基于单片机的数字温度计设计(附代码及仿真)
基于单片机的数字温度计课程设计
标题:基于单片机的数字温度计课程设计一、概述在现代电子科技飞速发展的今天,单片机技术已经渗透到各行各业。
而在电子课程设计中,基于单片机的数字温度计课程设计是一项常见而且具有挑战性的任务。
本文将探讨基于单片机的数字温度计课程设计的相关内容。
二、课程设计目标1、理解单片机的工作原理和基本架构;2、掌握温度传感器的工作原理和应用;3、设计并实现一个数字温度计系统;4、对系统进行实验验证并调试。
三、课程设计内容1、单片机基础知识的学习通过学习单片机的基本原理、指令系统、编程语言等内容,理解单片机的工作方式及其在数字温度计设计中的应用。
2、温度传感器的选型和原理学习选择并了解适合数字温度计设计的温度传感器,掌握其工作原理和接口特性,为后续的系统设计奠定基础。
3、数字温度计系统设计根据所学知识,设计数字温度计系统的硬件和软件部分。
硬件设计包括电路连接和元器件选取,软件设计包括程序编写和逻辑控制。
4、系统调试和优化对设计好的数字温度计系统进行实验验证,检查并解决可能存在的问题,优化系统的性能和稳定性。
四、课程设计实施步骤1、学习单片机基础知识可以通过课堂教学、实验操作和参考书籍资料等方式进行学习。
要求学生掌握单片机的基本原理和编程方法。
2、温度传感器的选型和原理学习在实验室或者实际应用中选择适合的温度传感器,并深入了解其工作原理和使用要求。
3、数字温度计系统设计学生按照课程要求,独立或者分组设计数字温度计系统的硬件和软件部分,包括原理图设计、程序编写、电路连接等。
4、系统调试和优化学生在实验室进行系统调试,检查系统的功能是否符合设计要求,发现问题并解决。
优化系统的性能和稳定性。
五、课程设计评价1、设计方案的完整性和可行性对学生提交的设计方案进行评价,要求其具有一定的完整性和可行性,考察学生的设计能力和实际应用能力。
2、实验结果的准确性和稳定性对学生进行实验验证,检查实验结果的准确性和系统的稳定性,考察学生的实验操作能力和问题解决能力。
基于单片机控制的简易数字温度计的设计
目录一、设计要求 (4)二、设计方案和论证 (4)1.总设计原理图 (4)2 .元器件清单 (5)3、各部分功能实现 (5)4、STC89C52单片机介绍 (5)5、上电按钮复位电路 (8)6、晶振电路 (8)7.下载端口 (8)8、1602A液晶显示器 (10)9、时钟显示校正电路 (12)10、蜂鸣器电路 (12)11、外接电源电路 (13)12、总电路原理图 (14)13、程序流程图 (15)三、设计总结 (15)1 实验中遇到的问题及解决方法 (15)2 设计体会 (16)四、参考文献 (16)一、 设计要求1、准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。
2、小时以24小时计时形式,分秒计时为60进位。
3、校正时间功能(即调整时间)4、闹钟功能。
5、整点报时。
6、总结检验电路设计结果二、 设计方案和论证本次设计时钟电路,使用了ATC89C52单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒,用一扬声器来进行定时提醒,同时使用C 语言程序来控制整个时钟显示,使得编程变得更容易,这样通过四个模块:键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。
1、 总设计原理框图如下图所示:2、元器件清单3(1)单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。
(2)单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。
(3)为使时钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的,键盘用来校正液晶显示器上显示的时间。
(5)单片机通过控制闹铃电路来完成定时闹钟的功能。
4、STC89C52单片机介绍STC89C52单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款MCU,是由美国设计生产的一种低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含8kbytes的可反复写的FlashROM和128bytes的RAM,2个16位定时计数器[5]。
STC89C52单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地址指示器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等。
基于单片机的数字温度计设计_课程设计(仿真+C程序))
基于单片机的数字温度计设计_课程设计(仿真+C程序))前言科技发展到今天,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分,现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展,科学技术作为第一生产力在人类社会的发展中起了很大的推动作用,人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展。
当今微型计算机技术发展形成两大分支,一是以微处理器(Micro Processor Unit)为核心所构成的通用微机系统,主要用于科学计算、数据处理、图形图像处理、数据库管理、人工智能、数字模拟与仿真等领域。
另一分支是为控制器( Micro Controller Unit),俗称单片机。
单片机主要用于工业测控,如家用电器、计算机外围设备、工业智能化仪表、机器人、生产过程的自动控制、农业、化工、军事、航空航天等领域。
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU 表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
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。
摘要:单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
基于STC89C52单片机的数字温度计(附源代码,完美实现)
