(完整版)基于单片机的数字温度计的设计本科毕业设计

钦州学院

本科毕业论文（设计）

基于单片机的数字温度计的设计

院系物理与电子工程学院

专业自动化

学生班级 2010级1班

姓名

学号

指导教师单位物理与电子工程学院

指导教师姓名

指导教师职称讲师

2014年4月

基于单片机的数字温度计的设计

自动化专业2010级

指导教师

摘要

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到生活、工作、科研等各个领域，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多功能数字温度计，该设计主要包括温度模块和时钟模块，温度模块实现了温度的上下限设置报警功能，当温度不在设定范围内时，可以报警；时钟模块可以同步显示时间日历，日期和时间都可通过按键校整。本系统显示部分采用LCD液晶显示屏显示，工作方便，外形美观。

关键词：单片机STC89C52；LCD1602；DS18B20；DS1302

Design of digital thermometer based on single chip

Automation professional 2010

Instructor

Abstract

With the era of progress and development, single-chip technology has

spread to live, work, research and other fields, has become a relatively

mature technology. This paper will introduce a single-chip microcomputer-based control of multifunctional digital thermometer. This

design includes a temperature module and a clock module. Temperature modules can achieve alarm function by setting the upper and lower limits

of temperature. When the temperature is not within the set range, it could

alarm. And clock modules can simultaneous display the calendar, which

date and time can be corrected through the keys. Parts of the system

display use LCD liquid crystal display screen, work convenient with beautiful appearance.

Key words: Single Chip STC89C52,LCD1602,DS18B20,DS1302

目录

前言 (1)

1方案论证与系统总体框图 (1)

1.1方案论证 (1)

1.1.1方案一 (1)

1.1.2方案二 (2)

1.2系统设计框图 (2)

2.1STC89C52RC单片机 (3)

2.2LCD1602显示屏 (4)

2.3DS1302时钟芯片 (7)

2.3.1DS1302的寄存器 (8)

2.3.2DS1302的读写方式 (10)

2.4温度传感器DS18B20 (11)

2.4.1DS18B20接口电路 (12)

2.4.2DS18B20工作原理 (13)

2.4.3DS18B20工作时序 (16)

3硬件电路 (19)

3.1单片机主控制模块设计 (19)

3.2显示模块设计 (21)

3.3时钟电路模块设计 (22)

3.4温度测量电路模块设计 (22)

3.5报警和按键模块设计 (24)

3.6系统总体硬件电路 (25)

4软件设计 (26)

4.1系统软件程序设计 (26)

4.2液晶显示程序 (26)

4.3时钟芯片程序 (28)

4.4温度传感器程序 (29)

总结 (32)

致谢 (33)

参考文献 (33)

附录B (34)

附录C (35)

前言

时代在变化，科学技术不断地融入人们的生活中，因此单片机的应用越来越广泛。单片机常作为一个核心部件使用，特别是在自动控制系统和实时检测系统中[1]。数字温度计和数字钟便是其中的代表之一，把单片机结合到温度计和时钟的设计中，使他们实现数字化，大大方便了人们对温度的测量和时间的记录。科学技术能够让旧的东西焕发新的活力，从而改变人们的生活方式。

温度是常用到的一个物理量，特别是在石油、化工、环境保护、医学、工业等领域更是作为必测参数[2]。对温度的测量就必须用到温度计，传统的温度计有酒精温度计、水银玻璃温度计、热电偶和热电阻温度计等。传统的温度计反应速度慢、读数麻烦等缺点，因此应用起来比较麻烦，在一些领域，传统的温度计往往达不到测量要求[3-4]。时代在进步，科学技术也快速发展，新技术推动了温度测量方式的变化，无需人员参与就能够自动检测的测温系统被广泛应用。本设计的数字温度计可以实现数字显示，使得读数变得更加方便快捷，同时也能够达到比较高的测量精度。本设计中采用8位单片机作为主控制器件，添加了8管脚封装的时钟芯片，以实现计时功能。测温元件选用的是一种封装类似于三极管的温度传感器，此温度传感器具备把模拟量转变为数字量的功能，大大简化了本设计的电路，提高了系统的稳定性，同时也降低了设计成本。为了具备比较好的显示界面，显示器件采用的是LCD液晶屏，

1方案论证与系统总体框图

1.1方案论证

1.1.1方案一

感温器件选用的是日常生活中比较常见的热敏电阻，温度与时间的数字则用LED数码管显示。本系统的测温电路利用热敏电阻的感温效应，采集随被测温度变化的电流值或者电压值，然后经过A/D芯片把模拟量转换成单片机可以处理的数字量，然后用LED数码管将被测温度显示出来。这样的设计方案需用到比较繁杂的A/D转换电路，要比较完整的显示所有内容需用到多位数码管，电路比较繁杂。

