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1、辽宁工程技术大学应用技术学院毕业设计（论文）用纸毕 业 设 计（论文）题 目 毕业设计（论文）英文题目 摘 要在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温
2、度计，就是用单片机实现温度测量，进而达到数控制的目的。传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89C51单片机的数字温度计的设计用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，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。关键词 温度计；单片机；数字控制；DS18B20IIABSTRACT In daily life and indu
3、strial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main para
4、meters, such as temperature, pressure, flow control, etc. Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermo
5、couple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure.This article will introduce the single-c
6、hip microcomputer-based control of a digital thermometer is used to achieve single-chip temperature measurement, the traditional detection of most of the temperature thermistor for temperature sensor, but the poor reliability of thermistors, temperature measurement accuracy of low - , and must go th
7、rough a special interface circuit to convert the digital signal processed by the single chip. The use of digital temperature sensor DS18B20 to AT89C51 microcontroller-based design of digital thermometer with LED digital control to the serial transmission of data, temperature display, accurate to ach
8、ieve the above requirements, can be used for temperature measurement and other non-electrical signal, mainly used for more accurate temperature measurement sites, or research laboratory use, can work independently of the single-chip temperature detection, temperature control system has been widely u
9、sed in many areasKey words Thermometer；Single-chip；Digital Control； DS18B20目录0 引言11 绪论22硬件介绍32.1 AT89C51单片机32.1.1概述32.1.2 基本参数32.1.3 功能特性32.1.4 引脚说明42.2 DS18B20 单线数字温度传感器52.2.1概述52.2.2 DS1820的应用52.2.3 DS18B20的结构介绍52.3 数码管63 硬件设计73.1 整体设计73.2 时钟振荡器83.3 DS18B20 的供电方式83.4 数码管的驱动方式94 软件调试104.1 整体设计104.2
10、 测温操作114.3 报警操作134.4 数码管使用编码145 设计过程中出现的问题166 结论17致谢18参考文献19附录20附录 A20附录B280 引言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。随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用本设计所介绍的数字温度计与传
11、统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用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。191 绪论检测是人类认识客观世界的最基本的方法，是指生产、试验现场利用某种合适的检测仪器或系统对被检测对象进行在线实时的测量。检测技术从广义上说是指寻找与自然信息独具有对应关系的种种表现形式的信号，确定被测量与显示量两者之间的定性、定量关系，并为进一步提高测量精度、改进试验方法及测量装置性能提供可行依据的整个过程。检测设备的性能指标主要有精确度、稳定性、输入输出特性这3个方面。温度是表征
12、物体冷热程度的物理量，是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储，体积减小，精度提高，抗干扰能力强，并可组网进行多点协测，还可以实现实时控制等技术，在现代工业生产中应用越来越广泛。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
13、单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，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。2 硬件介绍2.1 AT89C51单片机2.1.1 概述AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件采用 ATMEL 公
14、司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51单片机管脚图如图2-1所示。2.1.2 基本参数MCS-51 产品指令系统完全兼容4k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器1000 次擦写周期全静态操作：0Hz24MHz三级加密程序存储器1288 字节内部 RAM32 个可编程 IO 口线2 个 16 位定时计数器6 个中断源图2-1 AT89C51单片机管脚图可编程串行 UART 通道低功耗空闲和掉电模式
15、2.1.3 功能特性AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节 Flash 闪速存储器，128 字节内部 RAM，32 个 IO 口线，两个 16 位定时计数器，一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2.1.4 引脚说明Vcc：电源电压GND：地P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 IO 口，也即地址数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 IO 口，P1 的输出缓冲
