文档介绍：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,本温度计属于数字温度计,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,用液晶显示器(LCD)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,液晶显示器,温度计, DS18B20,AT89C51
目录
引言 3
一、温度传感器DS18B20 4
1、温度传感器DS18B20的简介 4
DS18B20的引脚及功能 4
DS18B20的内部结构 5
DS18B20的测温原理 7
DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 9
DS18B20控制方法 9
DS18B20的复位时序 10
DS18B20的读时序 10
DS18B20的写时序 11
二、液晶显示器 12
1、液晶显示器LCD的介绍 12
LCD1602液晶显示模块内部结构 12
LCD1602的控制命令 13
接口电路及编程方法 15
三、单片机AT89C51 15
1、AT89C51的特点及特性 15
89C51引脚的介绍 15
89C51的存储结构 16
时钟电路的产生方式 17
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2、程序设计 18
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计算温度子程序 19
程序清单 20
四、总体设计方案 30
1、电路原理及所需器件 30
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PCB图 31
电路原理 31
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总结 34
致谢 35
参考文献 36
引言
数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性,误差≤%, 内电源、微功耗、不锈钢外壳,防护坚固,美观精致。
数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器,内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆,是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品,广泛应用于各类工矿企业,大专院校,科研院所。
温度计是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量,但是它是看不到的,仅凭感觉只能感觉到大概的温度值,传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,使用不够方便,显示不够直观,数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值,,然后通过显示单元,如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
数字温度计根据使用的传感器的不同,AD转换电路,及处理单元的不同,它的精度,稳定性,测温范围等都有区别,这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计。
一、温度传感器DS18B20
1、温度传感器DS18B20的简介
在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,传统的测温元件有热电偶和热电阻。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,需要比较多的外部硬件支持。DS18B20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9~12位的数字值读数方式。测温范围为-55~-125 ℃,℃。DS18B20采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
DS18B20的