《基于单片机的电子温度计设计毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电子温度计设计毕业论文.doc（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文题 目： 基于单片机的电子温度计设计 所属系、部 : 电 气 系 年级、 专业: 应用电子技术121 姓 名: 罗 艳 学 号: 20120111211039 指 导 教 师: 张 洁 目 录绪 论51 硬件系统总体方案设计62单元电路设计62.1 传感器电路62.1.1 DS18B20的简单介绍62.1.2 DS18B20的性能特点72.1.3DS18B20引脚定义72.1.4 DS18B20功能实现原理82.2 单片机最小系统92.2.1 STC89C52单片机92.2.2最小系统122.3显示电路142.3.1数码块显示142.3.2 数码管的分类153系统软件设计153.1.主
2、程序153.2温度检测模块DS18B20163.3温度显示模块164硬件仿真174.1Proteus介绍174.1.1关于proteus174.1.2功能174.1.3硬件仿真电路图175安装调试185.1硬件制作185.1.1 硬件制作过程185.2系统调试18总结19致谢20参考文献21附录122附录226摘 要随着社会的发展，科技的进步，以及传感器在各个领域的应用，智能化已成为社会发展势不可挡的趋势。单片机作为微电控制的基础，对于国家未来的发展有着深远意义。单片机的应用很广泛，使用也比较灵活，尤其是在对成本要求较为苛刻的地方，可以说在中国的社会主义初级阶段，单片机是能够占有一席之地的。单
3、片机的学习和应用对于我们当代青年人就显得尤为重要。如今数字化电子钟技术已经很广泛的应用在人们生活的各个领域，这要归功与单片机技术的迅速发展及广泛普及。本论文主要概述由单片机89C52、液晶显示器、温度传感器DS18B20等组成的温度测量电路。本设计是基于AT89C52单片机数字钟和数字温度计设计，采用模块化的设计思想。软硬件都分为温度的感应模块、时钟模块、控制模块、显示模块。并使用Proteus绘制电路原理图，PCB电路板；采用KeiluVision源代码编辑、调试程序。综上所述此数字电子钟温度计具有诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广泛的市场前景。AbstractWith the d
4、evelopment of the society, the progress of science and technology, and sensor applications in various fields, intelligent has become an irresistible trend of development of the society. Single chip microcomputer as the basis for the control of micro electric has profound significance to the developm
5、ent of the countrys future. MCU application is very extensive, use is more flexible, especially in the harsh place to cost requirement, can say the primary stage of socialism in China, single chip microcomputer is able to gain a foothold. Study and application of the single chip microcomputer of con
6、temporary young people is especially important for us.Now digital electronic clock technology is widely used in various fields of peoples life, this is attributed to the rapid development of the single-chip computer technology and wide popularity. Summary of this thesis mainly consists of single chi
7、p microcomputer 89 c52, liquid crystal display, temperature sensor DS18B20 temperature measurement circuit, etc.This design is based on AT89C52 single chip digital clock and digital thermometer is designed, using modular design thought. Hardware and software are divided into temperature sensing modu
8、le, clock module, control module, display module. And use Proteus draw the circuit principle diagram, PCB circuit boards; Using Keil uVision source code editing, debugging process.To sum up the digital electronic clock thermometer has read convenient, in line with the development trend of electronic
9、 instruments and meters, has a broad market prospect.绪 论温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智
10、能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。 温度采集控制系统是在嵌入式系统设计的基础上发展起来的。嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，但是微型计算机的体积、价位、可靠性，都无法满足广大对象对嵌入式系统的要求，因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。单片机诞生于二十世纪七十年代末，经历了SCM、MCU和SOC三大阶段。在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉
11、、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。同时温度也是生活中最常见的一个物理量，也是人们很关心的一个物理量，它与我们的生活息息相关，有着十分重要的意义，在工业生产中，温度过高或过低会直接影响到产品的质量、对机械设备和控制系统中的各种元器件造成一定的损坏，严重的会影响到生产安全。在日常生活中，温度过高或过低同样会造成一些不良影响。在实际生产、生活等各个领域中，温度是环境因素的
12、不可或缺的一部分，对温度及时精确的控制和检测显得尤为重要。现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数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。1 硬件系统总体方案设计采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理和控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性质稳定，它温用作工业测温元件，此元件线性较好。在0-100摄氏度时，最大线性偏差小于1摄氏度。DS18B20
13、的最大特点之一是采用了单总数的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C52构成温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接和计算机连接。这样温度系统的结构就比较简单，体积也不大。采用51单片机控制软件编程的自由度大，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用AT89C52芯片控制温度传感器DS18B20进行温度的实时检测并显示，能够实现快速测量环境温度。硬件以微控制器为核心，外接时钟电路、复位电路、温度测量电路、LED显示电路组成。总体硬件电路如1所示：图1-1系统方案图本温度计大体分三个工作过程。首先，由DS18820温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然
14、后，通过89C205I单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入显示模块。2单元电路设计2.1 传感器电路 2.1.1 DS18B20的简单介绍DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO92小体积封装形式；温度测量范围为55125,可编程为9位12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使D
15、S18B20非常适用于远距离 多点温度检测系统。2.1.2 DS18B20的性能特点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。DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。温范围55125，在-10+85时精度为0.5。零待机功耗。可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温。在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
