51单片机的温度传感器设计ppt课件
引脚介绍
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3 口输出缓冲级可驱动（输入或输出）4个TTL逻辑门电路。 对P3口写入“1”时，他们被内部上拉电阻拉高并可作为输 入口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器 周期以上高电平将使单片机复位。
温度传感器AD590
1脚接VCC 2脚接电流输出端 3脚一般不用
AD590温度与电流关系
AD590模块
电阻选用9.6K 滑动变阻器 选用1K 通过微调使 得总电阻精确 到10K
AD590模块
选用运放741做电压跟随器，提高输入阻抗。 仿真时，用滑动变阻器改变电压，模拟实际中的温度变化。
放大电路
XTAL1:振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2 :振荡器反相放大器的输出端。
数码管显示模块
开始
初始化
P2.0=1
读P0口
P2.1=1
读P0口
P2.2=1
读P0口 结束
P2.3=1 读P0口
数码管显示流程图
数码管动态显示代码部分
/*****************************************
优点： 便于迅速进行大范围的调节
缺点： 增大调节到某一精确值的难度
温度超限报警
2024/2/12
具体思路
1 用LED灯和蜂鸣器共同实现报警功能 2 用软件程序实现单片机输出控制信号 3 搭建外围电路，实现信号对报警器的控制
硬件连接图
2024/2/12
程序代码
2024/2/12
if(temp>highlimt||temp<lowlimt)
基于51单片机的温度计课程设计
《51单片机》课程设计论文题目以51单片机为基础的温度计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
单片机课程设计基于51单片机温度传感器设计
单片机课程设计报告基于51单片机温度传感器设计姓名:阮晓健学号:200905020118任课教师:林凡强成都理工大学信科院2012年5系统概述摘要：本设计是以51单片机为核心的温度传感器设计，该系统以STC89C52单片机为中心控制单元，由数码管显示模块，蜂鸣器警报模块组成,并预设温度报警上下限,系统启动后可以实时采集环境中的温度,并且当温度超出上下限的值以后蜂鸣器报警.关键词：STC89C51、数码管、蜂鸣器、DS18B20温度传感器系统框图:原理概述:STC89C52单片机为主控制器,用于处理采集的温度值以及相关报警值。
本设计采用DALLAS公司的DS18b20温度传感器采集温度，通过主控制器进行温度的采样以及转换并在数码管上进行相应的显示，当外界温度值超出预设的报警温度值时，通过蜂鸣器报警提示。
实验要求：(1)温度读取(2)LED数码管或LCD显示(3)定时读取数据(4)报警实验设备：51学习开发板，STC89C52单片机，DS18B20 设计内容：软件流程图：N设计方法：DS18B20特性• 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 • 简单的多点分布应用 • 无需外部器件 • 可通过数据线供电 • 零待机功耗• 测温范围-55---+125℃，以0.5℃递增。
华氏器件-67---+257℉，以0.9℉递增 • 温度以9 位数字量读出• 温度数字量转换时间 200ms （典型值） • 用户可定义的非易失性温度报警设置• 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 • 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统温度传感器说明：DS1820 数字温度计以 9 位数字量的形式反映器件的温度值。
DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820 之间仅需一条连接线（加上地线）。
用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。
51单片机课程设计数字温度计报告
电子毕业设计数字温度计题目：数显温度计学院：电子信息学院班级：学号：姓名：指导老师：日期：数字温度计设计任务书一、课程设计目的1、加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；2、学会基本电子元器件的识别和检测；3、学会应用EDA软件Proteus进行电路的设计和仿真；4、基本掌握单片机的基本原理，并能将其应用于系统的设计。
5、通过实训，提高学生的学习兴趣，激发自主学习能力，培养创新意识。
二、设计任务先焊制一个单片机最小系统，并以制作的单片机最小系统为核心，设计并制作一个数字式温度计应用系统。
三、设计要求具有以下功能：(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测；(2)对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）；(3)采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定；(4)显示数据，无数据位必须消隐。
目录数字温度计设计任务书 (2)1、设计思路（1）设计原理 (4)（2）系统方案及总体设计框图 (4)2、数字温度计应用系统的硬件设计（1）单片机小系统基本组成及硬件图（2）外围电路工作原理及系统硬件图（3）主要芯片及其功能3、系统软件程序的设计软件流程框图4、系统调试（1）仿真器介绍（2）调试结果及其分析（3）系统设计电路的特点和方案的优缺点5、课程设计心得体会参考文献附录程序清单及注释一、 设计思路：设计方案及其总体设计框图温度计设计系统流程图系统设计原理：本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计，在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发，学会使用KEIL 及Proteus 等仿真软件。
根据设计任务要求选择好器件，编写好程序运行成功之后进行软件联调，验证系统是否正确。
通过筛选，我们组选用单片机AT89S52作为主控制系统；用1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置；智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。
二、数字温度计应用系统的硬件设计1、单片机小系统的基本组成及其选择 （1）单片机 单片机选型参考 • ① AT89S51、AT89S52 ：具备ISP 下载功能 ，可以使用USBASP 程序下载线或者并口下载• ② STC89C51、STC89C52：使用串口线+MAX232烧写程序。
课程设计之基于51单片机的数字温度计设计
目录摘要 ............................................................................................................................... 3 Abstract ......................................................................................................................... 3绪论 ............................................................................................................................... 3 第一章 温度传感器的应用及问题 ........................................................................... 4 1.1 1.1 引言引言................................................................................................................. 4 1.2传感器............................................................................................................... 41.3 任务与要求...................................................................................................... 41.3.1 1.3.1 本设计课题的目的和意义本设计课题的目的和意义.................................................................. 4 1.3.2 1.3.2 设计任务及指标设计任务及指标.................................................................................. 4 1.4 1.4 本章小结本章小结......................................................................................................... 4 第二章 温度传感器的简介 ....................................................................................... 5 2.1集成温度传感器的介绍.................................................................................. 5 2.2 2.2 温度传感器的发展历史温度传感器的发展历史................................................................................. 