基于STC89C52单片机的数字温度计学院:信息科学与工程学院专业:电子信息科学与技术一、摘要温度的检测是工业生产中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
本文设计了一种基于STC89C52单片机的温度检测系统,该系统将温度传感器DS18B20接在控制器的端口上,对温度进行采集,将采集到的温度值显示在1602液晶屏上。
经实验测试表明,该系统设计和布线简单,结构紧凑,有可读性高,反应速度快,测量准确,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便等优点,具有关阔的应用前景。
关键词:STC89C52 数字温度计 DS18B20二、前言随着人民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是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子。
单片机控制温度检测系统的温感系统主要是DS18B20芯片,该芯片由一根总线控制,电压范围为3.0v--5.5v。
DS18B20具有测温方便、测温范围广、测温精度高等特点。
出于对此类问题的探索,我们设计并制作了此温度检测系统。
本设计所介绍的数字温度计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,主要用于对测温比较准确的场所,该设计控制器模块主要使用STC89C52单片机,测温传感模块使用DS18B20;显示模块使用1602液晶显示屏,可以只管、准确的显示所测温度值。
三、系统组成及工作原理3.1、总体设计方案经分析,将系统分为两个部分,一个是由温度传感器DS18B20组成的检测部分,另一个是由单片机和1602液晶组成的主控与显示部分。
如图所示DS18B20将检测到的数据送到单片机,单片机对接收到的数据进行处理并送到1602显示,6V电源给各个部分供电。
3.2系统单元的选择与论证3.2.1单片机控制模块的选择与论证方案一:采用XC9000系列的FPGA。
单片机的数字温度计设计方案(附代码与仿真)
基于STC89C52的数字温度计目录1、简介....... .......... ..... 3 _ _2、计划选择2.1。
主控片选 (3)2.2.显示模块.............................. (3)2.3、温度检测模块………………………………… .. 43、系统硬件设计3.1。
51单片机最小系统设计………………………… .4 .电源电路设计…………………… .. 5.液晶显示电路设计……………………………… ..63.4.温度检测电路设计………… . . . 74.系统软件设计4.1。
温度传感器数据读取流程图......... .. (9)4.2.系统编程………………… .105. 编程与仿真5.1、Keil编程软件………………… .. .. 115.2.变形杆菌 (11)5.3.模拟界面……………………… ..116.总结........ .......... ........ 12 _ _ _ _ _七、附录附录 1. 原理图........ .......... (12)附录 2. 程序清单…………………………………………………………………… ..131 简介进入信息飞速发展的21世纪,科学技术的发展日新月异。
科学技术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。
我们已经进入高速发展的信息时代,测量技术也成为当今技术的主流,已经渗透到研究和应用工程的各个领域。
温度与人们的生活息息相关,温度的测量变得非常重要。
2.系统方案选择2.1 主控芯片选型方案一:STC89C52RCSTC89C52RC是8051内核的ISP在线可编程芯片,最高工作时钟频率为80MHz,芯片内含8KB Flash ROM,可反复擦写1000次。
该器件兼容MCS-51指令系统和8051引脚结构。
该芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在线可编程特性,在PC端有控制程序,用户程序代码可下载到单片机部门,无需购买通用编程器,速度更快。
基于单片机的数字温度计设计(课程设计有电路图和程序)
课程设计题目数字式温度计设计学院计信学院专业测控技术与仪器班级2006级2班学生姓名徐春数字式温度计设计组长:徐春 2006004071组员:蒋薇薇 2006004041 张静 2006004039 雷小利 2006004042 叶赛虎 2006004068 杨欣 2006004012摘要: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。
关键词:单片机,数字控制,温度计,DS18B20,AT89S520 引言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,其中数字温度计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。
本设计所介绍的数字温度计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,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S52,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求1、设计方案本设计方案的选择主要是感温元件的选择,经查阅资料,IC式感温器在市场上应用比较广泛的有以下几种:(1)AD590:电流输出型的测温组件,温度每升高1摄氏度K(凯式温度),电流增1uA,温度测量范围在-55℃~150℃之间。
其所采集到的数据需经A/D转换,才能得到实际的温度值。
.(2)DSl8B20:除了测量温度外,它还可以把温度值以数字的方式(9Bit)送出,温度送出的精度为O.5℃,温度测量范围在-55℃~125℃之间,可以做恒温控制。
(3)SMARTEC感温组件:这是一只3个管脚感温IC,温度测量范围在—45℃~130。
基于单片机的数字温度计设计与仿真毕业论文
基于单片机的数字温度计设计与仿真盘桂云(吉首大学物理科学与信息工程学院,湖南吉首416000)摘要本课题以单片机为控制核心,设计了一款数字温度计。
该系统由51单片机、DS18B20温度传感器以及1602 LCD液晶显示屏等部件组成。
