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数显温度计的设计

数显温度计的设计
数显温度计的设计

数显温度计的设计

1

引言

1.1

设计的背景

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,

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。

1.2

设计设计意义和价值

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,

该设计使

用控制器测温传感器

TMP35(LM35)

,单片机

MC14433

,用

4

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。

1.3

设计的总体思路和方法

低温的测量常采用具有玻璃外壳的酒精温度计和水银温度计,

这类温度计具有价格低廉、

能稳定、

直观性强的优点,

但也具有易破碎且只能在现场观察的缺点,

水银温度计还易造成

污染而有害健康。

目前,

应用最为广泛的是温度敏感元件和二次仪表的组合,

既可用于远程

显示,也可进行调节控制,还可做到自动记录。常用的温度敏感元件有热电偶、热电阻、二极管、

I C

温度传感器等。

本文介绍的数显温度计是以半导体二极管作为温度传感器的数字显

示温度计,其测温范围为-

50

℃~+

150

℃,测温精度达

0.1

℃。

2.

设计总体分析

2.1

系统概述

1 .

实现把传感器输出的模拟电压信号进行

A/D

转换,以及可视化的

L E D

输出显示;

2 .

实现简单的温度测量功能。

2.2

芯片分析

2.2.1

双积分式

A/D

转换器接口分析

A/D

转换器,

采用

M O T O R O L A

公司的产品

M C14433,

该芯片为本系统的核心电路,

将模拟电

压信号转换为数字信号,

并分别输出数据信号和选通脉冲等。

该芯片具有外围电路简单,

需要使用昂贵的石英晶体振荡器提供时钟信号,片内可以自己产生显示所需的选通脉冲和刷

新信号等特色,

仅需少量外围电路配合,

就能实现

LED

的数字显示功能。

为了节约布线规模,

该芯片使用选通工作方式,轮流依次点亮四个LED

数码管

,

LED

共用显示译码电路

4511

和并联在一起的总线(数码管

a

g,d p

脚)

。各个

LED

依次由

M C1413

驱动,用

DPY

选通,

分时点亮相关的

LED

。由于刷新速率较高,以及人眼的视觉暂留效应,我们看到的是四个LED

同时点亮,稳定显示没有闪烁的效果。

2.2.2.MC14433

功能介绍

14433

输出的

8421BCD

码信号,

转化为七段显示码,

LED

显示,

其真值表如下图所示。

双积分式

A/D

转换器常采用动态输出的方法,我们可以通过三态缓冲器把它的输出数据线

C P U

的数据总线相连接,然后根据动态输出的时序将其逐位读入。

MC14433

3

1/2

位的双积分式

A/D

转换器,转换速度每秒

1

10

次,量程为

1.999V

199.9mV

,以

BCD

码的形式输出,其逻辑符号如图1

所示。

1

MC14433

的逻辑符号

MC14433

的数据信号有:

DS1

DS4

多路选通脉冲输出,

DS1

为千位,

DS4

为个位。

Q0

Q3B C D

码输出。

-OR

过量程标志输出,当

|VX|

VR

时,

-OR

为低电平。

D U

更新转换结果的输出。

E O C

转换周期结束标志。

与模拟输入有关的信号有:

R1

R1

C1

C1

外接积分电阻与电容。在量程为2V

时,

R1=470k

Ω

C1=0.1

μ

。量程为

200mV

时,

R1=27k

Ω

C1=0.1

μ

F

C01

C02

补偿电容,

0.1

μ

F

CLK0

CLK1

时钟振荡器外接电阻、典型值为470 k

Ω

,电阻加大,时钟频率降低。

VR

基准电压输入端,选

2.0V

200mV

被测电压输入端。

VAG

被测电压,基准电压接地端。

VDD

V S S

VEE

正负电源及接地端。

2

M C14433

输出选通脉冲时序图

DS1

有效时输出千位数据,

DS4

有效时输出个位数据。每个选通脉冲宽度为18

个时钟周

期。两个相邻脉冲之间的间隔为

2

个时钟周期。

DSl

有效时输出的千位数据的含义如下:

Q3

位表示千位,如

,则千位为

,如

Q3=0

则千位为

1

Q2

位表示极性,

Q2=1

表示输入电压为正,反之为负。Q0

=1

时表示超出量

程范围,在

Q0=1

时为欠量程,

Q0=0

时为过量程。

3

CC14433

引脚排列

引脚功能说明:

VAG

1

脚)

:被测电压

VX

和基准电压

VR

的参考地

VR

2

脚)

:外接基准电压(

2V

200mV

)输入端

VX

3

脚)

:被测电压输入端

R1

4

脚)

R1

C1

5

脚)

C1

6

脚)

:外接积分阻容元件端C1

0.1

μ

f

(聚酯薄膜电容器)

R1

470K

Ω

2V

量程)

R1

27K

Ω

200mV

量程)

