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1、 山东英才学院毕业论文设计山 东 英 才 学 院毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目： 数字温度计控制 二级学院： 计算机信息工程学院 学科专业： 电子信息工程 学 号： 080301250099 姓 名： 班 级： 试点本科一班 指导教师： 论文提交时间： 山东英才学院教务处制2011年 2月20 日毕业论文（设计）内容介绍论文（设计）题 目数字温度计控制选题时间201012完成时间2011.2论文（设计）字数13000关 键 词单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S51论文（设计）题目的来源、理论和实践意义：论文（设计）的主要内容及创新点：附：论文（设计）本人签名：杨云
2、恋 年 月 日目录摘要 4第一章.数字温计总体设案1.数字温度计设计方案论述61.1方案一61.2方案二61.3方案三6第二章 数字温度计总体详细设计2.1 主控器72.1.1.AT89S51特点及特性 72.1.2.管脚功能说明72.2 温度采集部分设计72.2.1温度传感器DS18B20 72.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 102.2.3 DS18B20的控制方法 11第三章 系统硬件电路设计3.1电路原理133.2电路原材料清单143.3使用工具及仪表清单14第四章 系统软件设计4.1流程图154.2读出温度子程序154.3温度转换命令子程序164.4计算温度子程序
3、164.5数字温度计程序清单16总结 21致谢 22参考文献 23摘要本文综述了数字温度计的设计与制作过程，介绍了设计制作一个完整的数字温度计需要做的准备与制作过程，通过一段时间的努力制作，从刚开始透彻理解题目要求及所要设计的产品的各项性能功能，然后觉得利用单片机作为控制内核，其次主要的就是温度传感器DS18B20，及其他重要部分电路的配合下设计出一套完整的硬件系统，及它的灵魂软件系统。得到了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。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
4、采用数字显示，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 关键词：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S514 ABSTRACT This summary of has digital thermometer of design and making process, describes has design making a full of digital thermometer needs do of prepared and making process, through
5、a time of efforts making, from just began thorough understands topics requirements and the by to design of products of the performance function, then think using single tablets machine as control kernel, second main of is temperature sensor DS18B20, and the other important part circuit of tie Xia de
6、sign out a full of hardware system, and the it of soul software system. Are based on single chip digital thermometers, thermometers are multi-purpose thermometer, you can set the upper and lower alarm temperature, when the temperature when you are not within the set range, can be alarming. Digital t
7、hermometer and described this design than traditional thermometers, with readings, wide temperature range and accuracy of temperature measurement and the output temperature with digital display, the design of controller with MCU AT89S51, temperature sensor DS18B20, with 4-bit common anode LED digita
8、l tube serial ports to transfer data, temperature display, can accurately meet the above requirements. KEY WORDS: Single-chip, digital control, thermometers, DS18B20, AT89S51第1章.数字温度计总体设计方案1.数字温度计设计方案论证1.1方案一：热敏电阻由于本设计是测温电路，可以使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，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将
9、被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。如下图：热敏电阻1.2 方案二：温度传感器DS18B20 (1).进而考虑到用温度传感器，在设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，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。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 (2).方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。主 控
10、制 器LED显 示温 度 传 感 器单片机复位时钟振荡报警点按键调整图1总体设计方框图1.3 方案三：控制内核不用单片机，用DSP选定了温度传感器之后，再来考虑它的控制内核，因为数字温度计的设计并不复杂，单片机完全可以处理的了，DSP是比较高端的控制内核应用成本相对较高，所以选用单片机是即经济又实惠的选择。 第2章 数字温度计详细设2.1 主控制器AT89S512.1.1 AT89s51的特点及特性：40个引脚，4k bytes flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（ram），32个外部双向输入/输出（i/o）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时
11、计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（wdt）电路，片内时钟振荡器。 此外，at89s51设计和配置了振荡频率可为0hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，cpu暂停工作，而ram定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存ram的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有pdip、tqfp和plcc等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性： 兼容mcs-51指令系统 4k可反复擦写(1000次）isp flash rom 32个双向i/o口 4.5-5.5v工作电压 2个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33mhz 全双工uart串行中断口线 128x8bit内部ram 2个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3级加密位 看门狗（wdt）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的isp字节和分页编程 双数据寄存器指针2.2温度采集部分的设计2.2.1.温度传感器DS18B20DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新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位的数字值读数方式。 TO92封装的DS18B20的引脚排列见下图，其引脚功能描述见表1。（底视图） DS18B20表1DS1