5 2.2.1分立式温度传感器............................................................................... 5 2.2.2模拟集成温度传感器........................................................................... 5 2.2.3模拟集成温度控制器........................................................................... 5 2.2.4智能温度传感器................................................................................... 6 2.2.5智能温度控制器................................................................................... 6 2.2.6内含温度传感器的专用集成电路....................................................... 6 2.3 2.3 智能温度传感器发展的新趋势智能温度传感器发展的新趋势..................................................................... 7 2.3.1 2.3.1 提高测温精度和分辨率提高测温精度和分辨率...................................................................... 7 2.3.2 2.3.2 不断增加测试功能不断增加测试功能.............................................................................. 7 2.3.3总线技术的标准化与规范化............................................................... 8 2.3.4可靠性及安全性设计........................................................................... 8 2.3.5开发虚拟温度传感器和网络温度传感器........................................... 9 2.3.6研制单片测温系统............................................................................... 9 2.4 2.4 本章小结本章小结....................................................................................................... 10 第三章 智能温度传感器与单片机 ......................................................................... 10 3.1 3.1 智能温度传感器的产品分类智能温度传感器的产品分类....................................................................... 10 3.2 3.2 智能温度传感器典型产品的技术指标智能温度传感器典型产品的技术指标....................................................... 10 3.3 3.3 单片机单片机AT89C2051的简介........................................................................... 11 3.4 3.4 单片机单片机AT89C2051的引脚图....................................................................... 12 3.5 3.5 本章小结本章小结....................................................................................................... 12 第四章 DS18B20数字温度计................................................................................. 12 4.1 DS18B20温度传感器的性能特点................................................................ 12 4.2 DS18B20温度传感器的内部结构框图及设置............................................ 12 4.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路.................................................. 15 4.4本章小结........................................................................................................ 15 第五章 数字温度计的设计 ..................................................................................... 16 5.1 5.1 总体设计方案总体设计方案............................................................................................... 16 5.2方案的总体设计框图.................................................................................... 16 5.2.1主控制器............................................................................................. 16 5.2.2显示电路............................................................................................. 18 5.2.3温度传感器......................................................................................... 18 5.2.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路....................................... 18 5.3系统整体硬件电路........................................................................................ 19 5.3.1主板电路............................................................................................. 19 5.3.2显示电路............................................................................................. 19 5.4系统软件算法分析........................................................................................ 20 5.4.1主程序................................................................................................. 20 5.4.2读出温度子程序................................................................................. 21 5.4.3温度转换命令字程序......................................................................... 22 5.4.4计算温度子程序................................................................................. 22 5.4.5显示数据刷新子程序......................................................................... 22 5.1 5.1 本章小结本章小结....................................................................................................... 22 第六章 硬件 ............................................................................................................. 23 6.1 6.1 系统硬件主要构成系统硬件主要构成....................................................................................... 23 6.2调试及性能分析............................................................................................ 23 总结 ............................................................................................................................. 23 致谢 ............................................................................................................................. 24 参考文献 ..................................................................................................................... 24摘要温度作为一个常用的物理量在我们的气场生活中起着十分重要的作用，所以对温度计的设计也十分必要。