C01

7

脚)

C02

8

脚)

:外接失调补偿电容端,典型值0.1

μ

f

D U

9

:实时显示控制输入端。若与

EOC

14

脚)端连接,则每次

A / D

转换均显示。

CP1

10

脚)

C P o

11

脚)

:时钟振荡外接电阻端,典型值为470K

Ω

VEE

12

脚)

:电路的电源最负端,接-

5V

VSS

13

脚)

:除

C P

外所有输入端的低电平基准(通常与1

脚连接)

EOC

脚)

:转换周期结束标记输出端,每一次A

/

D

转换周期结束,

E O C

输出一个正脉

冲,宽度为时钟周期的二分之一。

15

脚)

:过量程标志输出端,当|

VX

|>

V R

时,输出为低电平。

DS4

DS1

16

19

脚)

多路选通脉冲输入端,

DS1

对应于千位,

DS2

对应于百位,

DS3

应于十位,

DS4

对应于个位。

Q0

Q3

23

脚)

BCD

码数据输出端,

DS2

DS3

DS4

选通脉冲期间,输出三位完整

的十进制数,在

DS1

选通脉冲期间,输出千位

1

及过量程、欠量程和被测电压极性标

志信号。

C C14433

具有自动调零,自动极性转换等功能。可测量正或负的电压值。当CP1

CP0

接入

470K

Ω

电阻时,

时钟频率≈

66KHz

每秒钟可进行

4

A / D

转换。

它的使用调试简便,

能与微处理机或其它数字系统兼容,

广泛用于数字面板表,

数字万用表,

数字温度计,

数字

量具及遥测、遥控系统。

2.2.

3.

达林顿晶体管阵列

MC1413

MC1413

采用

N P N

达林顿复合晶体管的结构,因此有很高的电流增益和很

高的输入阻抗,可直接接受

MOS

C M O S

集成电路的输出信号,并把电压信号转换成足够

大的电流信号驱动各种负载。该电路内含有

7

个集电极开路反相器(也称

O C

门)

M C1413

电路结构和引脚排列如图

18

5

所示,它采用

16

引脚的双列直插式封装。每一驱动器输出

端均接有一释放电感负载能量的抑制二极管。

4

MC1413

引脚排列和电路结构图

MC1413

是显示驱动专用电路,内部为达林顿晶体管阵列,在步进电机驱动、发光

L ED

显示

等场合使用广泛,可以替代多组分离的三机管,线路简单,可靠性好。

2.2.4

温度传感器

TMP35(LM35)

温度传感器

TMP35(LM35)

将温度变化转换为电信号,温度每升高一度,大约输出电压升高

10mV

。在

25

摄氏度时,输出约

250m V.

。图中通过电阻

R7

使输出更稳定。

5

温度传感器

TMP35(LM35)

2.3

测量原理

2.3.1

测量显示原理

测量探头把待测温度转换为相应的电压后,因为要实现温度的数字显示,就必须有模拟/

字转换装置。在附图中,

IC1

IC2

IC3

及其周围元件构成

A/D

转换、数字显示电路,这一

部分电路以美国

公司生产的

A/D

转换器

MC14433

为核心。

MC14433

是单片

C M O S3

位双积分型

A/D

转换器,

A/D

转换器转换精度高,

达±

05

±

1

字;转换速率为

2

25

/

秒;输入阻抗大于

1000M

Ω

;外围元件少,电路结构简单;量程为

1

999V

199

9mV

两挡;输出

8421BCD

代码,经译码后实现

动态扫描显

示。

MC14433

的第

2

脚为外接基准电压

Vref

输入端;第

3

脚为被测电压

Vin

输入端;第

1

脚为模拟地,此端为高阻输入端,是被测电压和基准电压的地;第{15}

脚为过量程输出标志

OR

,平时

OR

为高电平,当

|Vin|>Vref

即超过量程时,

OR

为低电平。被测电压

Vin

与基

准电压

V r e f

成下列比例关系

(

当小数点定位于

4

LED

数码管的十位数时

)

输出读数

=

×

199

9

在附图中,

IC2(

译码器

M C14511)

IC1(MC14433)

输出的

BCD

码译成十进制数显示,因为

MC14433

以扫描方式输出数据,

所以只需要用一个译码器就能驱动

4

只共阴极

LED

数码管,

其中千位数的数码管

(

最左边一个

LED

数码管

)

b

c

两段。

4

LED

数码管的公共阴极分

别由

IC3(MC1413)

中的

4

个达林顿复合晶体管驱动。负号由千位数的LED

数码管之“

g

段”

来显示,

显示负号的

g

段”

MC14433

Q2

控制,

当输入负电压时

(

对应温度为

℃以下

)

Q2=

,显示负号的“

g

段”通过

R15

点亮;当输入正电压时

(

对应温度为

℃以上

)