系统上电后进入实时温度显示状态,此时将DS18B20中的温度值读到单片机中并将其显示在LCD液晶显示屏上。
系统可以设置上下限报警温度值,当测得结果超过设定值时进行相应的报警,提供一个接口可以将温度值传送给其它控制器或计算机,测量准确且误差小,其误差在±0.02℃。
关键词:单片机;温度采集;LCD显示;温度传感器;数字温度计;Emluater and Design of Digital Thermometer Based onMicrocomputer ControlPanguiyun(College of Physics Science and Information Engineering,Jishou University,Jishou,Hunan 416000)AbstractThis topic with the microcontroller as control core , and design a digital thermometer. It consists of 51 single -chip microcomputer, 18B20 temperature sensor and 1602 LCD screen display etc.After power on, the system into real-time temperature display state, then the temperature 18B20 will read in the single-chip microcomputer and displayed in the LCD screen.System can set upper temperature alarm, when the alarm measured results than the setting measured corresponding alarm, System can provide an interface which sends the temperature to other controller or computer. There is little measuring error, measuring error at ±0.02℃.Key words:Microcontroller;Temperature acquisition;LCD display;Temperatere sensor; Digital thermometer目录第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统概述 (1)1.2.1 系统功能 (1)1.2.2 系统所用器件及其作用 (1)第二章系统总体设计2.1 系统硬件电路总体设计 (3)2.2系统软件的总体设计 (4)2.3主程序的流程设计与实现程序 (6)3.2.1 主程序的流程设计 (6)3.2.2 主程序的实现程序 (7)第三章主要器件介绍3.1 18B20温度传感器 (8)3.2 1602液晶显示器 (8)第四章系统详细设计厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
基于单片机的数字温度计设计(附代码及仿真)
基于STC89C52的数字温度计目录1、方案选择1.1、主控芯片选择 (2)1.2、显示模块 (2)1.3、温度检测模块 (2)2、系统硬件设计2.1、51单片机最小系统设计 (2)2.2、温度检测电路设计 (2)3、系统软件设计3.1、LED显示电路设计 (2)3.2、温度检测电路设计 (2)3.3、仿真界面 (3)4、实训与焊接过程4.1、焊接与调试 (4)4.2、焊接实物图 (4)6、总结 (4)7、附录附录1、原理图 (5)附录2、程序清单………………………………………….5~91、系统方案选择1.1 主控芯片选择STC89C52RC是采用8051核的ISP在线可编程芯片,最高工作时钟频率80MHz,片内含8KB的可反复擦写1000次的Flash只读存储器,器件兼容MCS-51指令系统及8051引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在线可编程特定,配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部,省去了购买通用编程器,而且速度更快。
STC89C52RC系列单片机是单时钟周期、高速、低功耗的新一代8051单片机。
1.2 时钟及显示模块数码管亮度高,显示大,特别是显示的温度很直观,价格比较便宜。
1.3 温度检测模块DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
它在实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温,测量温度范围在-55到+125摄氏度之间。
2、系统硬件设计2.1 51单片机最小系统设计以STC89C52单片机为核心,选用12M的晶振,这是最常用的选择,外接电容没有特别的要求,但是外接电容的大小会影响振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性,因此我们选用30pf的电容作为起振电容。
复位电路为按键低电平复位,当按键按下,RET端为高电平,当高电平持续4us的时间就可以使单片机复位。
基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)
基于单片机的数字温度计设计1引言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4位共阳极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。
2 系统硬件设计方案根据系统功能要求,构造图1所示的系统原理结构框图。
图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品。
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 —48单片机的体系结构和指令系统。
单片机小系统的电路图如图2所示。