1.1.2方案二

选择DS18B20作为测温器件，把测得的温度和同步的时间日历显示在LCD液晶里。本系统仅使用一只DS18B20传感器，DS18B20不仅可以直接读取被测温度值进行显示，而且温度传感器DS18B20具有独特的单总线接口方式，与单片机连接时仅需要一条线既可实现通讯，无需太多外部元件，简化了外围电路[5]。1602液晶的显示空间大，完全满足温度和日历的显示要求，电路简单，显示信息完整，可以很好的满足设计要求。

综上所述，方案一中的电路比较复杂，器件多，不便于调试；方案二的电路相对简单，器件消耗少，并且程序编写也比较简单，所以本设计选用方案二。

1.2系统设计框图

主控器模块、显示模块、测温模块和时钟模块是本系统的主要部分，另外还加有一些简单电路，例如复位电路、报警电路和按键等。测温模块的核心器件是DS18B20温度传感器，其应用电路简单，方便使用。计时芯片使用的是DS1302，它能够精准计时，而且能够在失去主电源的情况下由后备电源对它供电，以保证芯片的正常工作。显示模块采用液晶显示屏LCD1602，简洁美观。主控芯片使用STC公司生产的RC系列

STC89C52RC单片机。具体系统设计框图如图1.1所示。

2主要器件功能介绍

2.1 STC89C52RC单片机

STC89C52RC单片机是国内公司生产的一种8位单片机，属于RC系列单片机中的一种。这种系列单片机在出厂时就已经被完全加密，不可能被解密，用户程序可以用ISP/IAP机制写入。它分有DIP-40，PLCC-44，PQFP-44三种封装类型，第一种封装类型是最普遍的，也是最常用的，所以此系统选择了第一种封装类型。

此单片机的功耗比较很低，运行速度也比较快，内部带有多达8K容量的可编程存储器，完全满足了本设计的控制要求。芯片中包含着非常灵巧的8位处理器和大容量的可编程存储器，这特性加快了此单片机在很多不同控制领域的使用。此单片机具有这样的一些标准功能，如32 位I/O 口线，512字节随机存储器，8k字节可编程存储器，三个16位定时器/计数器，内部复位电路，内置4KB带电可擦写可编程只读存储器，掉电时数据不会丢失，可以同时接收与发送数据的串行口。另外它可降至0Hz静态逻辑操作，有两种软件节电模式可选择。空闲模式下，CPU不工作，但串口、RAM、中断、定时器/计数器仍然工作[6]。掉电保护方式下，RAM 内容不丢失，振荡器不工作，因此单片机停止所有工作，当新中断或硬件复位时，单片机又开始工作。在此采用的STC公司生产的STC89C52RC 单片机，它不仅价格便宜，而且焊接简单方便，并有着比较大的存储空间[7]。其管脚图如下图2.1所示。

图2.1STC89C52单片机管脚图

STC89C52RC各个管脚的功能如下[8-9]：

（1）主电源引脚（2根）

VCC(Pin40)：电源输入，接正五伏电源；

GND(Pin20)：接地。

（2）外接晶振引脚（2根）

XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端；

XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端。

（3）控制引脚（4根）

RST/VPP(Pin9)：复位用的引脚，高电平有效，当高电平持续的时间为24个时钟振荡周期时就可以实现单片机的复位操作，如果高电平的持续时间过短将不能复位成功。

ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号；

PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号。

EA/VPP(Pin31)：程序存储器的选择脚，当这个管脚接到高电平时指令被从内部程序存储器读取，当这个管脚接到低电平时指令被从外部程序存储器读取。

（4）可编程输入/输出引脚（32根）

这种类型的单片机中共32个可编程的I/O引脚，每8位作为一个口，共分为4组，分别为P0、P1、P2、P3口。

P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O引脚，名称为P0.0～P0.7；

P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O引脚，名称为P1.0～P1.7；

P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O引脚，名称为P2.0～P2.7；P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O引脚，名称为P3.0～P3.7。

2.2 LCD1602显示屏

LCD1602液晶屏，可以显示两行的内容，共有32小格，每个字符占用一个小格子的空间。可以拿来显示符号、数字、字母等的点阵型液晶模

块，也可以显示汉字，但是实现的过程相当复杂，1602液晶也常常被叫为1602字符型液晶，它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，字符可以显示在任何一个点阵字符位上。这种液晶有不少的优点，例如超薄而轻巧、体积较小、显示的内容比较丰富和微功耗等，所以比较受欢迎，它被越来越广泛的应用到袖珍式仪表以及低功耗应用系统中[10]。比传统的数码管显示它的显示界面有了很大的改善，虽然它的价格高点，但是它显示的效果好也很耐用。与数码管相比，它接线相对简单，容易焊接，而且它的显示程序相对数码管的显示程序来说也比较短，容易编写和调试。LCD1602可以能让系统的显示模块能够可以显示比较多的信息，该器件采用并行接口，传送数据的效率也比较好。LCD1602的管脚图和接口信号说明分别如图2.2和表2.1所示。