Q2=

1

使

M C1413

的另一个达林顿复合晶体管把流过R15

的电流旁路到地,

使显示负号的

g

段”熄灭。

数字温度计的设计

数字温度计的设计 【摘要】 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,就是用单片机实现温度测量,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。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89S52单片机的数字温度计的设计用LCD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,可以用于温度等非电信号的测量,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,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。 【关键词】关键词1温度计;关键词2单片机;关键词3数字控制;关键词4DS1620 目录 第一章绪论 (2) 1.1 前言 (3) 1.2 数字温度计设计方案 (3) 1.3 总体设计框图 (3) 第二章硬件电路设计............................ 错误!未定义书签。 2.1 主要芯片介绍 (5) 2.1.1 AT89C51的介绍 (5) 2.1.2 AT89C51各引脚功能介绍 (5) 2.2 温度传感器 (7) 2.2.1 DS1620介绍 (7) 第三章软件设计................................ 错误!未定义书签。

3.1 主程序流程图 (11) 3.4 计算温度子程序流程图 (13) 3.5 显示数据刷新子程序流程图 (13) 第四章 Proteus仿真调试......................... 错误!未定义书签。 4.1 Proteus软件介绍 (15) 4.2 Proteus界面介绍 (16) 4.2.1 原理图编辑窗口 (18) 4.2.2 预览窗口 (23) 4.2.3 模型选择工具栏 (31) 4.2.4 元件列表 (35) 4.2.5 方向工具栏 (37) 4.2.6 仿真工具栏 (38) 4.3 本次设计仿真过程 (39) 4.3.1 创建原理图 (40) 设计总结 (50) 结论 (57) 参考文献 (59) 致谢 (62) 附录 (72)

电子技术基础数字温度计课程设计

课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日

邵阳学院课程设计(论文)任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计(论文)目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节,是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成,着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力,并要求能设计出完整的电路或产品,从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,具体要求如下: 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有:①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图,系统电路图,以及运行说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。

数字温度计说明书

单片机课程设计 题目:数字温度计 院别:机电学院 专业:机械电子工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 二〇一三年十二月二十一日

摘要 本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制,本文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,本次课程设计采用51单片机以及锁存器74HC573N、四位共阴数码管、DS18B20温度传感器、蜂鸣器、三极管等组成的自动过温报警器,该过温报警器测温准确,使用方便,显示清晰,最高精度可达到0.0625度,最长温度转换时间不到1秒,应用范围广泛。用四位共阴数码管实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强,可以设置上下限报警温度,且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时,启动蜂鸣器和指示灯报警。 关键词 过温报警;锁存器;单片机;温度传感器

目录 前言 (1) 一.本次课程设计实践的目的和意义 (2) 二.设计任务和要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 主要技术性能指标 (2) 2.3 功能及作用 (2) 三. 系统总体方案及硬件设计 (2) 3.1查阅相关资料后有以下两个方案可供选择 (2) 3.2元件采购 (3) 3.3系统总体设计 (3) 四.接口电路设计 (6) 4.1模块简介 (6) 4.2 主控制器 (6) 4.3 显示电路 (7) 4.4温度传感器 (7) 4.5温度报警电路 (9) 五. 系统软件算法分析 (10) 5.1主程序流程图 (10) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (11) 5.4 计算温度子程序 (12) 5.5 显示数据刷新子程序 (12) 5.6按键扫描处理子程序 (13) 六. 电路仿真 (14) 七.焊接好的电路实体图 (15) 八.检查与调试 (16) 九.作品的使用 (16) 十.设计心得 (20) 参考文献 (20) 附录 (21)

《 3位半数字显示温度计 》设计报告

《3位半数字显示温度计》 设计报告 设计时间: 班级: 姓名: 报告页数:

广东工业大学课程设计报告 设计题目_______ 学院专业班 学号姓名 (合作者号) 成绩评定_______ 教师签名_______ 一、设计任务与要求: 设计任务:

LM35, A/D转换器、数字显示器设计一个日常温度数字温 度计。 课程目标: ?1、加深对以上三门课程所学内容的理解; ?2、能够在设计中综合运用所学知识解决实际问题; ?3、初步掌握工程设计的一般方法,具备一定的工程设计能力。 ?4.培养独立思考和独立解决问题的能力,培养科学精神和严谨的工作作风。 标及技术要求: ?①温度显示范围:0℃~50℃; ?②数字显示分辨率:0.1℃; ?③精度误差≤0.5℃; ?④电路工作电源可在5~9V范围内工作. 二、设计方案及比较(设计可行性分析): 方案思路一------基于LM35芯片以51单片机作为核心的三位半数字显示温度计: 外接一个温度采集LM35,根据采集器的输出参数特性利用TX-1C开发板编程相关程序直接处理温度信息并将处理结果显示在开发板自带的液晶屏上 方案思路二------基于LM35芯片以ICL7106作为核心的三位半数字显示温度计: 1. 模拟信号采集部分:LM35采集温度信息转化为可处理的模拟信号并将该信号输入至数模转换部分 2. 模数转换部分:用ICL7106芯片以及相关原件组成的外围电路组成一个直流电压测量电路或一个数字电压表,利用ICL7106将模拟部分输出的模拟信号转换为数字信号,并通过7106自带的BCD译码器输出液晶屏所需输入信号 3. 液晶屏显示部分:液晶屏链接ICL7106对应的输出接口输入显示信号,显示该数字电压

