文档介绍：目录
1 前言 1
2 设计任务及要求 2
设计任务 2
设计要求 2
3 课程设计方案及器材选用分析 3
设计总体方案 3
方案论证 3
方案二的总体设计框图 4
4
DS18B20温度传感器 4
AT89S52单片机介绍 12
软件流程图 15
主程序 15
读温度子程序 15
温度转换命令子程序 16
计算温度子程序 16
4 硬件电路的设计 17
Protel99 SE软件介绍 17
Protel99 SE软件 17
主控制电路图 18
Proteus 进行仿真 20
Proteus[6]简介 20
proteus仿真图 20
5 调试性能及分析 22
课程设计心得 24
参考文献 25
附录:DS18B20显示程序 26
1 前言
目前,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用,它除了可以测量电信以外,还可以用于温度、湿度等非电信号的测量,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。
单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器,RAM,ROM,及输入与输出接口电路,这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,特别是它具有体积小,重量轻,能耗低,价格便宜,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便的优点,使它迅速的得到了推广应用,目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念,现已广泛应用于家用电器,机电产品,办公自动化用品,机器人,儿童玩具,航天器等领域。
本次课程设计,就是用单片机实现温度控制,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51单片机的数字温度计的设计。
传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点而下面利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计,其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现。
该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上。系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。
2 设计任务及要求
设计任务
现代社会生活中,多功能的数字温度计可以给我们的生活带来很大的方便;支持“一线总线”接口的温度传感器简化了数字温度计的设计,降低了成本;以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心,以ATMEL公司的AT89S52为控制器设计的DS18B20温度控制器结构简单、测温准确、具有一定控制功能的智能温度控制器。
此次课程设计,就是用单片机[1]实现温度控制,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51单片机的数字温度计的设计。
该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上。系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。
设计要求
设计一个基于单片机的DS18B20数字温度计。课程设计要求:
5V供电;
温度采集采用DS18B20;
4位LED显示;
2个按键;
设计温度控制器原理图,学习用PROTEL画出该原理图,并用proteus进行仿真;
设计和绘制软件流程图,用C语言进行程序编写;焊接硬件电路,进行调试。
3 课程设计方案及器材选用分析
提及到温度的检测,我们首先会考虑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