图2.2LCD1602的管脚图

表2.1LCD1602的接口信号说明

使用指令可以实现对1602屏的操作，例如读、写、显示地址等。使用这类型的液晶前要了解相关指令的作用以及指令的设置方法，只有在完成相关指令的设置的情况下，才能在屏幕上显示所需的效果，这种液晶总共有11条指令，如表2.2所示。

表2.2LCD1602指令表

2.3 DS1302时钟芯片

DS1302芯片是由国外公司研制生产的，一般为8管脚封装，它作为一种自带随机存储器、运行功耗低、运行速度快的适时时钟芯片,它的实时时钟电路提供了年、月、日、星期、时、分还有秒的信息。这种时钟芯片可以自动调整闰年的天数和每月的天数，改变了以往只能靠人工进行调整的情况，时钟操作能以指令设定为12或24小时格式[11-12]。它与主控制器之间的通信方式为同步串行方式，节省了主控制器的I/O资源，也简化了系统的电路设计结构。DS1302管脚图及内部结构图如下图2.3所示。

（1）1脚VCC1为后备电源引脚；

（2）2和3脚X1、X2是晶振引脚；

（3）4脚GND作为接地引脚；

（4）5脚RST作为复位引脚；

（5）6脚I/O作为数据输入、输出引脚；

（6）7脚SCLK作为串行时钟引脚；

（7）8脚VCC2作为主电源引脚；

图2.3DS1302管脚及内部结构图

2.3.1 DS1302的寄存器

DS1302内部含有时钟相关的寄存器，通过向相关寄存器写入一些命令字实现对时钟DS1302的操作，例如在需改变某时刻分的初始值，首先要把命令字82H写入寄存器,然后就可以把初始值写入分寄存器；当某时刻分的值需要读出时，需要先写入命令字82H,然后才可以从分寄存器读取数据。表2.3列出了DS1302内部和时钟相关的寄存器分布。

表2.3DS1302内部和时钟相关的寄存器分布

上表中各寄存器存放的数据位均为BCD码，所用符号的意义如下：（1）CH为时钟停止位，CH=0，振荡器开始工作；CH=1，振荡器停止工作。

（2）10SEC为秒的十位数字，SEC为秒的个位数字；

（3）10MIN为分的十位数字，MIN为分的个位数字；

（4）AP为小时的格式设置位，AP=0，上午模式（AP）；AP=1，下午模式（PM）；

（5）10DATE为日期的十位数字，DATE为日期的个位数字；

（6）10M为月的十位数字，MONTH为月的个位数字；

（7）DAY为周的个位数字；

（8）10YEAR为年的十位数字，YEAR为年的个位数字；

DS1302内部的RAM共有两种，一种是单个RAM单元，总共31个，一个8位的字节作为每一个单元[13]。C0H到FDH作为命令控制字，偶数表示写操作，奇数表示读操作；另一种是突发方式下的RAM, 所有的RAM的31个字节可一次性被读写，FFH和FEH分别作为读写命令控制字。在一般

情况下，不需要对RAM 进行操作。

2.3.2 DS1302的读写方式

如图2.4所示为DS1302的命令字结构。第8位为最高控制位，当它为1时，表示允许写入；如果不为1，则表示禁止写入。第7位表示操作对象是RAM 还是寄存器，该位为1，对RAM 操作；不为1，对时钟寄存器操作。最后一位为0，表示写；为1，表示读。剩下的5个位是RAM 或时钟寄存器的内部地址。

图2.4 DS1302的命令字结构

图2.5 DS1302工作时序图

单片机和DS1302之间的通信协议规定：无数据传递时，SCLK 这个引脚会保持低电平的状态，此时如果CE 从低电平变成高电平时即启动数据传输，CE 为低电平时禁止数据传输。在时钟脉冲的上升沿数据被写入到时钟芯片内，而在时钟脉冲的另一种状态，数据被从时钟芯片中读出。传递数据时，低位（bit0）在前，高位（bit7）在后。工作时序如图2.5所示。根

