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1、 单片机技术单片机技术课程设计说明书课程设计说明书数字温度计学 院： 电气与信息工程学院 学生姓名： 杨建雄 学生学号： 1230140241 指导教师： 贾 雅 琼 职称 副教授专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 1202 完成时间： 2015 年 7 月 摘 要随着人民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。它所给人民带来的方便是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子。但人民们对它的要求是越来越高，要为现代人生活、工作、科研、提供更好的方便的设施就需要从单片机技术入手，一切想着数字化控制、智能化控制方向发展。本课题介绍了一种以 AT89S52 为主要控制器件，以
2、DS18B20 为温度传感器的新型数字温度计设计方法，其硬件电路包括主控制器，测温电路和显示电路等。该温度计用于软件编写过程中对上下报警温度值设置，当温度不在设置范围内时，可以报警。与传统的温度计相比，该数字温度计减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。关键词：数字温度计；AT89S52；DS18B20目 录 1 任务、功能要求及总体方案介绍.11.1 设计内容与要求.11.2 温度采集方案.11.3 显示部分方案.21.4 总体方案.22 系统硬件模块设计.32.1 主控电路模块.32.2 温度测量模块.32.3 数码管接口模块.32.4 蜂鸣器电路模块.32.5 键盘电路模块.42.
3、6 下载口电路模块.43 系统软件设计.53.1 单片机资源使用情况.53.2 程序流程框图.53.2.13.2.1 监控程序流程框图监控程序流程框图.53.2.23.2.2 显示程序流程图显示程序流程图.53.2.33.2.3 温度转换命令子程序温度转换命令子程序.63.2.43.2.4 温度计算子程序温度计算子程序.73.2.53.2.5 检测检测 DS18B20DS18B20 是否正常工作子程序是否正常工作子程序.73.2.63.2.6 超上超上/ /下限温度报警子程序下限温度报警子程序.73.2.73.2.7 读出温度子程序读出温度子程序.84 系统测试与结果分析.104.1 硬件测试
4、.104.2 软件测试.104.3 测试结果.10结束语.13致 谢.14参考文献.15附 录.161 任务、功能要求及总体方案介绍1.1 设计内容数字温度计：设计一个具有特定功能的数字温度计。该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.” ，进入准备工作状态。测量温度范围099，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。1.2 温度采集方案在单片机电路设计中，可以采用一只温度传感 DS18B20，此传感器提供 9位温度读数，信息经过单线接口送入 DS18B20 或从 DS18B20 送出，因此从中央处理器到 DS18B20 仅需要连接一条线。读、写和完成温
5、度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。DS18B20 的测量范围从-55至+125，增量值为 0.5。而且设计电路也比较简单，软件设计也比较简单。所以本课题选DS18B20 做温度传感器。图 1 DS18B20 引脚1.3 显示部分方案 数码管显示，每一个二极管的状态分别用 0 和 1 表示,若为 0 ,则表示 L ED 无电流,即熄灭状态，;若为 1 则表示二极管被点亮。可以静态显示和动态显示，虽然设计上如果处理不当,易造成亮度低，闪烁问题。但是相对液晶来说价格低，动态显示也比较丰富。1.4 总体方案 利用单片机
6、AT89S52 单片机作为本系统的中控模块。单片机可把 DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到数码管显示模块，实现温度显示。数码管显示模块为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。其总体设计框图如下图。主控电路8位数码管显示温度传感器单片机复位独立式按键时钟振荡图 2 总体设计方框图2 系统硬件模块设计 2.1 主控电路模块主控电路模块由 AT89S52 单片机、时钟电路和复位电路构成。是本次最小系统整个电路的核心。AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。时钟电路由一个 12MHz 的石英晶体振荡器和两个 33pF 的的电容组成振荡电路和分频电路。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过 RST 引脚送入单片机。图 3 时钟电路与复位电路2.2 温度测量模块 温度测量传感器采用 DALLAS 公司 DS18B20 的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55125，可编程为 9 位12 位 A/D 转换精度，测温分辨率达到0.0625，采用寄生电源工作方式， CPU 只需一根口线便能与 DS18B20 通信，占用 CPU 口线少，可节省大量引线和逻辑电路。也是本次我设计的基于单片机的
