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1、 专科毕业设计（论文）设计题目： 基于单片机数字温度计设计 系 部： 电气工程系 专 业： 电气自动化技术（工企电气） 班 级： 工企电气 姓 名： 学 号： 4 指导教师： 职 称： 助教 2012 年 6 月 南京摘 要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。本文介绍一种基于 AT89C51 单片机的一种温度测量,该电路采用 DS18B20 作为温度监测元件，测量范围-30-150。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。该系统可以方便的实现温度采集
2、和显示，并可根据需要设定上下限温度，它使用起来具有精确度高、测量广、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。该电路设计新颖、功能强大、结构简单,有广泛的应景。关键词 温度测量 DS18B20 AT89C51AbstractAlong with the progress and development of the ages,single slice the machine technigue has already make widely availablc the life is to us,work,research,each reach,have alrealy become the techn
3、ique of a kind of comparison maturity.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -30+150。The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the
4、theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .System can easily to collect and display the temperature,it can also arbitrary set alarm temperature according to the accrual need.It is used convenience ,it has high precision ,wide range,high sensitivity,small size,and low power disspi
5、tion,This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong,turu into as a complementary expansion.Keywords Temperatur measurement DS18B20 AT89C51目 录1 引言 .12 传统测温与数字温度计的比较 .22.1 传统测温方法 .22.2 基于温度传感器的温度测量 .23 器件简介 .23.1 AT89C51 简介 .23.2 DS18B20 简介 .43.3 LCD 液晶显示 .64 系统设计 .64.1 设计方案 .64.
6、2 总体设计框图 .75 系统硬件软件设计 .75.1 硬件设计 .75.2 软件设计 .11结论 .13致谢 .14参考文献 .15江苏海事职业技术学院 2012 届专科生毕业设计-第 1 页 -1 引言温度控制是无论是在工业生产中，还是在日常生活中都有着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的浪费。特别是在当今全球水资源缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源好好地利用起来。在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数
7、量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制，我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度，帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且容易实现的。用高新技术来解决工业生产问题，排除生活用水问题实施对水温的控
8、制已成为我们电子行业的任务，以此来加强工业化建设，提高人民的生活水平。本 文 是 基 于 AT89S51 单 片 机 ， 采 用 数 字 温 度 传 感 器 DS18B20， 利 用 DS18B20 不需 要 A/D 转 换 ， 可 直 接 进 行 温 度 采 集 显 示 ， 报 警 的 数 字 温 度 计 设 计 。江苏海事职业技术学院 2012 届专科生毕业设计-第 2 页 -2 传统测温与数字温度计的比较2.1 传统测温方法传统工业中主要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，可以用单片机进行数据处理，在显示电路上显示，这需要用
9、到 A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。热电阻的引线主要有三种方式：二线制、三线制、四线制。2.2 基于温度传感器的温度测量基于 AT89C51 单片机，采用温度传感器 DS18B20 的数字温度计，在实际测量温度时，电路不需要进行 A/D 转换，可直接进行温度采集显示。以上可以看出采用温度传感器的电路比较简单，软件设计也比较简单，所以在现代工业中一般采用数字温度的测量方式。3 器件简介3.1 AT89C51 简介3.1.1 AT89C51 简介AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Onl
10、y Memory）的高性能、低电压 CMOS 8 位微处理器，称之为单片机。采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术来制造，与工业 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，用单个芯片将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在其中。3.1.2 主要特性1与 MCS-51 兼容24K 字节可编程闪烁存储器3寿命：1000 写/擦循环4数据保留时间：10 年5全静态工作：0Hz-24Hz6三级程序存储器锁定7128*8 位内部 RAM江苏海事职业技术学院 2012 届专科生毕业设计-第 3 页 -832 可编程 I/O 线9两个 16 位定时器
11、/计数器105 个中断源3.1.3 管脚说明各引脚功能说明如下:VCC: 电源GND: 接地P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。每位可以驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P 写“1”时，输入高阻抗。P0 可以用于外部程序数据存储，可以定义它为数据/地址的第八位。在这种模式下，P0 中存在内部上拉电阻。在 flash 编程的时候，P0 口还可以用来接收指令字节；程序校验的时候，可以输出指令字节。 P1 口：P1 口是一个内部给予上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P1 输出可以驱动 4 个TTL 逻辑电平。P1 口写 1 后，端口拉高内部上拉电阻，作为输入口使用。作输入
12、使用的时候，因为内部电阻被外部拉低，于是输出电流（IIL） 。除此之外，P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器 2 的触发输入（P1.1/T2EX）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P2 输出缓冲器能够驱动4 个 TTL 逻辑电平。P2 写“1”时，内部上拉电阻拉高端口，做输入口使用。作为输入时，输出电流（IIL） 。在用 16 位地址读取外部数据存储器或访问外部程序存储器时，P2 口输出高八位地址。于是 P2 口使用很强的内部上拉发送 1。在使用 8 位地址访问外部数据存储器的时候，P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验的时候，P2 口也可以接收高 8 位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 写“1”的时候，拉高内部上拉电阻，做输入口使用。做输入时，因为内部电阻，被外部拉低的引脚将输出电流（IIL） 。P3 口也可以作为 AT89C51 特殊功能来使用，如表 1 所示。表 1 AT89C51 引