据这些规则，即可对DS1302进行读写操作。

2.4温度传感器DS18B20

DS18B20是新研发生产的传感器，具备单总线方式和数字化的特点，这种传感器适配微处理器属于一种改进型器件，具备了智能化的特点，可直接读出被测温度[14]。

这种温度传感器的内部都刻录有64位序列号，做到每个器件序号的唯一性，这种特点有助于在通信过程中的器件识别。又采用单总线这样的独特的接口方式，也就是多个数字式传感器可以同时挂在一根信号线上，所以比较容易实现用单块微控制器去控制分布在很多区域的DS18B20。这样的一种特性在过程监测和控制、机器温度探测、仪器温度探测、建筑物温度探测等方面都极其有用[15-16]。

图2.6是DS18B20的引脚排列，表2.4是DS18B20的引脚说明，图2.7是DS18B20的方框图。有两个字节的温度寄存器包含于高速暂存器中，传感器采集得的温度数据被存储到这两个寄存器中，以便后续的输出。每个器件的片序列号被存放到64 位只读存储器中。除了这些，一个字节的配置寄存器和一个用于温度报警值存储的寄存器也包含在这个高速暂存器里。有这种配置寄存器，用户可以设定温度的精度为12、11、10还有9位这四种中的其中一种。配置寄存器，TL和TH是一种不容易丢失数据的可擦除程序寄存器，因此在器件得不到供电的情况下寄存器中存储的数据依然保留着。

图2.6DS18B20引脚图图2.7DS18B20方框图

表2.4DS18B20的引脚说明表

2.4.1 DS18B20接口电路

DS18B20使用一个单线端口就能够实现通讯，其中使用的是一种非常独特的单总线协议。当在所有器件都经由漏极开路端口或者一个3态端口与总线连接到一块的情况下，控制线需要连接一个弱上拉电阻。在所设计的总线系统上，微控制器会根据每个器件独有的64位片序列号来辨认总线上的器件和记录总线上的器件地址。因为每个器件内都有一个独特的片序列码，所有从理论上讲在单根总线上能够连接的器件个数是无限的，但是在实际应用中总线上挂有的器件越多，温度检测的时间也越长，精度也有所下降。DS18B20有两种供电模式，一种是外部电源供电模式，即把外部电源接到VDD引脚即可完成供电，另一种是寄生电源供电模式，该模式允许DS18B20工作于无外部电源需求状态。在本设计中DS18B20采用外部供电模式，把5V电源接到VDD引脚，这是一种典型的接法，见图2.8。采用这种接法的好处就是单总线上省去了强上拉。此外在温度转换期间总线不用总维持在高电平。

图2.8DS18B20典型接口电路

2.4.2 DS18B20工作原理

DS18B20的显著特点是它能够直接读数字的温度传感器。DS18B20成功启动之后处于低功耗等待状态，如果要进行温度测量以及AD转换时，主控制器向传感器发送[44H]命令。完成这个操作后，进行温度测量，转换后得的温度数据以两个字节的形式被存放到高速暂存器的温度寄存器中，接着DS18B20继续处在等待状态[17]。采用外部电源供电模式下的DS18B20，主控制器在向它发送温度转换指令之后接着发起“读时序”，如果温度传感器把检测来的温度转换完毕则返回1，处在温度转换过程则返回0。

由一个或多个从机和一块总线控制器组成的系统通常称为单总线系统。当只有一只从机挂在总线上时，系统被称为“单点”系统；如果由多只从机挂在总线上，系统被称为“多点”系统。在本设计中DS18B20只能充当从机的角色。单总线系统中的指令和数据的传递一般从最低有效位开始，器件间的通信要严格遵循通信协议。通过单线总线端口访问DS18B20的协议如下：

步骤1：初始化。在单总线中，初始化序列是任何执行操作处理的开始。组成初始化序列的内容有两个部分，一个部分是由总线控制器向从机发出的复位脉冲，另一部分是从机向总线控制器发出的存在脉冲。有存在脉冲的产生说明总线上有DS18B20器件，同时也提示主控制器，表明自身已经做好执行其它操作的准备。

步骤2：ROM操作指令。如果有一个存在脉冲被总线控制器探测到，控制器就会发送一条ROM指令。当有若干只DS18B20连接到总线上，总线控制器要识别总线上的器件型号和器件数目也是得根据这些指令来完成的。这些指令都是基于每个器件独有的64位ROM片序列码，这样可以让总线控制器知道对众多器件中的具体一个进行操作。ROM指令总共为

五条，每一条指令的长度都为八位。总线控制器只有在发出一条ROM指令之后才能发送一条DS18B20功能指令。控制DS18B20的5条ROM指令如下：

(1)搜索ROM指令 [F0H]。给系统上电完成系统初始化，总线控制器得到从机的型号和数目是根据识别总线上所有ROM片序列码来实现的。器件的ROM编码被总线控制器通过搜索ROM指令不停的搜索，直到所有从机器件被确认为止。当只有一个从机在总线上时，那么可以用较为简单的读取ROM指令代替搜索ROM指令。在每次搜索ROM指令之后，总线控制器必须返回步骤1。