51单片机温度传感器课程设计
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。
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温度传感器。
关键词：单片机，数字控制，温度传感器1. 温度传感器设计内容1.1传感器三个发展阶段一是模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
二是模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
三是智能温度传感器。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的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)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，当然，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
基于51单片机的数字温度计设计
课程设计任务书
（指导教师填写）
课程设计名称《单片机与嵌入式系统》课程设计学生姓名专业班级
设计题目基于51单片机的数字温度计设计
一、课程设计目的
1、在掌握单片机与嵌入式系统开发基本步骤和方法的基础上，熟练运用Proteus、Keil C等单片机软硬件开发环境设计完成一个基于51单片机的简单应用系统；
2、进一步巩固和加强对《单片机与嵌入式系统》课程中所学相关原理知识的理解，培养运用单片机进行工程实践的基本能力。
二、设计内容、技术条件和要求
1、利用美国DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS1820，设计一个以51单片机为核心的数字温度计，将当前温度值显示于LED数码管上；
2、通过切换按钮可以切换华氏温度和摄氏度显示；
3、若超过程序限定温度，可发出报警。
三、时间进度安排
1、课题介绍、资料查阅、熟悉软硬件开发平台：2天
2、分析题目、进行软硬件设计：4天
3、软硬件调试、撰写设计报告：3天
4、演示与答辩：1天
四、主要参考文献
1、张齐. 朱宁西. 毕盛编著. 单片机原理与嵌入式系统设计—原理、应用、Proteus 仿真、实验设计. 电子工业出版社. 2011
2、张齐. 朱宁西编著. 单片机应用系统设计技术—基于C51的Proteus仿真. 电子工作出版社. 2009
3、张齐编著. 单片机原理与应用系统设计—基于C51的Proteus仿真实验与解题指导
指导教师签字：何琳2014年2月23日。
基于51单片机的DS18B20数字温度计的设计_课程设计
单片机课程设计基于51单片机的DS18B20数字温度计的设计目录1 前言 (1)2 设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3 课程设计方案及器材选用分析 (3)3.1 设计总体方案 (3)3.1.1 方案论证 (3)3.1.2 方案二的总体设计框图 (4)3.2器材选用分析 (4)3.2.1 DS18B20温度传感器 (4)3.2.2 AT89S52单片机介绍 (12)3.3 软件流程图 (15)3.3.1 主程序 (15)3.3.2 读温度子程序 (15)3.3.3 温度转换命令子程序 (16)3.3.4 计算温度子程序 (16)4 硬件电路的设计 (1)4.1 Protel99 SE软件介绍 (1)4.1.1 Protel99 SE软件 (1)4.1.2 主控制电路图 (2)4.2 Proteus 进行仿真 (4)4.2.1 Proteus[6]简介 (4)4.2.2 proteus仿真图 (5)5 调试性能及分析 (6)课程设计心得 (9)参考文献 (10)附录：DS18B20显示程序 (10)1 前言目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。
单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。
由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。
单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。
本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
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随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。
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温度传感器。
关键词：单片机，数字控制，温度传感器1. 温度传感器设计内容1.1传感器三个发展阶段一是模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
二是模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
三是智能温度传感器。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的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)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，当然，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
1.2设计目的通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
1.3设计任务和要求以MCS-52系列单片机为核心器件，组成一个温度传感器，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±0.5摄氏度。
温度显示采用LCD1602显示，两位整数，一位小数。
2.设计思路与总体框图.采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，并送到液晶显示器LCD1602显示。
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
温度传感器原理图XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C122PFC222PFC310uFX112MR110kR24.7k10.6DQ 2VCC 3GND1U2DS18B20D 714D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E3LCD1LM016L234567891RP1RESPACK-8▲图1 仿真电路图PCB版图3.温度传感器详细设计3.1管脚电路图▲图2 AT89S52管脚封装3.2主要特性·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM ·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路3.3管脚说明P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能 P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
4.温度传感器模块▲图3 DS18B20相关资料4.1DS18B20原理与分析DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，它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位的数字值读数方式。
可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
以下是DS18B20的特点：（1）独特的单线接口方式：DS18B20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）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。
（4）测温范围：-55 - +125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9-12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。
（8）负压特性，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的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。
器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置将重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。