单片机课程设计——数字温度计(张涛)资料.doc

成都理工大学工程 技术学院 单片机课程设计报告 数字温度计设计 指导教师: 韩冰 学生: 张涛 组员：周鹏 2013年12月24日 摘要在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，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作为我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。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，适用范围宽等特点关键词：单片机，数字控制，温度计DS18B20，AT8952。 目录 1概述 1 1.1设计目的 1 1.2设计原理 1 1.3设计难点 1 2 系统总体方案及硬件设计 2 2.1数字温度计设计方案论证 2 2.2 总体设计框图 2 2.2.1 主控制器 2 2.2.2 显示电路 3 2.2.3温度传感器 3 2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 3 2.4 系统整体硬件电路设计 4 2.4.1 主板电路 4 2.4.2 显示电路 5 3 系统软件设计 6 3.1初始化程序 6 3.2读出温度子程序 7 3.3读、写时序子程序 8 3.4 温度处理子程序 9 3.5 显示程序 10 4 Proteus软件仿真 11 5 硬件实物 12 6 课程设计体会 13 参考文献 13 附录1： 13 1概述 1.1设计目的 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，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。 1.2设计原理 本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。整个设计系统分为3部分：单片机控制、温度传感器、数码显示。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED采用三位一体共阳的数码管。 1.3设计难点 此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。2.1数字温度计设计方案论证 图1 总体设计框图 2.2.1 主控制器 2.2.2 显示电路 显示部分采用共阳极LED数码管作为温度显示器，显示驱动电路采用了74LS47译码器和2N5551三极管放大器。其中P0.0到P0.3口用于数码管的段选控制端，P0.4到P0.6口用于数码管的位选控制端，小数点用P2.0口控制。 2.2.3温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司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）只需要一个端口即可实现数据通信 2）在DS18B20中每个器件上都有唯一的序列号，可实现多点组网 3）实际应用中不需要外部任何器件即可实现温度检测 4）测量温度范围在-55摄氏度到+125摄氏度之间 5）可通过数据线的寄生电源供电，电压范围3.0~5.5V 6）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择 7）用户可定义的非易失温度报警设置 2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 图2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 2.4 系统整体硬件电路设计 2.4.1 主板电路 系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，单片机主板电路等，单片机主板电路如图3 所示： 图3 单片机主板电路 2.4.2 显示电路