(2)读取ROM指令 [33H]。当总线上单挂着一个DS18B20温度传感器的情况下，这条命令才能够直接使用。在这样的指令下总线控制器可以直接读取从机中的64位片序列码，不在需要用到搜索ROM指令。如果总线上不止有一个从机时，直接使用这条指令就会发生数据冲突，因为所有从机在接收到这条指令之后会同时向控制器传送信号。

(3)匹配ROM指令 [55H]。匹配ROM指令，控制器发送这个指令后，接着发送器件的64位ROM编码序列，目的是在总线上寻找与所发送的编码序列匹配的器件。当总线上的某个器件的片序列号与从控制器传送来的片序列号相匹配时，此器件就会做出响应，然后执行随后的其它操作指令；所有和64位ROM片序列码不匹配的器件都将等待复位脉冲。

(4)忽略ROM指令 [CCH]。此条指令的功能是让总线控制器在没有得到某个器件片序列码的情况下也可以发送功能指令。比如，为了实现温度转换的操作，总线控制器首先把一条忽略ROM指令发送到温度传感器，接着又把温度转换指令[44H]发送到温度传感器。值得注意的是当总线上仅有一个器件时，不管怎样，当要把一条读取暂存器指令[BEH]发出之前必须先发送忽略ROM指令。当总线上只有一个器件时，采用这条命令可

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)

基于AT89C5单片机的数字温度计设计

基于AT89C5单片机的数字温度计设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 科研实践 题目：基于单片机的数字温度计的设计

目录 目录 (2) 1.绪论 (3) 1.1课题研究背景及意义 (3) 1.2课题研究的内容 (3) 2.数字温度计的系统概论 (5) 2.1系统的功能 (5) 2.2温度计的分析 (5) 3.设计方案和要求 (6) 3.1设计任务和要求 (6) 3.2元器件的选取 (6) 3.3系统最终设计方案 (7) 4.硬件设计 (8) 4.1总体设计结构图 (8) 4.2硬件电路概述 (8) 4.2.1最小系统 (8) 4.2.2输入电路设计 (11) 4.2.3输出电路设计 (12) 5.硬件仿真 (15)

6.实物制作 (18) 6.1电路板焊接 (18) 6.2电路板调试 (19) 7.小结 (20) 附录 (21) 1.参考文献 (21) 2.原理图 (22) 3.元器件清单 (23) 4.软件程序 (24) 5.实物图 (30) 1.绪论 1.1课题研究背景及意义 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。 1.2课题研究的内容 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数 字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机喜爱的硬 件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也进 行一一介绍，该系统可以方便的是实现温度采集和显示，并可以根据需要任意 设定上下限报警温度，它使用起来方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体 积小、功耗低等优点，适合我们日常生活和工农业生产中的温度测量，也可以 当做温度处理模块嵌入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20和AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合 与恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 本设计首先是确定目标，气候是各个功能模块的设计，再在Proteus软件上 进行仿真，修改，仿真。 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。

单片机数字温度计课程设计报告

数字温度计课程设计报告 目录 1. 设计任务 .................................................................... ................ .. (1) 1.1设计目的 . .......................................... .............. (1) 1.2设计指标 . ............................... ...................... . (1) 1.3设计要求 (1) 2.设计思路与总体框图................................................ .. (1) 3.系统硬件电路的设计............................................... (2) 3.1主控电路 .................................................. (2) 3.2液晶显示电路 (3) 3.3按键电路 ........... ................................................... .. (3) 3.4报警电路 .......................................... . (4) 4.系统仿真设计 (4) 4.1仿真原理图 ............................................................... ...... (4) 4.2各功能元件的分析 (5) 5.系统软件设计 (10) 5.1主程序 (11) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (12) 5.4设计温度子程序 (12) 5.5 1602 的温度显示 (13) 6.总结与体会 ...................................................................................... .... . (13) 6 1总结 ............................................................ ....... . (13) 6. 2 体会 ............................................................ ....... . (14) 7.参考文献 ............................................................ ....... .. (15) 8.附录 (16) 1.设计任务 1

基于51单片机的DS18B20数字温度计的实训报告

电子信息职业技术学院 暨国家示性软件职业技术学院 单片机实训 题目：用MCS-51单片机和 18B20实现数字温度计 姓名： 系别：网络系 专业：计算机控制技术 班级：计控 指导教师： * 伟 时间安排：2013年1月7日至 2013年1月11日

