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1、课程设计成绩操作报告综合指导教师签名湖南理工学院南湖学院单片机课程设计报告基于单片机的数字温度计设计姓名学号系别机电工程专业电子信息工程班级07-2BF完成时间 2010年6月23日基于单片机的数字温度计设计1 绪论2 方案设计3 系统的硬件设计3.1 主控制器3.2 显示电路3.3 温度传感器工作原理3.4 温度传感器接口电路4 系统的软件设计4.1 主程序4.2 温度测量4.2.1 初始化 DS18B204.2.2 等待应答信号423 DS18B20 读字节424 DS18B20 写字节4.2.5 启动温度测量4.2.6 读取测量结果 4.2.7各算法流程图4.3 数码管显示系统的测试与总
2、结 参考文献 附录 1 原理图 附录 2 源程序清单随着人们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，它所给人带来的方便也是不可否定的， 其中数字温度计就是一个典型的 例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更好 的更方便的设施就需要从单片机技术入手， 一切向着数字化控制， 智能化控 制方向发展。现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增 长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展 水平。在三大信息信息采集 （ 即传感器技术 ） 、信息传输 （ 通信技术 ） 和信息处 理（计算机技术 ） 中，传感器属于信息技术
3、的前沿尖端产品， 尤其是温度传感 器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛， 可以说是渗透到社会的每一个 领域，人民的生活与环境的温度息息相关， 在工业生产过程中需要实时测量 温度，在农业生产中也离不开温度的测量， 因此研究温度的测量方法和装置 具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶 段：传统的分立式温度传感器模拟集成温度传感器 智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器 （亦称数字温度传感器 ）是在 20 世纪 90 年代中期问世的， 它 是微电子技术、计算机技术和自动测试技术 （ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相 关的温度控制量，适配各种微控制器（M
4、CU）。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向 智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及 安全性、 开发虚拟传感器和网络传感器、 研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展， 本文将介绍智能集成温度传感器 DS18B20 的结构特征及控制方法，并对以此传感器， 89S51 单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计作了详细的介 绍。与传统的温度计相比，其具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用 数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器 使用
5、 ATMEL 公司的 AT89S52 单片机，测温传感器使用 DALLAS 公司 DS18B20 ，用 数码管来实现温度显示。2方案设计本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软 件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度测量范围为-55C+ 125C，精度为土 05C用数码管进行实际温度值显示采用AT89S52单片机P3 .5 口控制温度传感器 DS18B20的温度测量，以四 位数码感形式输出测量温度，原理图如下图1.1所示：VCXT1 Cll 1DS1SB2CT=图2.1DS18B20与单片机接口原
6、理A主控制器ATSsks上度传感器+图22总体设计方框图3系统的硬件设计3.1主控制器AT89S52是一种低功耗、 高性能CMOS位微控制器，具有8K在系统可 编程Flash存储器。使用 Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造， 与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52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。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位 定时
7、器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工 串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52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，CPU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。8位微控制器8K字节在系统可编程 Flash AT89S52C47105ECC卜勝31P10/TPOOP11/TP01P12P02P13P03P14P04P15P05P16F06P17P07INT1P20INTOP21P22T1P23TOF24F25eDvpP2SP27XI
8、RESETKXDTXDRDALE/PWRPSENU4TMS 9ATSSS5219 nINTU3 cINT012T1 15 TO 1421 P2022 P2124卩石28 P27P1D 1F12 HP13耳巳：HF16 7P17 39 POD 艾PB3( FCG3PD434 PM33 _ PU6艾PMg RXD 一T&d29图3.1时钟电路与复位电路3.2C4?C-ISRBTRSI10U3 OFFC4SY制3OPFR29I0KIJP10 1P11 2P12 3P13斗P145P15 6P16 7P17 S:NT1131NT012T1 15T0 14Y5 110592VC匚EA311918ms9R
9、D 17WK 16VP10TPOOP1PTP01P12PQ2P13P03PHP04P15P05P16P06P17P07INTIP20INTOP21P22T1P23TOP24P25EVPP26P27XIX2RESETRXDTXD/KDALE PWRPSENU439 POO谓PO13? PD236 P0335 P04M PO533 PO32 PO721 P2O24 P2325 P2426P2527P2628 P2710RXD11 TXD2930 ALE22 P2123P22显示电路显示采用4位数码管，图321为数码管段驱动，图322为数码 管位驱动，图3.2.3为温度显示电路VCC1VCCLBo CMJ6P00 2DO DiD2D3D4D5D6D7nQOQiQ21!3dp1rP01 3A1：3P02 41Ff3.4VCCP吩3516eP04 6cJJ1；5d4567SP05 ?Q414cQ6Q713bR14P07 912a0ECONSI