制作数显温度计

用AD590和ICL7107制作数显温度计 一制作准备: 1、了解7107芯片基本特点。 ①ICL7107是31/2位双积分型A/D转换器,属于CMoS大规模集成电路,它的最大显示值为士1999,最小分辨率为100uV,转换精度为0.05士1 个字。 ②能直接驱动共阳极LED数码管,不需要另加驱动器件,使整机线路简化,采用士5V两组电源供电,并将第21脚的GND接第30脚的IN 。 ③在芯片内部从V+与COM之间有一个稳定性很高的2.8V基准电源,通过电阻分压器可获得所需的基准电压V REF。 ④能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动极性显示功能。 ⑤输入阻抗高,对输入信号无衰减作用。 ⑥整机组装方便,无需外加有源器件,配上电阻、电容和LED共阳极数码管,就能构成一只直流数字电压表头。 ⑦噪音低,温漂小,具有良好的可靠性,寿命长。 ⑧芯片本身功耗小于15mw(不包括LED)。 ⑨不设有一专门的小数点驱动信号。使用时可将LED共阳极数数码管公共阳极接V+. ⑩可以方便的进行功能检查。 图1 ICL7107的引脚图及典型电路。

ICL7107引脚功能 V+和V-分别为电源的正极和负极, au-gu,aT-gT,aH-gH:分别为个位、十位、百位笔画的驱动信号,依次接个位、十位、百位LED显示器的相应笔画电极。 Bck:千位笔画驱动信号。接千位LEO显示器的相应的笔画电极。 PM:液晶显示器背面公共电极的驱动端,简称背电极。 Oscl-OSc3 :时钟振荡器的引出端,外接阻容或石英晶体组成的振荡器。第38脚至第40脚电容量的选择是根据下列公式来决定: Fosl = 0.45/RC COM :模拟信号公共端,简称“模拟地”,使用时一般与输入信号的负端以及基准电压的负极相连。 TEST :测试端,该端经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地,故也称“逻辑地”或“数字地”。VREF+VREF- :基准电压正负端。 CREF:外接基准电容端。 INT:27是一个积分电容器,必须选择温度系数小不致使积分器的输入电压产生漂移现象的元件IN+和IN- :模拟量输入端,分别接输入信号的正端和负端。 AZ:积分器和比较器的反向输入端,接自动调零电容CAz 。如果应用在200mV满刻度的场合是使用0.47μF,而2V满刻度是0.047μF。 BUF:缓冲放大器输出端,接积分电阻Rint。其输出级的无功电流( idling current )是100μA,而缓冲器与积分器能够供给20μA的驱动电流,从此脚接一个Rint至积分电容器,其值在满刻度200mV时选用47K,而2V满刻度则使用470K。 2、了解AD590的特点。 AD590传感器的输出电流与环境绝对温度成正比.测温误差小,动态阻抗高,响应速度快,传输距离远,体积小,微功耗等特点.其外形图及符号如下图所示.共有三个管脚:1脚为正极,2脚为负极,3脚接管壳,使用时将3脚接地可以起到屏蔽作用. . 3、准备相关的材料 次级线圈能输出双电源的变压器,次级线圈输出为12V(也可为9V) 1个 AD590 1个 ICL7107 1个 7805,7905 各1个 1403 1个 电源线1条 整流二极管(IN4007) 4个 470uF带极性电容(耐压的多少是根据变压器来选择的可选用耐压16V,25V) 4个

数字式温度计的设计毕业设计

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X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,该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,它具有独特的单线总线接口方式。本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计,该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。 二、总体方案设计 1、数字温度计设计方案论证 2.1.1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。 2.1.2 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。 2.2方案二的总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 2、硬件设计 1.1 工作原理及硬件框图 基于DS18B20的温度测量装置电路图如图1所示,包括单片机最小系统、温度传感器、和显示电路。温度传感器DS18B20将被测环境温度转化成带符号的数字信号(以十六位补码形式,占两个字节),单片机对接收到的数字信号进行标度变换,转换成实际的温度值并送数码管显示。DS18B20传感器可置于离装置150米以内的任何地方。STC89C51是整个电路装置的控制核心,STC89C51内带4K字节的FlashROM,用户程序存放在此。 图2 系统硬件框图 3、系统分析: 本设计主要的任务是单片机软件的设计,而软件中的核心在于单片机与集成温度传感器DS18B20接口程序的设计,另外一点便是对数码管扫描显示的理解与运用。由于DS18B20集成了温度数据采集、模数转换