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：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S51

基于单片机的数字温度计设计开题报告

****大学综合性设计实验 开题报告 ?实验题目：数字温度计的设计 ?学生专业10电气工程与自动化 ?同组人:———————— ?指导老师： 2013年4月

1.国内外现状及研究意义 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段： ①传统的分立式温度传感器 ②模拟集成温度传感器 ③智能集成温度传感器。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，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)。社会的发展使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上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、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的结构特征及控制方法，并对以此传感器，AT89S51单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介绍。与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，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DS18B20，用液晶来实现温度显示。 2.方案设计及内容 （一）、方案一 采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，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。热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，

基于单片机控制的数字温度计毕业设计

单片机课程设计报告 数字温度计

1 设计要求 ■基本范围-50℃-110℃ ■精度误差小于0.5℃ ■LED数码直读显示 2 扩展功能 ■实现语音报数 ■可以任意设定温度的上下限报警功能

数字温度计 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，A T89S51 1 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A T89S51，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。 2 总体设计方案 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，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。 图1总体设计方框图 2.2.1 主控制器

基于单片机的数字温度计的设计

基于单片机的数字温度计的设计 摘要：本文介绍了一种AT89S52单片机的数字温度计设计。该数字温度计的主控系统采用AT89S52单片机，温度采集选用PT100型温度传感器，显示系统选用数码管，实现对温度的测量和显示。该数字温度计具有稳定性高、精度准确、结构简单等优点。 关键词：AT89S51单片机温度传感器PT100数码显示 温度传感器应用于诸多领域，不管是信息化还是工业化，我们都能够看到温度传感器的身影。 铂电阻温度传感器因其测量准确度高、测量范围大、稳定性好等,被广泛用于中温（-200℃～650℃）范围的温度测量中。 pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变，在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。 本设计采用PT100温度传感器，将把温度的变化转变成电压信号的变化并将其放大，然后通过A/D转换，将数据传递给单片机，再由单片机将信号进行处理，通过数码管显示出当前温度。电路原理如图： 本系统选择PT100温度传感器，选择AT89S52单片机，AT89S52接受PT100的信号，经过处理，当数码管接收到经过AT89S52单片机处理过的信号后，显示出接收到的温度。 而且温度传感器，输出信号是数字信号，而不是传统意义上的模拟信号，这样便于单片机处理及控制。省去了传统的模拟温度传感器需要的A/D转换电路，省去了很多不必要的电路，从而电路得到了简化，也提高了系统的工作效率，降低了系统的硬件成本。 PT100是一种广泛应用的测温元件。在-50～+600 ℃范围内具有其它温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。 本设计PT电阻采用三线制接法，可将PT100的两侧相等的导线长度分别加在两侧的桥臂上，使得导线电阻得以消除。 LM324运放电路工作过程：通过集成运放将基准电压4.096V转换为恒流源，电流流过PT100时在其上产生压降，再通过运放将该微弱压降信号放大，即输出期望的电压信号，将信号直接连AD转换芯片。 单片机的选择。AT89S52单片机是一种可靠性高、功率比较低的、性能很高的8bit4Kb 可编辑Flash的微控制器，拥有在系统上能够进行编辑的4Kb存储器。在AT89S52单片机的芯片上，具有8bitCPU和能够在系统进行编辑的Falsh，使得AT89S52在很多的领域被广泛地应用。 AD转换电路采用TLC2543美国德州仪器公司生产的12位开关电容型逐次逼近模数转换器，它具有三个控制输入端，采用简单的3线SPI串行接口可方便地与微机进行连接，是12位数据采集系统的最佳选择器件之一。数码管动态显示接口是单片机中最为常见的显示方式之一。 当单片机输出字形码时，单片机对位选通COM端电路的控制，显示相应的数码。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就会使各个数码管轮流受控显示。而在此过程中，每

单片机课程设计 数字温度计课程设计

单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1101 姓名： 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 1 月 17 日

1设计题目 基于单片机的数字温度计设计。 2设计方案 2.1设计目的 单片机是单片微型计算机的简称，其具有体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等优点，故可以广泛应用于各种领域。其中数字温度计就是一个典型的例子。 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，测温准确等特点，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求较高的场所，该设计主要使用的元件有单片机AT89C52，测温传感器使用DS18B20和LCD1602液晶显示器。 2.2性能指标 (1) 基本范围-50℃-110℃； (2) 精度为0.5℃； (3) 液晶LCD显示； (4) 可以设定温度的上下限以及报警功能。 3数字温度计系统的硬件设计 3.1数字温度计硬件框图 数字温度计系统硬件框图如图1所示。 图1 系统的硬件框图

