文档介绍：课程设计
课程单片机课程设计
题目数字温度计的设计
院系电气信息工程学院测控技术与仪器系
专业班级
学生学号
指导教师
东北石油大学课程设计任务书
课程单片机课程设计
题目数字温度计的设计
一、任务
以AT89C51单片机为控制核心,利用DS18B20数字式温度传感器设计出一种结构简单、测量精度较高的数字温度计。
二、设计要求
[1]、采用单总线结构的数字式温度传感器DS18B20;
[2]、基本电路包括:单片机最小系统、温度测量电路、LED显示电路等;
[3]、提交设计报告、电路图及程序源码。
[4]、具有温度越限报警功能。
[5]、掉电后,数据具有自动保存功能。
三、参考资料
[1] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.《8051单片机实践与应用》[M].北京:清华大学出版社,2002.
[2] 李玉峰,倪虹霞 MCS-51系列单片机原理与接口技术[J]. 北京:人民邮电出版社,2004,187~216.
[3] 林伸茂. 8051单片机彻底研究经验篇[J]. 北京:人民邮电出版社,2004,7~14.
[4] 沙占友. 单片机外围电路设计[J]. 北京:电子工业出版社,2003,37~48.
[5] 何希才. 传感器及其应用电路[J]. 北京:电子工业出版社,2001,36~47.
完成期限
指导教师
专业负责人
目录
第1章绪论 1
1
DS18B20功能概述 1
1
第2 章总体方案论证与设计 2
2
2
第3章系统硬件设计 3
3
89C51单片机的介绍 3
4
DS18B20介绍 4
第4章系统的软件设计 6
6
第5章系统调试与测试结果分析 8
使用的仪器仪表 8
系统调试及结果 8
结论 10
参考文献 11
附录1仿真效果 12
附录2程序 13
第1章绪论
随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。本文采用单片机来实现对温度的控制[1]。它的主要组成部分有:AT89S51单片机、温度传感器、温度控制电路。它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品[2]。不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征,而且继承和扩展了MCS—48单片机的体系结构和指令系统。
DS18B20功能概述
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±°C。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EPROM中,掉电后依然保存。
采用单总线结构的数字式温度传感器DS18B20;基本电路包括:单片机最小系统、温度测量电路、LED显示电路等;提交设计报告、电路图及程序源码,具有温度越限报警功能,掉电后,数据具有自动保存功能。
第2 章总体方案论证与设计
本系统采用单片机AT89C51为核心,以温度传感器DS18B20为主要元件,实现将温度模拟量通过A/D转化传入单片机,并将数字量由LCD输出。并具有上下限控制报警装置。现在对不同方案加以论证比较。
集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器,它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。但AD590的增益有偏差,电阻也有误差。
采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1 摄氏度。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据