图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性:(1)与MCS-51 兼容,4K 字节可编程闪烁存储器;(2)灵活的在线系统编程,掉电标识和快速编程特性;(3)寿命为1000次写/擦周期,数据保留时间可10年以上;(4)全静态工作模式:0Hz-33Hz ;(5)三级程序存储器锁定;(6)128*8位内部RAM ,32可编程I/O 线;(7)两个16位定时器/计数器,6个中断源;(8)全双工串行UART 通道,低功耗的闲置和掉电模式;(9)看门狗(WDT )及双数据指针;(9)片内振荡器和时钟电路;2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C 。
基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计(附程序)
基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计(附程序)基于C51单片机的温度控制系统应用系统设计--------- 单片机原理及应用实践周设计报告姓名:班级:学号:同组成员:指导老师:成绩:时间:2011 年7 月3 日单片机温度控制系统摘要温度是日常生活中无时不在的物理量,温度的控制在各个领域都有积极的意义。
很多行业中都有大量的用电加热设备,如用于热处理的加热炉,用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等,采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点,而且还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。
因此,智能化温度控制技术正被广泛地采用。
本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机,配以DS18B2数字温度传感器,上、下限进行比较,由此作出判断是否触发相应设备。
本设计还加入了常用的液晶显示及状态灯显示灯常用电路,使得整个设计更加完整,更加灵活。
关键词:温度箱;AT89C52 LCD1602单片机;控制目录1引言11.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义11.2温度控制系统的目的11.3温度控制系统完成的功能12总体设计方案22.1方案一 22.2方案二 23DS18B20温度传感器简介73.1温度传感器的历史及简介73.2DS18B20的工作原理7DS18B20工作时序7ROM操作命令93.3DS18B20的测温原理98B20的测温原理:9DS18B20的测温流程104单片机接口设计124.1设计原则124.2引脚连接12晶振电路12串口引脚12其它引脚135系统整体设计145.1系统硬件电路设计14主板电路设计14各部分电路145.2系统软件设计16 系统软件设计整体思路系统程序流图176结束语2116附录22参考文献391引言1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
基于单片机的数字温度计的设计
摘要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,其中数字温度计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。
本设计所介绍的数字温度计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,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
本设计分为硬件设计和软件设计。
硬件系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
软件系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序,显示数据刷新子程序等。
单片机AT89C51具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点。
所以在本设计中采用单片机AT89C51作为控制器来控制电路。
测温传感器使用 DS18B20,因为传感器DS18B20具有读数方便,测温范围广,测温准确。
用4位LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。
关键词:单片机AT89C51、DS18B20传感器、4位共阳极LED数码显示管。
AbstractWith the constant improvement of people's living standard, it is undoubtedly one of the goals which people pursue that the one-chip computer controls, the convenience that it brings to somebody can't be denied either, among them the digital thermometer is a typical examp .But the requirements to it of people are higher and higher, want working for modern, scientific research, life, offering the better facilities more conveniently to need starting with counting the one-chipOriginally design digital thermometers recommended to compare with traditional thermometer, convenient to have reading, it is warm and in extensive range to examine, it is warm and accurate to examineOriginally design and is divided into hardware designing and software design. The hardware system is made up of 3 pieces of module: Master controller, examining the warm circuit and revealing the circuit. The