文档介绍：单片机课程设计报告
数字温度计
1 设计要求
■基本范围-50℃-110℃
■℃
■LED数码直读显示
2 扩展功能
■实现语音报数
■可以任意设定温度的上下限报警功能

基于单片机设计数字温度计

第一节引言
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,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
2 总体设计方案

由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
总体设计框图
系统电路设计总体设计方框图所示,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,用2位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
总体设计方框图
3 主要芯片介绍
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
4 系统整体硬件电路
主板电路
系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,温度显示电路,上下限报警调整电路,单片机主板电路等,如图1 所示。
图1中有三个独立式按键可以分别调整温度计的上下限报警设置,图中蜂鸣器可以在被测温度不在上下限范围内时,发出报警鸣叫声音,同时LED数码管将没有被测温度值显示,这时可以调整报警上下限,从而测出被测的温度值。
图1 中的按健复位电路是上电复位加手动复位,使用比较方便,在程序跑飞时,可以手动复位,这样就不用在重起单片机电源,就可以实现复位。
图1 单片机主板电路
显示电路
显示电路是使用的串口显示,这种显示最大的优点就是使用口资源比较少,只用p3口的RXD,和TXD,串口的发送和接收,四只数码管采用74LS164右移寄存器驱动,显示比较清晰。
图2 温度显示电路
. DS18B20温度传感器与单片机的接口电路
DS18B20可以采用两种方式供电,一种是采用电源供电方式,此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线,3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式,如图4 所示单片机端口接单线总线,为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流,可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时,总线上必须有强的上拉,上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线,因此发送接口必须是三态的。
5 设计电路图
7 程序
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