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

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些忙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。

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，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AT89C52单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用数码管来实现温度显示。

二．设计目的

1. 掌握单片机的工作原理；

2. 能够进行单片机简单系统的设计，包括电源模块、复位模块、键盘模块及相应控制模块的设计；

3. 掌握单片机的指令系统及程序的编制结构，能够对具体的设计要求编写相应的控制程序；

4. 能够根据相应的控制要求选择外围器件实现控制任务； 学习proteus仿真软件

三．设计要求

利用51单片机设计一数字温度计，要求合适的传感器及相应的AD转换芯片，通过传感器来采集室内温度，并由LED进行显示。具体要求如下：

1. 设计单片机工作电源模块及其复位电路； 2. 设计显示模块：两个LED显示当前温度值；

3. 设计传感器模块，将选择的传感器与A/D转换芯片相连，并通过单片机

采集其数据； 4. 绘制控制软件流程图； 5. 编写相应的控制程序； 利用proteus进行仿真。。

四．设计思路

1．根据设计要求,选择AT89C52单片机为核心器件。

2.温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P3.6引脚。

3.键盘采用独立式按键，由三个按键组成，分别是：设置键（SET）,加一建（+1），确认键（RET）。

SET键（上下限温度设置键）：当该键按下时，进入上下限温度设置功能。通过P3.1引脚接入。

+1键（加一调整键）：在输入上下限温度时，该键按下一次，被调整位加一。通过P3.2引脚接入。

RET键（确认键）:当该键按下时，指向下一个要调整的位。通过P3.3引脚接入。

4.声音报警蜂鸣器通过P1.7引脚接入。

硬件电路设计总体框图为图4.1：

按键输入电 路 时钟电路复单片机 位电路 蜂鸣器电路 图4.1

LED显示器驱动电路 3位LED显示器 温度检测