毕业设计论文基于at89s51单片机的数字温度测量及显示系统设计.doc

电子科技大学 微电子与固体电子学院 毕业设计报告 题目：基于AT89S51单片机的数字温度测量及显示系统设计 课 题 类 别：论文实践报告 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 专业（全称）：电子信息工程 指 导 教 师 ：李老师 2010年 10月24 摘要 随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。本文采用单片机来实现对温度的控制。它的主要组成部分有：AT89S51单片机、温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。通过测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，从而大幅提高了被控温度的技术指标。 [关键词]: 单片机 温度传感器 键盘和显示 目录 第1 章 方案论证 - 4 - 1.1 题目分析 - 4 - 1.1.1 具体指标 - 4 - 1.1.2 具体控制要求 - 4 - 第2章 系统的硬件设计 - 5 - 2.1 单片机最小系统的设计 - 5 - 2.2 温度传感电路设计 - 6 - 2.3 温度控制电路的设计 - 6 - 2.4 键盘电路的设计 - 6 - 2.5 显示电路的设计 - 10 - 第3章 系统的软件设计 - 11 - 3.1 系统的主程序设计 - 11 - 3.2 中断程序的设计 - 11 - 第4章 系统的控制 - 13 - 4.1 温控电路及报警电路的控制 - 13 - 4.2 LCD显示电路的控制 - 14 - 4.3 使用说明 - 14 - 第5章 全文总结 - 15 - 5.1 经济效益分析 - 15 - 5.2 社会效益分析 - 15 - 致谢 - 17 - 参考文献 - 17 - 附录II 程序 - 18 - 第1章 方案论证 本章主要对毕业设计的题目进行了分析，根据要实现的功能，采用一种合适的方案来完成本次的设计。 1.1 题目分析 本设计是一个数字温度控制系统，能测量温度，并能在超限的情况下进行控制、调整，并报警。 1.1.1 具体指标 正常工作温度范围： 5℃~60℃ 温度误差：1℃ 1.1.2 具体控制要求 根据设计的要求，要利用温度传感器实时温度。当温度高于设定的温度时（60℃），打开降温装置进行调整使温度在设定的范围内。当温度低于设定的温度时（5℃），打开升温装置进行调整使温度在设定的范围内。同时要求能设定温度。毕业设计的主要任务是能对温度进行自动的检测和控制。设计中采用单片机来控制温度，因此要有温度的采集电路，键盘显示电路，温控电路，报警电路等几个部分。 要实现系统的设计要用到的知识点有单片机的原理及其应用，温度传感器的原理和应用，及键盘和显示电路的设计等。 第2章 系统的硬件设计 2.1单片机最小系统的设计 目前的单片机开发系统只能够仿真单片机，却没有给用户提供一个通用的最小系统。由设计的要求，只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。其应用特点是: （1）全部I/O口线均可供用户使用。 （2）内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。 （3）应用系统开发具有特殊性 图 2.1 最小系统图 单片机最小系统如图3.1所示，其中有4个双向的8位并行I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3，都可以用于数据的输出和输入，P3口具有第二功能为系统提供一些控制信号。时钟电路用于产生MCS-51单片机工作所必须的时钟控制信号，内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序指令工作。MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端为XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成了一个稳定的自激振荡器。电路中的微调电容通常选择为30pF左右，该电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体的振荡频率为12MHz。 把EA脚接高电平，单片机访问片内程序存储器，但在PC值超过0FFFH（4Kbyte地址范围）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。 MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现。采用最简单的外部按键复位电路。按键自动复位是通过外部复位电路的来实现的.我们选用时钟频率为12MHz,C1取47μf。 2.2 温度传感电路设计 DS18B20的性能特点： 采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位） 测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃ 内含64位经过激光修正的只读存储器ROM 适配各种单