文档介绍：毕业设计论文
数字温度计的设计
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摘要
在一些温控系统电路中,广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路,转换成A/D转换器能接收的模拟量,再经过采样/保持电路进行A/D转换,最终送入单片机及其相应的外围电路,完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。本文介绍单片机结合DS18B20温度控制系统设计,因此,本系统用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理,实现方便、精度高,可根据不同需要用于各种场合。
关键词: 单片机,AT89S51,MAX232,传感器DS18B20
目录
摘要 - 1 -
第一章绪 论 - 3 -
单片机概述 - 3 -
选题背景及设计意义 - 5 -
- 6 -
第二章硬件设计 - 8 -
- 8 -
- 16 -
第三章系统软件设计 - 23 -
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- 27 -
第四章调试 - 45 -
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致谢 - 47 -
参考文献 - 48 -
附录 - 49 -
第一章绪 论
单片机概述
单片机的结构特征是将组成计算机的基本部件集成在一块晶体芯片上,构成一台功能独特的单片微型计算机。一台典型的单片机的基本组成结构包括中央处理器(CPU),存储器(ROM和RAM),并行I/O口,串行I/O口,定时器/计数器,定时电路及元件。由此可见,单片机在结构上突破了常规的按逻辑功能划分芯片。由多片构成了微型计算机的设计思想,将构成计算机的许多功能集成在一块晶体芯片上。
单片机的特点:
受密度限制:芯片存储器存储容量较小,一般ROM小于4/ 2KB,RAM小于256字节。
可靠性良好:单片机是按照工业控制要求设计的,其抗工业噪声干扰优于一般的 CPU,程序指令及常数数据都烧在ROM内,其许多信号通道均在同一芯片内,因此可靠性较高。
易扩充:单片机具有一般微电脑所必须的器件,可以扩充为各种规模的微电脑系统。
控制功能强:为了满足工业控制要求,单片机指令除了输入/输出控制指令,逻辑判断指令外,还有更为丰富的条件分支跳跃指令。
单片机的应用领域如下:
家用电器领域:目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路,做成单片机控制系统。
办公自动化领域:现代办公室所使用的大量通信,信息产品多数采用了单片机。
在商业营销系统已广泛使用的电子秤,收款机,条形码阅读器,仓库安全监控系统,商场保安系统,空气调节系统等,目前已纷纷采用单片机构成专用系统。
工业自动化:如工业过程控制,过程监测,工业控制器及机电一体化系统等,这些系统除一些小型工控机之外,许多都是以单片机为核心的单机或多机网络系统。
智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路:目前各种变送器,电气测量仪表普遍采用单片机应用系统替代传统的测量系统,使测量系统具有各种智能化功能。将单片机和传感器相结合可以构成新一代的智能传感器。他将传感器初级变换后的电量做进一步的变换,处理,输出能满足远距离传送,能与微机接口的数字信号。
汽车电子与航空航天电子系统:通常在这些电子系统中的集中显示系统,动力监测控制系统,自动驾驭系统,通信系统,以及运行监视器(黑匣子)等,都要都成冗余的网络系统。
选题背景及设计意义
一、 选题背景
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略发明的。他
的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大。荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计。
二、设计意义
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,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。它具有结构简单,不需外接元件,采用一根I/ O 数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点,可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。该设计控制器使用单片机AT 89S51,测温传感器使用DS18B20,,实