文档介绍：单片机原理与应用课程设计说明书
题目: 数字式温度计
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专业:
班级:
学生姓名: 学号:
指导教师:
2011年月日
目录
1 设计任务与要求 1
课程设计的任务 1
课程设计的要求 1
2 设计方案 1
设计思路 1
芯片及功能 1
STC89C52RC 1
DS1302 7
DS18B02 10
MAX232 16
74LS164 17
3 硬件电路设计 19
原理图 19
PCB印刷版 22
4 主要参数计算与分析 23
DS18B20温度数值转换 23
DS1302时钟BCD的转换 24
5 软件设计 24
流程图 24
源代码 26
6 调试过程 44
调试步骤 44
实验出现的问题 45
7 结论 45
参考文献 46
1 设计任务与要求
课程设计的任务
基本要求:本次课程设计的基本任务为完成一个温度传感器的功能。当温度低于某一个温度值或高于某个温度是报警。
扩展功能:结合个人能力和电路板的现有硬件,看增加其他功能。这里扩展为按下某个键进入时钟功能。
以51单片机为核心器件,组成一个数字式温度记
采用DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为±5℃。
温度显示采用3位LED数码管显示,两位整数、一位小数
具有温度上下限功能,超过上下限时,进行声音报警。
课程设计的要求
1. 2. 1焊接电路,编制程序,实现电子音乐盒的基本功能,并完成课程设计说明书。
1. 2. 2课程设计期间遵守纪律,注意安全,爱护设备,合理分工,加强合作。
2 设计方案
1. 1设计思路
使用单片机读取温度传感器的值,经过转换,在8段LED数码管上显示出来。根据读取的值来设定温度报警范围。当高于或低于某个温度值通过蜂鸣器报警。
扩展功能:时钟显示。通过一个按键切换到时钟显示。时钟系统是通过I2C总线访问DS1302获取和设置时钟。
使用芯片
芯片作用
2. 3. 1 74LS164
74LS164 内部逻辑图
引脚功能:
CLEAR: 同步清除输入端(低电平有效)
A,B :串行数据输入端
QA-QH: 输出端
CLOCK :时钟输入端
Inputs
Outputs
Clear
Clock
A
B
QA
QB
...
QH
L
X
X
X
L
L
...
L
H
L
X
X
QAO
QBO
...
QHO
H
↑
H
H
H
QAn
...
QGn
H
↑
L
X
L
QAn
...
QGn
H
↑
X
L
L
QAn
...
QGn
H-高电平 L-低电平 X-任意电平
↑-低到高电平跳变
QA0,QB0,QH0 -规定的稳态条件建立前的电平
QAn,QGn -时钟最近的↑前的电平 
当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。串行数据输入端(A,B)可控制数据。当 A、B任意一个为
低电平,则禁止新数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。
2. 3. 2
数字温度传感器DS18B20介绍
1、DS18B20的主要特性
、适应电压范围更宽,电压范围:~,在寄生电源方式下可由数据线供电
、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
、温范围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±℃
、可编程的分辨率为9~12位,℃、℃、℃℃,可实现高精度测温
、在9位分辨率时最多在 ,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快
、负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁, 但不能正常工作。
2、DS18B20的外形和内部结构
DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM 、温度传感