数字温度计课程设计报告

课程设计报告书 课程名称:电工电子课程设计 题目:数字温度计 学院:信息工程学院 系:电气工程及其自动化 专业班级:电力系统及其自动化113 学号:6100311096 学生姓名:李超红 起讫日期:6月19日——7月2日 指导教师:郑朝丹职称:讲师 学院审核(签名): 审核日期:

内容摘要: 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。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。 本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温 系统,并用LED数码管显示温度值,易于读数。系统电路简单、操作简便,能 任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。 关键词:单片机数字温度传感器数字温度计

数显温度计实验报告

项目编号: 大学生课外开放实验校级普通项目 实验报告 立项时间: 项目名称:数显温度计的设计与制作 学生姓名: 指导教师: 学院: 完成时间:2014.5 设备与实验室管理处制

0. 引言 单片机技术作为计算机技术的一个分支,广泛地应用于工业控制,智能仪器仪表,机电一体化产品,家用电器等各个领域。“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。学生在课程设计,毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识,而且,进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。鉴于此,提高“单片机原理及应用”课的教学效果,让学生参与课程设计实习甚为重要。单片机应用技术涉及的内容十分广泛,如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法,是一个很有价值的教学项目。为此,我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计,锻炼学生的动脑动手以及协作能力。 单片机课程设计是针对模拟电子技术,数字逻辑电路,电路,单片机的原理及应用课程的要求,对我们进行综合性实践训练的实践学习环节,它包括选择课设任务、软件设计,硬件设计,调试和编写课设报告等实践内容。通过此次课程设计实现以下三个目标:第一,让学生初步掌握单片机课程的试验、设计方法,即学生根据设计要求和性能约束,查阅文献资料,收集、分析类似的相关题目,并通过元器件的组装调试等实践环节,使最终硬件电路达到题目要求的性能指标;第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础,毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。第三,培养学生勤于思考乐于动手的习惯,同时通过设计并制作单片机类产品,使学生能够自己不断地学习接受新知识(如在本课设题目中存在智能测温器件DS18B20,就是课堂环节中不曾提及的“新器件”),通过多人的合作解决现实中存在的问题,从而不断地增强学生在该方面的自信心及兴趣,也提高了学生的动手能力,对学生以后步入社会参加工作打下一定良好的实践基础。 1.设计意义 在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,传统的测温元件有热电偶和热电阻。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,需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下: ●硬件电路复杂; 2

数字温度计的设计与仿真

单片机原理与应用设计课程综述 设计项目数字温度计 任课教师 班级 姓名 学号 日期

基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要:随着科学技术的不断发展,温度的检测、控制应用于许多行业,数字温度计就是其中一例,它的反应速度快、操作简单,对环境要求不高,因此得到广泛的应用。 传统的温度测量大多使用热敏电阻,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将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片,利用DS18B20来实现测温,用LCD液晶显示器来实现温度显示。 温度测量范围为0~119℃,精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值,当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声,并显示温度值,该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。 关键词:数字温度计;DS18B20;AT89C51; LCD1602 一、绪论 1.1 前言 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,但人们对它的要求也越来越高,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。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,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义 数字温度计与传统温度计相比,具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51,DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用,巩固所学的知识,为以后工作与学习打下坚实的基础。 数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中,如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如:发电厂锅炉

数显温度计课程设计

目录 摘要 (4) 一.设计的目的............................................... ..4二.设计要求.. (4) 三.总体设计方案....................... .................... (4) 3.1设计思路........................................ . (4) 3.2总体设计框图................................. . (4) 四.系统硬件电路的设计..................................... . (5) 4.1 AT89C52的简介 (5) 4.2复位电路的设计 (9) 4.3晶振电路的设计 (9) 4.4温度采集电路中DS18B20的简介与用法.............. ..10 4.5温度传感器与单片机的连接 (12) 4.6温度显示电路......................................... ..13五.系统程序的设计 (13) 六.仿真分析 (15) 七. 设计总结................................................ .. 16 8.参考文献. (17) 附录 (18)

数字温度计 摘要:此电路是用AT89C52单片机器件,并利用DS18B20温度传感器和4位共阳极LED数码管动态扫描来完成温度显示。电路特点有体积小,灵敏度和精度高,很适应很多对精度要求较高的场合,完成对设备及场地的温度控制,能有效的提高工作人员对环境的变化的反应速度。 关键词:AT89C52;DS18B20;LED;温度控制等。 一.设计的目的 系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,能通过独立思考、查阅工具书、参考文献,寻找解决方案; 二.设计要求 1、基本范围-50℃-110℃ 2、精度误差小于0.5℃ 3、LED数码直读显示 扩展功能:1、可以任意设定温度的上下限报警功能;2、实现语音报数 三.数字温度计的总体设计方案 3.1设计思路:(总电路图见附录) 温度只要在所设定的上下温度界限内,就会在显示设备中精确的显示出来,如果温度超过了所设定的温度界限,就发出报警声。能够及时向温度监控人员发出温度超限信息。便于温控人员及时的调整与控制。另外此温度控制器操作简单,体积小,灵敏度高,精度高。 3.2总体设计方框图: 图3.1 设计方框图

