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1、基于单片机的数字温度计的设计毕设论文基于单片机的数字温度计的设计毕设论文基于单片机的数字温度计的设计毕设论文.txt 精神失常的疯子不可怕，可怕的是精神正常的疯子！ 本文由 372133376 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） 南京邮电大学 毕 业 设 计（论 文）题 专 目 业基于单片机的数字温度计的设计学生姓名 班级学号 指导教师 指导单位通信与信息工程学院日期：2010 年 月 日至 2010 年 月 日南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） 摘要近年来随着计算机在社
2、会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应 用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作 可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用 于自动控制， 智能化仪器，仪表， 数据采集， 军工产品以及家用电器等各个领域， 单片机往往是作为一个核心部件来使用， 在根据具体硬件结构，以及针对具体应 用对象特点的软件结合，以作完善。 本文介绍了数字传感器 DS18B20 的特点和功能，并与 89C51 单片机、显示 器 LED 组成数字温度计，在 Proteus 仿真软件的基础上，给出了硬件电路图，软 件流程图和主要的程序。 关键词： 关键词：89C
3、51 单片机；数字传感器 DS18B20；显示器 LED； Proteus 仿真软件；流程图；硬件电路 .南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） ABSTRACTIn recent years, with computer penetration in the social sphere and the development of large-scale integrated circuits, SCM applications are constantly deepening, as it has a function of strong, small size, low pow
4、er consumption, cheap, reliable, Easy to use, and other characteristics, and therefore particularly suited to control the system, more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and household appliances, and other fields, the SCM is often a
5、s a core Parts to use, in accordance with specific hardware and application-specific characteristics of the object with software to make perfect. This paper introduces a digital thermometer DS1820, and presents a temperature measurement system with the Singlechip 89C51 and LED panel based on it. Bas
6、ed on the simulation of the software Proteus, the hardware and software flow of the system are also presented. Key words：Singlechip 89C51; digital thermometer DS18D20；LED panel; ： Simulation Software named Proteus；flow chart；software circuit.南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） 目录第一章绪论 11.1 数字温度计的介绍 1.2 单片机简介 1
7、.3 单片机的历史 1.4 单片机的应用领域 1.5 常用的单片机芯片第二章 Proteus 软件介绍2.1 Proteus 入门 2.2 Proteus 与 Keil C 的连接调试第三章 DS18B20 温度传感器3.1 DS18B20 的主要特性 3.2 DS18B20 的外形和内部结构 3.3 DS18B20 的工作原理 3.4 高速暂存存储器 3.5 DS18B20 的操作 3.6 应用的场合第四章 数字温度计的设计4.1 设计方案的选定 4.2 总体设计框图 4.3 硬件电路设计及其分析 4.4 系统软件设计及其分析 4.5 总电路图结束语 致谢语 参考文献 附录南京邮电大学 20
8、06 届本科生毕业设计（论文） 第一章1.1 数字温度计的介绍绪论温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不 到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能 指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出 现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。 数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差0.5%， 内电 源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。数字温度计采用进口高 精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池 连续工作5 年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强 的新型现场温度显示仪
9、。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品， 广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。 数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶， 半导体，热敏电阻等） ，将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流 的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲 线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即 AD 转换电路将模拟信号 转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者 PC 机等，处理 单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示 出来的温度数值，如 25.0 摄氏度，然后通过显示单元，如 LED,LCD 或者电 脑屏幕等显示出
10、来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。 数字温度计根据使用的传感器的不同，AD 转换电路，及处理单元的不同， 它的精度，稳定性，测温范围等都有区别，这就要根据实际情况选择符合 规格的数字温度计。1.2 单片机简介单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处 理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断 系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟 多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算 机系统。 单片机也被称为 微控制器（Microcontroller
11、Unit） ，常用英文字母 的缩写 MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内 仅有 CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） 和 CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对 体积要求严格的控制设备当中。 INTEL 的 Z80 是最早按照这种思想设计出的 处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因 为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了 MCS51 系列单
12、片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随 着工业控制领域要求的提高，开始出现了 16 位单片机，但因为性价比不理 想并未得到很广泛的应用。90 年代后随着消费电子产品大发展，单片机技 术得到了巨大提高。随着 INTEL i960 系列特别是后来的 ARM 系列的广泛应 用，32 位单片机迅速取代 16 位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而 传统的 8 位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起 80 年代提高了 数百倍。目前，高端的 32 位单片机主频已经超过 300MHz，性能直追 90 年 代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至 1 美元，最高端 的型 号也
13、只有 10 美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用， 大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌 上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的 Windows 和 Linux 操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的 应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的 几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家 用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有 1-2 部单片机。 而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备 40 多部单 片机，复杂的工业控制系统上
14、甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片 机的数量不仅远超过 PC 机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。11.3 单片机的历史单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，经历了 SCM、MCU、SoC 三大阶段。 SCM 即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求 最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠 定了 SCM 与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展 道路上，Intel 公司功不可没。MCU 即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方 向是：不断扩展满足嵌入式应用
15、时，对象系统要求的各种外围电路与接口 电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关， 因此，发展 MCU 的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度 来看，Intel 逐渐淡出 MCU 的发展也有其客观因素。在发展 MCU 方面，最著南京邮电大学 2006 届本科生毕业设计（论文） 名的厂家当数 Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优 势，将 MCS-51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾 嵌入式系统发展道路时，不要忘记 Intel 和 Philips 的历史功绩。图 1-2MCU 外形单片机是嵌入式系统的独立发
16、展之路，向 MCU 阶段发展的重要因素， 就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然 形成了 SoC 化趋势。随着微电子技术、IC 设计、EDA 工具的发展，基于 SoC 的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单 片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。1.4 单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有 单片机的踪迹。 导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络 通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各 种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗 衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不 用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学 习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备 的智能化管理及过程控