3.2AT89C52单片机 AT89C52单片机引脚配置图，如图2所示。 图2 AT89C52引脚配置图 3.3外围电路 AT89C52的时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序。选择了内部时钟方式，即利用芯片内部的振荡器，然后在引脚XTAL1和XTAL两端跨接晶体或陶瓷谐振器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时，C1和C2值通常选择为30PF左右。C1和C2对频率有微调作用。晶体的频率范围可在1.2～12MHZ之间选择。 AT89C52的复位电路是按键电平复位电路，相当于按复位键后复位端通过电阻与Vcc电源接通。复位是单片机的初始化操作。单片机在启动运行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 显示电路采用LCD1602液晶显示器显示。 故障状态指示电路采用发光二级管以及蜂鸣器对运行方式进行指示，可清楚看到系统的故障状态。 测温传感器DS18B20可以直接读出被测温度值,采用三线制和单片机相连,少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。

单片机数字温度计课程设计报告资料整理

目录 1.设计任务............... .. (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计指标 (1) 1.3 设计要求 (1) 2. 设计思路与总体框图 (1) 3. 系统硬件电路的设计 (2) 3.1主控电路........ .. (2) 3.2液晶显示电路3 3.3按键电路....... .... .. (3) 3.4报警电路............... (4) 4.系统仿真设计 (4) 4.1仿真原理图 (4) 4.2各功能元件的分析 (5) 5. 系统软件设计 (10) 5.1 主程序 (11) 5.2 读出温度子程序 (11) 5.3 温度转换命令子程序 (12) 5.4 设计温度子程序 (12) 5.5 1602的温度显示 (13) 6. 总结与体会................ .... . (13) 1

6 1 总结 (13) 6. 2体会 (14) 7. 参考文献 (15) 8. 附录 (16) 1. 设计任务 1.1 设计目的 1. 了解数数字温度计及工作原理。 2. 进一步掌握数字温度计设计方法。 3. 进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 4. 进一步掌握keil和仿真软件的应用。 5. 进一步熟悉集成电路的引脚安排.。 1.2 设计指标 1. 显示温度。 2. 可以显示大于零度的温度也可以显示小于零度的温度。 3. 具有显示相应环境温度的功能，并且具有超出设定范围内温度时可以报警的功能，相应环境可以人为选择。 1.3 设计要求 1. 画出总体设计框图，以说明数字温度计由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系。并以文字对原理作辅助说明。 2. 设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。 3. 选择合适的元器件，在面包板上接线验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，

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

基于51单片机的数字温度计设计

基于51单片机的数字温度计设计 一．课题选择 随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。单片机控制系统无疑在这方面起到了举足轻重的作用。单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子，它可广泛应用与生产生活的各个方面，具有巨大的市场前景。 二．设计目的 1.理解掌握51单片机的功能和实际应用。 2.掌握仿真开发软件的使用。 3.掌握数字式温度计电路的设计、组装与调试方法。 三．实验要求 1.以51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。 2.采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。 3.温度显示采用4位LED数码管显示，三位整数，一位小数。 四．设计思路 1.根据设计要求，选择STC89C51RC单片机为核心器件。 2.温度检测采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P 3.6引脚。 3.采用usb数据线连接充电宝供电，接电后由按钮开关控制电路供电。 硬件电路设计总体框图为图1： 五．系统的硬件构成及功能 1.主控制器 单片机STC89C51RC具有低电压供电和体积小等特点，有40个引脚,其仿真图像如下图所示：

2.显示电路 显示电路采用4位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。LED数码管在仿真软件中如下图所示： 3.温度传感器 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的性能特点如下： 1.独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。 2.简单的多点分布应用。 3.无需外部器件。 4.可通过数据线供电。 5.零待机功耗。 6.测温范围-55~+125摄氏度。 其电路图如下图所示：

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

单片机课程设计—数字温度计

第1章概述 1.1 数字温度计简介 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。 此次课程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AT89S51，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。 1.2 设计内容及要求 本次单片机课程设计将以51系列单片机为核心，以开发板为平台；设计一个数字式温度计，要求使用温度传感器（可以采用DS18B20或采用AD590）测量温度，再经单片机处理后，由LED数码管显示测量的温度值。测温范围为0~100℃，精度误差在0.5℃以内。

第2章系统总体方案设计 2.1数字温度计设计的方案 在做数字温度计的单片机电路中，对信号的采集电路大多都是使用传感器，这是非常容易实现的，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。采集之后，通过使用51系列的单片机，可以对数据进行相应的处理，再由LED显示电路对其数据进行显示。 2.2系统设计框图 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AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用6位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。此外，还添加了报警系统，对温度实施监控。 图2.1 数字温度计框图