数字温度计设计报告

文理学院 单片机课程综合设计 设计题目:数字温度计 学号: 3 姓名:洋 班级: 2013级电气S2班提交日期: 2016.01.14 电子电气工程学院

目录 一.引言 二. 设计务任和要求 三. 系统总体方案及硬件设计 四. 系统软件算法分析 五. 电路仿真 六. 电路板制作过程 七. 电路调试过程 八. 总结与体会 九. 参考文献 十. 源程序

一引言 随着电子技术的不断发展,我们能应用到的电子产品也越来越多。而生活中我们用的很多电子产品都越来越轻巧,价格也越来越便宜.利用电子芯片实现的东西也越来越来越多,比如数字温度计。当然,非电子产品的常用温度计也很便宜。此次课设论文所介绍的是自己动手制作的一个高精度数字温度计。本次课设不但丰富了课余生活,还从实践中学到并了很多新知识,并从中巩固了以前的知识。 用Protel 99软件来设计制作电路板——PCB(Printed circuit Bound)。在PCB上,布置一系列的芯片、电阻、电容等元件,通过PCB上的导线相连,构成电路,一起实现一定的功能。电路通过连接器或者插槽进行输入/输出,有时还有显示部分(如发光二极管LED、.数码显示器等)。可以说,PCB是一块连接板,它的主要目的是为元件提供连接,为整个电路提供输入输出端口和显示,电气连接通性是PCB最重要的特性之一。PCB在各种电子设备中有如下功能:(1)提供集成电路等各种电子元件固定、装配的机械支撑。(2)实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要的电气特性。(3)为电动装配提供阻焊徒刑,为元器件插装、检查、维修提供识别符和图形。 做本课题的所用到的知识是我们学过的模拟电子电路以及数字逻辑电路等,当然还用到了刚刚学过不久的单片机知识。本次课设是把理论和实践结合起来,这不但可以锻炼自己的动手能力,而且还可以加深对数字逻辑电路和模拟电子电路的学习和理解。同时也激起了我学好单片机的斗志。为了全面清晰的表达,本论文用图文并茂的方式,尽可能详细的地介绍此次设计的全过程。 二设计务任和要求 2.1、基本围-20℃——100℃ 2.2、精度误差小于0.5℃ 2.3、LED 数码直读显示 2.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 三系统总体方案及硬件设计 3.1数字温度计设计方案论证 3.1.1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,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 3.1.2 方案二

简易数字温度计课程设计

唐山学院 单片机原理课程设计 题目简易数字温度计 系 (部) 智能与信息工程学院 班级 姓名 学号 指导教师 2017 年 1 月 2 日至 1 月 6 日共 1 周 2017年1月4日

《单片机原理》课程设计任务书

课程设计成绩评定表

目录 1.方案论证 0 2.硬件设计............................................ 错误!未定义书签。 2.1系统构成 (1) 2.2器件选择 (1) 2.2.1 AT89C51概述 (1) 2.2.2 AT89C51引脚功能 (3) 2.2.3复位电路的设计 (4) 2.3数字温度传感器 (5) 2.3.1 DS1621的技术指标 (5) 2.3.2 DS1621的工作原理 (6) 2.4 单片机和DS1621接口电路...................... 错误!未定义书签。 2.5 七段LED数码显示电路 (7) 3.系统软件设计 (9) 3.1 编程语言选择 (9) 3.2 主程序的设计 (9) 3.3 温度采集模块设计 (10) 3.4 温度计算模块设计 (10) 3.5 串行总线编程 (11) 4.软硬件调试结果分析 (12) 5.设计总结 (13) 6.参考文献 (14) 附录A 多点温度采集系统电路原理图 (15)

1.方案论证 该系统可以使用方案一:热敏电阻;方案二:数字温度芯片DS1621实现。采用数字温度芯片DS1621 测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS1621 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS1621和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用51 单片机控制,软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。 控制工作,还可以与PC 机通信上传数据,另外AT89S51 在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。 该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS1621进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强,它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,并可以利用AT24C16芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。故采用了方案二。 测温电路的总体设计方框图如图1-1所示,控制器采用单片机AT89C51,温度传感器采用DS1621,用5位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 图1-1 测温电路的总体设计方框图

基于单片机的数字温度计设计课程设计

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。基于题目基本要求,本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。本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 一.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

