文档介绍：课程设计报告
课程名称: 单片机课程设计
题目: 温度报警系统
学院: 环境与化学工程系:测控技术与仪器
专业: 测控技术与仪器
班级: 测仪102
学号: 5801210080
学生姓名: 杨友准
起讫日期: 2012-12-27~2013-01-07
指导教师: 杨大勇、杨俊清、熊剑
摘要
随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20;
目录
一、设计任务、目的、描述………………………………………………………1
二、主要器件简介…………………………………………………………………
三、系统设计………………………………………………………………………
原理图…………………………………………………………………………
设计总结、心得体会等………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………………
附录
设计任务、要求
1在本次单片机课程设计中,主要完成如下方面的设计任务:
了解单片机技术的发展现状;
掌握MCS-51系列80C52的最小电路及外围扩展电路的设计;
简述数码管动态显示和矩阵键盘基本原理;
了解单片机数据转换功能及工作过程;
完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定;
用KEIL完成编写系统程序;
用PROTUES软件完成原理图的绘制;
用LOCHMASTER完成硬件电路设计;
以万能版为模板,将所有元件按电路图焊接连线,完成调试。
二、方案总体设计
方案一:基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据,之后送去数码管显示。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为-55℃~+125℃,在工业生产中此范围较小。而且由于编程时采用I2C通信,因此读取数据是时序要求较高,程序编写复杂。本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于系统的扩展,对信号处理比较困难。
方案二:采用51系列单片机作为整机的控制单元,将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃,然后通过数码管显示其温度值。此方案设计简单,编程容易,并且增宽了测量温度范围。
本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测温度的大小,利用51系列单片机为主控制器,通过AD0808检测由电位器分压输出的的电压值,从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机,并且由其送去1602液晶显示。
主要设计思路
三、硬件设计
DS18B20概述
DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器,与传统的热敏电阻相比,只需一根线就能直接读出被测温度值,并可根据实际需求来编程实现9~12位数字值的读数方式[3]。
DS18B20封装形式及引脚功能
DS18B20封装形式和引脚功能
,DS18B20的外形如一只三极管,引脚名称及作用如下:
GND:接地端。
DQ:数据输入/输出脚,与TTL电平兼容。
VDD:可接电源,也可接地。因为每只DS18B20都可以设置成两种供电方式,即数据总线供电方式和外部供电方式。采用数据总线供电方式时VDD接地,可以节省一根传输线,但完成数据测量的时间较长;采用外部供电方式则VDD接+5V,多用一根导线,但测量速度较快。
DS18B20内部结构
64位ROM和单线接口
存储和控制逻辑
高速缓存器
温度传感器
高温触发器TH
低温触发器TL
匹配寄存器
8位CRC发生器
电源检测
C
DQ
VDD
内部电源VDD
DS18B20内部结构
的主要内部部件,下面对DS18B20内部部分进行