单片机课程设计基于数字温度传感器的数字温度计课程设计报告书

《单片机原理及应用》课程设计报告书 课题名称基于数字温度传感器的数字温度计 姓名 学号 专业 指导教师 机电与控制工程学院 年月日

填写说明 1、正文部分： （1）标题与正文格式定义标准如下： 一级标题：1.标题1 二级标题：1.1标题2 三级标题：1.1.1标题3 四级标题：1.1.1.1标题4 （2）表格：尽可能采用三线表。 （3）图形：直接插入的插图应有图标、图号，不能直接插入的图应留出插图空位。图中文字、符号书写要清楚，并与正文一致。 （4）文字表述：要求层次清楚，语言流畅，语句通顺，无语法和逻辑错误，无错字、别字、漏字。文字的表述应当以科学语言描述研究过程和研究结果，不要以口语化的方式表达，报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语，并使用法定计量单位和标准符号。 2、参考文献： （1）数量要求：参考文献只选择最主要的列入，应不低于5种。 （2）种类要求：参考文献的引用，可以是著作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。 （3）文献著录格式及示例。参考文献用宋体五号字。 [1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码（著作图书文献） [2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码（学术刊物文献） 示例： [1]王社国，建光。基于ARM的嵌入式语音识别系统研究[J]。微计算机信息，2007，2-2:149-150. 3、附录或附件：（可选项） 重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的可以附录形式出现。 4、如果需要可另行附页粘贴。

任务书 1. 设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量围为?55℃～125℃，精确到0.5℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机AT89C51，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。 2. 原理 从温度传感器DS18B20可以很容易直接读取被测温度值，进行转换即满足设计要求。 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位的数字读数方式。 DS18B20的性能如下。 ?独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ?多个DS18B20可以并联在串行传输的数据线上，实现多点组网 功能。无须外部器件。 ?可通过数据线供电，电压围为3.0～5.5V。

(完整版)基于51单片机的数字温度计

硬件课程设计实验报告课题：数字温度计 班级： 作者： 学号： 指导老师： 课设评价： 课设成绩：

目录 一．需求分析 (1) 二．概要设计 (1) 三．硬件电路设计 (3) 四．系统软件设计 (5) 五．软件仿真 (8) 六．实际连接与调试 (9) 七．本次课设的收获与感受 (11) 附录（程序源代码） (12)

一．需求分析 功能要求： 测量环境温度，采用接触式温度传感器测量，用数码管显示温度值。 设计要求： （一）功能要求 (1) 由4位数码管显示当前温度。 (2) 具备报警，报警门限通过键盘设置。 (3) 精度为0.5℃。 （二）画出参考的电路原理图 （三）画出主程序及子程序流程图、画出MCS51内部RAM分配图，并进行适当地解释。 （四）写出实现的程序及实现过程。并进行适当地解释说明。 二．概要设计 （一）方案选择 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。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。 （二）系统框图 该系统可分为以下七个模块： （1）控制器：采用单片机STC89C52对采集的温度数据进行处理； （2）温度采集：采用DS18B20直接向控制器传输12位二进制数据； （3）温度显示：采用了4个LED共阴极七段数码管显示实际温度值； （4）门限设置：主要实现模式切换及上下门限温度的调节； （5）报警装置：采用发光二极管进行报警，低于低门限或高于高门限均使其发光； （6）复位电路：对整个系统进行复位； （7）时钟振荡模块：为整个系统提供统一的时钟周期。

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，AT89S52 0 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℃～

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。

基于单片机的数字温度计-毕业设计

- - -.. XX大学毕业设计 指导老师肖兴达 09电气一班 叶彬彬 2011/12/27 2009061111 目录 1设计内容及性能指标 (3) 2系统框架 (4) 3系统器件选择 (5) 3.1单片机的选择 (5) 3.289S51引脚介绍 (5) 3.3温度传感器的选择 (6) 4硬件设计电路 (13)

4.1显示电路 (14) 4.2温度检测电路 (14) 4.3温度报警电路 (16) 5软件设计 (17) 5.1概述 (17) 5.2主程序模块 (17) 5.3各模块流程设计 (18) 6.源程序 (22) 附录1：参考文献 (34) 附录2：元件清单 (35) 附录3：电气原理图 (36) 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。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,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用 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，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，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。 关键词AT89S51 单片机传感器DS18B20 1 设计内容及性能指标 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： ●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 ●测量X围为-50℃～＋150℃，精度为±0.5℃ ●用液晶进行实际温度值显示 ●能够根据需要方便设定上下限报警温度 2系统框架 采用数字温度芯片DS18B20 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。DS18B20 的