数字式温度计设计课程设计

课程设计说明书 课程设计名称:单片机课程设计 课程设计题目:数字式温度计的设计学院名称:电气信息学院 专业班级:15电力(3)班 学生学号:1504200623 学生姓名:曾高 学生成绩: 指导教师:易先军 课程设计时间:2017.10.30 至2017.11.5

格式说明(打印版格式,手写版不做要求) (1)任务书三项的内容用小四号宋体,1.5倍行距。 (2)目录(黑体,四号,居中,中间空四格),内容自动生成,宋体小四号。 (3)章的标题用四号黑体加粗(居中排)。 (4)章以下的标题用小四号宋体加粗(顶格排)。 (5)正文用小四号宋体,1.5倍行距;段落两端对齐,每个段落首行缩进两个字。 (6)图和表中文字用五号宋体,图名和表名分别置于图的下方和表的上方,用五号宋体(居中排)。(7)页眉中的文字采用五号宋体,居中排。页眉统一为:武汉工程大学本科课程设计。 (8)页码:封面、扉页不占页码;目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列,正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列;页码位于页脚,居中位置。 (9)标题编号应统一,如:第一章,1,1.1,……;论文中的表、图和公式按章编号,如:表1.1、表1.2……;图1.2、图1.2……;公式(1.1)、公式(1.2)。

课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务(从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题,根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏) 1. 用DS18B20设计一款能够显示当前温度值的温度计; 2. 通过切换按钮可以切换华氏度和摄氏度显示; 3. 测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明; 2.有程序设计的分析、思路说明; 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明; 4.完成系统调试(硬件系统可以借助实验装置实现,也可在Proteus 软件中仿真模拟); 5.有程序运行结果的截屏图片。

DS18B20数字温度计设计实验报告

单片机原理及应用 课程设计报告书 题目:DS18B20数字温度计 姓名学号:20133522080 赵晓磊 20130123096 段石磊 20133522028 付成 指导老师:万青 设计时间: 2015年12月

电子与信息工程学院 目录 1.引言 (3) 1.1.设计意义 (3) 1.2.系统功能要求 (3) 2.方案设计 (4) 3.硬件设计 (2) 4.软件设计 (5) 5.系统调试 (7) 6.设计总结 (8) 7.附录 (9) 8.作品展示 (15) 9.参考文献 (17)

DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义 在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,传统的测温元件有热电偶和热电阻。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,需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下: ●硬件电路复杂; ●软件调试复杂; ●制作成本高。 本数字温度计设计采用美国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DS18B20作为检测元件,测温范围为-55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃。 DS18B20可以直接读出被测温度值,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热点。 1.2. 系统功能要求 设计出的DS18B20数字温度计测温范围在-55~125℃,误差在±0.5℃以内,采用LED数码管直接读显示。

2. 方案设计 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。 数字温度计总体电路结构框图如4.1图所示: 图4.1 3. 硬件设计 温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传 感器使用DS18B20,使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。 主控制器 单片机AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点, 两个端口刚好满足电路系统的设计需AT89C2051 主 控 制 器 DS18B20 显示电路 扫描驱动

用AT89C51控制ICL7135的0.01℃数显温度计

用AT89C51控制ICL7135的0.01℃数显温度计 摘要:本文用晶体管PN结作温度传感器,用集成电路ICL7135等作A/D转换器,以AT89C51为控制器,制作了测量精度可达0.01℃的数字温度计。主要介绍了本数显温度计的硬件结构和软件编程实现的方法,通过实验测试说明,所设计的温度计能达到要求。 关键词:单片机AT89C51 数显温度计温度传感器 A/D转换器 温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域,尤其在热学实验(如:物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)中,有特别重要的意义。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数因难,而且它们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。而利用晶体三极管3DG6C的基极与集电极之间正向电压降U bc随温 度T呈线性变化的关系作为温度传感器,以OP07构成放大器,以位A/D转换器ICL7135 作A/D转换器设计的数显温度计可以解决这些问题[1]。笔者根据实际使用的需要,设计了以 AT89C51为控制核心,具有测量间隔可设定、测量结果可自动记录、可查询,并经简单扩展就具有报警能力和同PC机进行数据交换的0.01℃数显温度计,并用于热学实验取得成功。 1 硬件电路和工作原理 1.1 电路框图 整机电路由温度信号采集放大电路、A/D转换电路、CPU控制与显示电路三部分组成,其框图如图1所示。温度信号由数据采集电路中的温度传感器转换为电信号,经放大电路后,送入A/D 转换器,转换后,以BCD码形式送入CPU,再由程序控制其输出显示,键盘完成各项设置。 1.2 数据采集、放大电路 如图2所示,晶体三极管Q1(3DG6C)的BE极相连,利用基极与集电极之间正向电压降U bc随温度呈线性变化的关系作为温度传感器[1]。MC1403(IC1)的输出(2.5V)作为供电电源,以满足电压稳定性及测量精度较高的要求。由具有低失调、低噪声、低漂移的高精度集成运算放大器OP07 (IC2) [2]及R2、R3组成差动放大器,将温度传感器检测到的与温度有关的电信号进行适当放大后再输出到由R6送入IC5(ICL7315)的10脚,以进行A/D转 换。 运算放大器OP07反相输入端接入的信号是随温度变化的PN结压降U1,同相输入端加一固定不变的电压U2。U2表示0℃时PN结上的压降,它可以通过精密可调电阻RP2进行调节。在该放大器中,取R2=R4和R3=R5,则输出电压Uo表示为: Uo = (R3/R2)*(U2– U1)