software system procedure mainly includes the main program, reads the temperature subprogram, temperature changes the order subprogram, accounting temperature subprogram.The one-chip computer AT89C51 has strong, small functions, low power dissipation, the price is cheap, it is reliable to work, characteristic easy to use. So control circuit adopts the one-chip computerExamine the warm transducer and use DS18B20, because the transducer DS18B20 has reading convenient, it is warm and in extensive range to examine, Realize temperature reveals.Keyword: One-chip computer AT89C51, DS18B20 transducer, 4 positive pole LED number reveal, in charge of together。
基于单片机的数字温度测量仪的设计(DOC)
--基于单片机的数字温度测量仪的设计系 部: 学生姓名: 专业班级: 学 号: 指导教师:2012年 10月 26日声明本人所呈交的基于单片机的数字温度测量仪设计 ,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:--目录摘要 (1)一、引言 (2)(一)课题研究的背景及意义 (2)1.设计背景 (2)2.设计意义……………………………………………………………………………2(二)设计方案论证....................................................................................2(三)设计要求及设计思路 (3)1.设计要求 (3)2.设计思路 (3)二、硬件设计 (4)(一)总设计框图 (4)(二)硬件电路设计 (4)1.主控制器AT89C51 (4)2.复位与时钟电路 (8)3.温度传感电路………………………………………………………………………94.液晶显示电路………………………………………………………………………115.按键输入电路 (12)6.报警电路 (13)三、软件设计 (13)(一)主程序设计 (13)(二)子程序的设计…………………………………………………………………………141.读出温度子程序……………………………………………………………………142.温度转换命令子程序 (15)3.计算温度子程序 (16)--四、仿真与调试 (17)五、总结……………………………………………………………………………………19六、致谢 (20)七、参考文献 (20)附录一: 电路仿真图 (21)附录二: 源程序 (21)--【摘要】随着时代的进步和发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,特别适合与控制有关的系统设计。
基于ds18b20的温度计设计代码
基于DS18B20的温度计设计代码一、介绍DS18B20温度计DS18B20是一种数字温度传感器,由美国达拉斯半导体公司生产。
它采用单总线通信协议,并可以通过单总线接口进行多级串联。
DS18B20具有精度高、稳定性好、响应速度快等特点,因此在各种温度测量应用中被广泛使用。
二、DS18B20温度计设计代码在使用DS18B20温度传感器时,我们通常需要编写相应的代码来读取传感器的数据并进行温度计算。
以下是基于Arduino评台的DS18B20温度计设计代码:```c#include <OneWire.h>#include <DallasTemperature.h>#define ONE_WIRE_BUS 2 // 设置DS18B20数据线连接的Arduino 引脚OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperature sensors(&oneWire);void setup() {Serial.begin(9600);sensors.begin();}void loop() {sensors.requestTemperatures(); // 发送获取温度命令float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0); // 获取温度值(摄氏度)float temperatureF = sensors.toFahrenheit(temperatureC); // 转换为华氏度Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temperatureC);Serial.print("°C / ");Serial.print(temperatureF);Serial.println("°F");delay(1000); // 延时1s}```以上代码使用了OneWire库和DallasTemperature库来实现对DS18B20的温度测量。
基于单片机的数字温度计的设计
第1章绪论第1章绪论1.1课题背景温度是表征物体冷热程度的物理量,与人们的生活密切相关。
在工农业生产和科学研究中,温度的测量和控制有着非常重要和广泛的应用。
温度测量系统的传统方法是使用模拟温度传感器和信号处理电路相组合,测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,其缺点是需要较多的外部硬件支持,硬件电路复杂,软件调试也复杂,制作成本较高,并且极易受干扰,精度也不高。
目前国际上新型温度传感器正向数字式、智能化、网络化的方向飞速发展。
本文介绍的测温系统就是使用了基于单片机的可编程数字温度传感器DS18B20。
DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器,该传感器采用“一线总线”结构,具有简洁且经济的特点,可使用户轻松地组建传感器网络,从而为测温系统的构建引入全新的概念。
