单片机之数字温度计资料.doc

HEFEI UNIVERSITY 单片机应用课程设计 设计题目： 数字温度计 班 级：10电子信息工程（2） 成员信息：赵鹏飞 1005072024 朱 奎 1005074037 刘良虎 1005072029 指导老师：胡学友 高先和 2013年6月28日 目录 1引言 2 2 设计方案 3 2.1设计思路 3 2.2方案论证与选择 3 3 设计实现 6 3.1系统硬件设计 6 3.2 系统软件设计 7 3.2.1 主程序设计 7 3.2.2 温度数据采集程序设计 9 3.2.3 LCD显示子程序 11 3.2.4 温度设置、声光报警程序设计 11 4 总结 13 5 参考文献 13 附录1 14 附录2 15 附录3 15  摘要: 数字温度计系统由温度数据采集模块、LCD显示模块以及声光上限报警等模块组成。它主要以单片机STC89C52为控制核心，利用温度传感器DS18B20采用单总线协议、直接将被测环境的温度转化成数字信号的特点，加之LCD12864液晶数据显示与有源蜂鸣器和LED的声光报警显示，实现了环境温度的实时监测被测温点温度及声光上限报警等功能。 关键词：STC89C52 DS18B20 LCD显示 蜂鸣器 LED声光报警 1引言 数字温度计以单片机STC89C52为控制核心，利用温度传感器DS18B20采用单总线协议、直接将被测环境的温度转化成数字信号的特点，数据传送给单片机处理，最终并用LCD12864显示环境温度数据。还可以通过键盘来改变设定的温度上限值，如果温度超过设置上限，则有源蜂鸣器和LED声光显示报警。 根据题目，其基本要求有： （1）能够实现现实环境温度； （2） 图1 系统设计框图 2.2方案论证与选择 1、温度传感器的选择 方案一：选择热电阻温度传感器 热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。热电阻广泛用于测量-200+850°C范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000°C。它灵敏度比较低，容易受到环境的信号干扰，也容易受到前置放大器温漂的影响，不适合测量微小的温度变化。它的原理是不同的并行金属片根据温度变化会产生一个微弱的感应电势差，此电势差可依据相应关系转化为温度数值。一般热电偶测温范围较宽，较适合于500°C以上的测温，可满足-0℃～+1600°C 的温度测量，有的可以达2000°C。测量精度高直接与被测对象接触，不受中间介质的影响它能将温度信号转换成热电势信号, 通过电气测量仪表的配合, 就能测量出被测的温度。测温范围0℃～65℃，误差0℃～65℃温度范围内误差小于0.5℃，通过软件可以进一步进行温度补偿，减小误差，使其小于0.2℃，其转换时间最大小于750ms。且DS18B20为数字型温度传感器，测量到的是数字信号，无需进行模数转换，方案简单易行，因此我们选择用DS18B20作为系统的温度测量传感器。 2、温度数据显示模块 方案一: 采用LED数码管显示 LED数码管显示温度数据相对来说简单方便且应用广泛，同时程序编程也相对较简单，在光线较强的地方也能够很好的显示，受环境的影响较小。但是，数码管占用的IO口较多，且显示字符相对狭隘。 方案二: 采用LCD1602液晶1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等每一个字符都有一个固定的代码与数码管相比该模块有如下优点：位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了显示内容丰富，可显示所有数字和大、小写字母程序简单如果用数码管动态显示，会占用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能。显示分辨率128×64点内置汉字字库提供8192个16×16点阵汉字简繁体可选)128个16×8点阵字符有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从出磁场交变，带动钼片振动发音。有源蜂鸣器无源蜂鸣器工作的理想信号方波无源蜂鸣器没有内部驱动电路，如果给预直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样；有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声