基于单片机的数字温度计设计报告

课程设计报告 引言 随着电子技术的不断发展,我们能应用到的电子产品也越来越多。而生活中我们用的很多电子产品都越来越轻巧,价格也越来越便宜.利用电子芯片实现的东西也越来越来越多,比如数字温度计。当然,非电子产品的常用温度计也很便宜。此次课设论文所介绍的是自己动手制作的一个高精度数字温度计。本次课设不但丰富了课余生活,还从实践中学到并了很多新知识,并从中巩固了以前的知识。 用Protel 99软件来设计制作电路板——PCB(Printed circuit Bound)。在PCB上,布置一系列的芯片、电阻、电容等元件,通过PCB上的导线相连,构成电路,一起实现一定的功能。电路通过连接器或者插槽进行输入/输出,有时还有显示部分(如发光二极管LED、.数码显示器等)。可以说,PCB是一块连接板,它的主要目的是为元件提供连接,为整个电路提供输入输出端口和显示,电气连接通性是PCB最重要的特性之一。PCB在各种电子设备中有如下功能:(1)提供集成电路等各种电子元件固定、装配的机械支撑。(2)实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要的电气特性。(3)为电动装配提供阻焊徒刑,为元器件插装、检查、维修提供识别符和图形。 做本课题的所用到的知识是我们学过的模拟电子电路以及数字逻辑电路等,当然还用到了刚刚学过不久的单片机知识。本次课设是把理论和实践结合起来,这不但可以锻炼自己的动手能力,而且还可以加深对数字逻辑电路和模拟电子电路的学习和理解。同时也激起了我学好单片机的斗志。为了全面清晰的表达,本论文用图文并茂的方式,尽可能详细的地介绍此次设计的全过程。

1.设计务任和要求 1.1、基本范围-20℃——100℃ 1.2、精度误差小于0.5℃ 1.3、LED 数码直读显示 1.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 2. 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1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,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 2.1.2 方案二 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,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,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,费用较低,可靠性高,软件设计也比较简单,故采用了方案二。 2.2系统总体设计 温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示,控制器采用单片机STC89C52,温度传感器采用DS18B20,用4位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。

基于stc89c52,ds18b2的电子温度计课设

正文 1.设计内容和要求。 随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度因素,许多产品对温度范围要求严格,而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量,同时有温度信息传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下,开发一种能够同时测量多点,并且实时性高、精度高,能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。 本课题以STC89C52单片机系统为核心,能对多点的温度进行实时巡检。DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并通过LCD1602显示当前温度,实现实时温度测量。 2、系统总体结构 系统的系统设计方框图如图1-1所示,它主要由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机STC89C52;②显示部分采用LCD1602以动态扫描方式实现温度显示;③温度采集部分的温度传感器采用DS18B20智能温度温度传感器。DS18B20进行温度采集和转换输出数字型的温度值,然后通过数据引脚传到单片机的P3.7口,单片机通过P2口将数据扫描到LCD1602显示屏上。 图2-1

3、硬件设计 3.1 控制模块 本设计采用单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。单片机STC89C52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。温度传感器DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量,组建传感器网络,且系统的抗干扰性好、设计灵活、方便,而且能在恶劣的环境下进行现场温度检测。 3.2温度采集模块 这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作,由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。DS18B20智能温度温度传感器进行温度采集和转换输出数字型的温度值,然后通过数据引脚传到单片机的P3.7口,单片机接受温度并存储。DS18B20是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,它可将温度信号直接转换为数字信号,实现了与单片机的直接接口,从而省去了信号调理和A/D转换等复杂模/数转换电路。DS18B20构成的温度采集模块电路简单、功能可靠、测量效率高,很好地弥补了传统温度测量方法的不足可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有集成度高、模拟输入数字输出、抗干扰能力强、体积小、接口方便、传输距离远测温误差小等特点。如图3-1. 图3-1 3.3温度显示模块 本课程设计的显示模块采用LCD1602液晶显示器显示温度数据,整数进行显示,从P0口送数,P2口扫描。显示当前测量的温度。 3.4电源

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