它将温度传感、A/D转换、寄存器、接口电路集成于一个芯片中,且具有直接数字输出功能。
DS18B2O适合于恶劣环境的现场温度测量,如环境控制设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
它工作在3~5.5V的电压范围,采用多种封装方式,从而使系统设计更灵活、方便,设定分辨率及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
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,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
将其与单片机结合实现的测温系统, 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,主要用于对测温要求比较准确的场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用的单片机为AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED 数码管实现温度显示,能使系统成本低、抗干扰能力强,易于使用。
1.2本文的主要内容(1)简要介绍数字温度计的功能特点(2)简要介绍单片机的概况及应用(3)详细介绍了数字温度传感器DS18B20基本特点、特征(4)重点介绍了单片机与外界设备的连接及软件设计(5)重点介绍用Proteus实现的仿真河北师范大学职技学院学士学位论文第2章单片机概述单片机就是将计算机的中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时器/计数器和多种输入/输出接口(I/O)以及相互连接的总线(BUS)等集成在一块芯片上,形成芯片级的计算机,又叫单片微型计算机或微控制器。
基于单片机的数字温度计的设计
引言温度是一种最基本的环境参数,人民的生活环境与温度息息相关,因此研究温度的测量方法和装置具有重要意义。
温度测量在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用,而且随着科学技术的发展对温度测量的应用范围愈来愈广。
利用单片机技术的温度测控系统以其体积小,可靠性高而被广泛采用。
由于AT89S52单片机可以直接应用在对温度测量的各种测温器件。
本文就介绍了一种基于单片机的温度测量的方法。
用此方法所设计的数字温度计,结构简单,体积较小,可靠性高,操作方便,测量精度高,只需接通电源便可进行及时有效的温度测量,在各行各业均具有较广泛的用途,发展前景良好。
1. 方案论证1.1 系统功能定义根据设计要求,可以先大致勾勒出要完成设计,需要几个模块具有如下图所示的的功能,图1.1功能模块框图1.2总体方案通过对系统功能的定义,可以将基于单片机的数字温度计采用温度传感器DS18B20作为测温元件用来满足温度测量,并将温度信号经由其本身所具有的A/D转换功能,转换成数字信号经单片机处理显示于液晶显示器,从而完成温度的测量和显示。
整个系统控制将由AT89S52单片机芯片为核心构成。
选用DS18B20作为测温元件,SMC1602A作为显示器件,各个检测信号、显示信号可由单片机的I/O口进行。
设计任务:用单片机设计一个测温范围在—55~125℃的数字温度计。
设计要求:完成该系统的软硬件设计,学习掌握单片机采集温度的设计方法提高学习新知识、新技能的能力,培养独立设计的能力。
2.系统硬件电路设计2.1系统硬件框图根据系统功能要求,可以先大致勾勒出完成任务所需的系统硬件框图如下:图2.1硬件结构框图主控模块采用性价比较高的单片机芯片,在其内部将预设好的程序储存,可通过程序的运行控制测温模块进行测温,测温模块主要是由DS18B20构成,将其与所测对象进行接触即可获取被测对象的温度数据,报警模块只有当温度超出预定值时才会工作,而所测得的温度将通过显示模块的液晶显示器以数字形式显示。
毕业设计--基于单片机的数字温度计
基于单片机的数字温度计毕业设计论文摘要:本文介绍一种基于AT89C2051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-55℃-~+125℃,使用4位LED模块显示,能通过键盘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,AT89C2051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,DS18B20Abstract : The introduction of a cost-based AT89C2051 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -55℃-~+125℃,can use the keybordset the warning limitation, the use of four bits seven segments LED thatcan be display the current temperature. The paper focuses on providinga software and hardware system components circuit, introduced the theoryof DS18B20, the founctions and applications of AT89C2051 .This circuitdesign innovative, powerful, can be expansionary strong.Key Words: Temperatur measurement, DS18B201前言数字温度计(Digital Thermometer)简称DTM,它是采用数字化测量技术,把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
51单片机设计数字温度计(流程图+源码+实物图片)
DS18B20获取温度程序流程图DS18B20的读字节,写字节,获取温度的程序流程图如图所示。
DS18B20初始化程序流程图DS18B20读字节程序流程图DS18B20写字节程序流程图DS18B20获取温度程序流程图图3-4 DS18B20程序流程图显示程序设计显示电路是由四位一体的数码管来实现的。
