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1、 单位代码： 005 分 类 号： TN 延安大学西安创新学院 本科毕业论文（设计）题 目： LED数显电子温度计的设计 专 业： 电子信息工程 姓 名： 惠 星 星 学 号： 0903024143 指导教师： 马 惠 铖 职 称： 讲 师 毕业时间： 二零一三年六月 LED数显电子温度计的设计摘要：本文设计了一种利用单片机实现对温度的智能控制及显示的方案。本毕业设计主要研究的是高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的温度测量。测温系统主要包括供电电源、数字温度传感器的数据采集电路、LED显示电路、按键电路、单片机主板电路，数字温度传感器的数据采集电路与单片机主板电路是整个系统的关键。采用温
2、度传感器DS18B20对温度检测的方法及利用软件实现对温度的智能控制。本系统由液晶显示器LCD1602显示实时温度，具有电路结构简单、操作容易、硬件少、成本低等特点。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数显温度计要求测温范围为55125，精度误差在0.1以内，LED数码管直读显示。数字式温度计完全可以代替传统的水银温度计,可以在家庭中以及工业中都可以应用,实用价值很高。关键词：单片机；DS18B20；LED显示25The design of LED digital display electronic thermo
3、meterABSTRACT In daily life, single-chip microcomputer control has brought people great convenience, the detection and control of the temperature is also extremely important. Therefore, the design of the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications. This article de
4、scribes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then
5、 realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit of digital temperature sensor, LED display circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit, data acquisition circuit of digital temperature sensor and board with
6、a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmitted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the L
7、ED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125 and the low degree is negative 55, the error is less than 0.1, LED can read the number, This digital thermometer could replace the traditional mercurial thermometer, can be used in family and industrial , high practical value.Key W
8、ords: MCU；DS18B20；LED display目 录1 引言12 设计方案13 硬件选择231 STC89C52简介23.2 DS18B20的选择33.2.1 DS18B20简介33.2.2 主要技术指标44 硬件设计54.1显示电路54.2 温度测试54.3 最小系统64.3.1复位电路64.3.2 晶振电路74.3.3 DS18B20的接线说明75系统程序设计95.1 编写语言及开发工具的选择95.2 主程序流程图115.3 温度采集流程图115.4 显示流程图126 原理图137 总结14参考文献15致 谢16延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）1 引言温度是日常生活、工
9、业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确。 在传统的温度测量系统设计中，往往采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如引线误差补偿、多点测量中的切换误差和信号调理电路的误差等问题；而其中某一环节处理不当，就可能造成整个系统性能的下降。随着现代科学技术的
10、飞速发展,特别是大规模集成电路设计技术的发展，微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DSl8B20，具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信；用户可编程设定912位的分辨率。以上特性使得DSl8B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。 本课题设计的高精度数字温度计选用DS18B20数字温度传感器，它与单片机组成一个测温系统，具有线路简单、体积小等特点，而且一条总线可连接多个器件，可以构成一个低电压低功耗的多点数字测温系统，十分方便，也适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。2 设计
11、方案本设计以检测温度并显示温度为目的，按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：传感器（采集温度）、主控器及显示电路。如图2-1所示系统以DS18B20为传感器用以将温度模拟量转化为电压数字量以总线传入单片机，以STC89C52为主芯片，在主芯片对DS18B20传入的温度值进行处理，由单片机程序控制，将经处理后的温度由LED数码管显示出来。 本系统具有电路简洁，性能可靠等特点，易于实现。DS18B20STC89S52控制器显示电路扫描驱动图2-1系统框图3 硬件选择31 STC89C52简介STC89C52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
12、器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位 定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CP
13、U 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz。 STC89C52引脚如图3-1所示：图3-1 STC89C52引脚3.2 DS18B20的选择 3.2.1 DS18B20简介DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢 封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，
14、洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。1: 技术性能描述独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。测温范围 55+125，固有测温误差0.5。支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8 个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。工作电源: 35V/DC （可以数据线寄生电源）在使用中不需要任何外围元件测量结果以912位数字量方式串行传送不锈钢保护管直径 6适用于DN1525, DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接2应用范围：该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。汽车空调、冰箱