由于单片机的I/O 口有限,所以数码管采用动态扫描的方式来进行显示。
程序流程图如图所示。
图显示程序流程图按键程序设计按键是用来设定上下限报警温度的。
具体的程序流程图如图所示。
N图按键程序流程图附1 源程序代码/********************************************************************* 程序名; 基于DS18B20的测温系统* 功能:实时测量温度,超过上下限报警,报警温度可手动调整。
K1是用来* 进入上下限调节模式的,当按一下K1进入上限调节模式,再按一下进入下限* 调节模式。
在正常模式下,按一下K2进入查看上限温度模式,显示1s左右自动* 退出;按一下K3进入查看下限温度模式,显示1s左右自动退出;按一下K4消除* 按键音,再按一下启动按键音。
在调节上下限温度模式下,K2是实现加1功能,* K1是实现减1功能,K3是用来设定上下限温度正负的。
* 编程者:ZPZ* 编程时间:2009/10/2*********************************************************************/#include<AT89X52.h> //将AT89X52.h头文件包含到主程序#include<intrins.h> //将intrins.h头文件包含到主程序(调用其中的_nop_()空操作函数延时)#define uint unsigned int //变量类型宏定义,用uint表示无符号整形(16位)#define uchar unsigned char //变量类型宏定义,用uchar表示无符号字符型(8位)uchar max=0x00,min=0x00; //max是上限报警温度,min是下限报警温度bit s=0; //s是调整上下限温度时温度闪烁的标志位,s=0不显示200ms,s=1显示1s左右bit s1=0; //s1标志位用于上下限查看时的显示void display1(uint z); //声明display1()函数#include"ds18b20.h" //将ds18b20.h头文件包含到主程序#include"keyscan.h" //将keyscan.h头文件包含到主程序#include"display.h" //将display.h头文件包含到主程序/***********************主函数************************/void main(){beer=1; //关闭蜂鸣器led=1; //关闭LED灯timer1_init(0); //初始化定时器1(未启动定时器1)get_temperature(1); //首次启动DS18B20获取温度(DS18B20上点后自动将EEPROM中的上下限温度复制到TH和TL寄存器)while(1) //主循环{keyscan(); //按键扫描函数get_temperature(0); //获取温度函数keyscan(); //按键扫描函数display(temp,temp_d*0.625);//显示函数alarm(); //报警函数keyscan(); //按键扫描函数}}/********************************************************************* 程序名; __ds18b20_h__* 功能:DS18B20的c51编程头文件* 编程者:ZPZ* 编程时间:2009/10/2* 说明:用到的全局变量是:无符号字符型变量temp(测得的温度整数部分),temp_d* (测得的温度小数部分),标志位f(测量温度的标志位‘0’表示“正温度”‘1’表* 示“负温度”),标志位f_max(上限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表* 示“负温度”),标志位f_min(下限温度的标志位‘0’表示“正温度”、‘1’表* 示“负温度”),标志位w(报警标志位‘1’启动报警‘0’关闭报警)。
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基于STC89C52的数字温度计目录1、方案选择1.1、主控芯片选择 (2)1.2、显示模块 (2)1.3、温度检测模块 (2)2、系统硬件设计2.1、51单片机最小系统设计 (2)2.2、温度检测电路设计 (2)3、系统软件设计3.1、LED显示电路设计 (2)3.2、温度检测电路设计 (2)3.3、仿真界面 (3)4、实训与焊接过程4.1、焊接与调试 (4)4.2、焊接实物图 (4)6、总结 (4)7、附录附录1、原理图 (5)附录2、程序清单………………………………………….5~91、系统方案选择1.1 主控芯片选择STC89C52RC是采用8051核的ISP在线可编程芯片,最高工作时钟频率80MHz,片内含8KB的可反复擦写1000次的Flash只读存储器,器件兼容MCS-51指令系统及8051引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在线可编程特定,配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部,省去了购买通用编程器,而且速度更快。
STC89C52RC系列单片机是单时钟周期、高速、低功耗的新一代8051单片机。
1.2 时钟及显示模块数码管亮度高,显示大,特别是显示的温度很直观,价格比较便宜。
1.3 温度检测模块DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
它在实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温,测量温度范围在-55到+125摄氏度之间。
2、系统硬件设计2.1 51单片机最小系统设计以STC89C52单片机为核心,选用12M的晶振,这是最常用的选择,外接电容没有特别的要求,但是外接电容的大小会影响振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性,因此我们选用30pf的电容作为起振电容。
复位电路为按键低电平复位,当按键按下,RET端为高电平,当高电平持续4us的时间就可以使单片机复位。
2.2 电源供电电路设计我们采用USB作为电源,D1为电源指示灯,当开关打开,显示灯亮,表示给电路供+5V电压。
3、系统软件设计3.1 LED显示电路设计数码管我们用四位一体共阳数码管,A~B笔段加上350欧电阻接单片机的P1.0~7口,位选段我们加上三极管作为驱动接单片机的P2.3~0口。
3.2 温度检测电路设计DS18B20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的性能特点如基于STC89C52的数字温度计下:•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~+2570F,以0.90F 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。
DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DQ 为数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源;GND为地信号;VDD 为可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
3.3仿真界面4、实训与焊接过程4.1、焊接与调试4.1、焊接实物图6、总结1、选择芯片和传感器时,够用易用就可以,综合考虑选择性价比最好的。
2、在进行电路实际制作之前,应该用仿真软件进行仿真,可以使开发进程加快。
3、在实际制作电路时,需要注意电源端和地端要检测过不导通后才能通电检测,防止烧坏芯片。
7、 附录附录1、原理图附录2、程序清单ORG 00HTMPL EQU 29HTMPH EQU 28HFLAG1 EQU 38HDATAIN BIT P3.7MAIN: LCALL GET_TEMPERLCALL CVTTMPLCALL DISP1AJMP MAININIT_1820:SETB DATAINNOPCLR DATAINMOV R1,#3TSR1: MOV R0,#107DJNZ 0,$DJNZ R1,TSR1SETB DATAINNOPNOPMOV R0,#25H TSR2: JNB DATAIN,TSR3DJNZ R0,TSR2CLR FLAG1SJMP TSR7TSR3: SETB FLAG1CLR P1.7MOV R0,#117 TSR6: DJNZ R0,$TSR7: SETB DATAINRETGET_TEMPER:SETB DATAINLCALL INIT_1820JB FLAG1,TSS2NOPRETTSS2: MOV A,#0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#44HLCALL WRITE_1820ACALL DISP1LCALL INIT_1820MOV A,#0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#0BEHLCALL WRITE_1820LCALL READ_18200RETWRITE_1820:MOV R2,#8CLR CWR1: CLR DATAINMOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV DATAIN,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB DATAINNOPDJNZ R2,WR1SETB DATAINREAD_18200:MOV R4,#2MOV R1,#29HRE00: MOV R2,#8RE01: CLR CSETB DATAINNOPNOPCLR DATAINNOPNOPNOPSETB DATAINMOV R3,#9RE10: DJNZ R3,RE10MOV C,DATAINMOV R3,#23RE20: DJNZ R3,RE20RRC ADJNZ R2,RE01MOV @R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00RETCVTTMP: MOV A,TMPHANL A,#80HJZ TMPC1CLR CMOV A,TMPLCPL AADD A,#1MOV TMPL,AMOV A,TMPHCPL AADDC A,#0MOV TMPH,AMOV 73H,#0BHSJMP TMPC11 TMPC1: MOV 73H,#0AH TMPC11: MOV A,TMPLANL A,#0FHMOV DPTR,#TMPTABMOVC A,@A+DPTRMOV 70H,AMOV A,TMPLANL A,#0F0HSWAP AMOV TMPL,AMOV A,TMPHANL A,#0FHSWAP AORL A,TMPLH2BCD: MOV B,#100DIV ABJZ B2BCD1MOV 73H,AB2BCD1: MOV A,#10XCH A,BDIV ABMOV 72H,AMOV 71H,BTMPC12: NOPDISBCD: MOV A,73H;ANL A,#0FH;CJNE A,#1,DISBCD0;SJMP DISBCD1DISBCD0: MOV A,72HANL A,#0FHJNZ DISBCD1MOV A,73H;MOV 72H,AMOV 73H,#0AH DISBCD1: RETTMPTAB: DB 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9 DISP1: MOV R1,#70HMOV R5,#0FEHPLAY: MOV P1,#0FFHMOV A,R5MOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV P1,AMOV A,R5JB ACC.1,L00P1CLR P1.7L00P1: LCALL DL1MSINC R1MOV A,R5JNB ACC.3,ENDOUTRL AMOV R5,ASJMP PLAYENDOUT: MOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHRETTAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB 92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH DL1MS: MOV R6,#14HDL1: MOV R7,#100DJNZ R7,$DJNZ R6,DL1RETEND实训报告数字温度计姓名:学号:班级:专业:基于STC89C52的数字温度计。