文档介绍：数字温度计设计学校:宁夏师范学院组员:张超李寒斌卢晓菲王武刚指导教师:赵飞燕一:设计简述,任务及整体方案规划二:数字温度计的核心器件简介三:单元电路模块简介及性能分析四:程序框图解析及设计过程总结2016-12-16人们生活与环境温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了3个阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟方式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向发展。在此以智能集成温度传感器DS18B20为例,介绍DS18B20数字温度计的设计。数字温度计数字温度计(digital thermometer)可以准确的判断和测量温度,以数字显示,而非指针或水银显示。故称数字温度计或数字温度表。数字温度计是测温仪器类型的其中之一。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性,误差≤%,内电源、微功耗、不锈钢外壳,防护坚固,美观精致。数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器,内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆,是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品,广泛应用于各类工矿企业,大专院校,科研院所。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)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。设计任务及要求一、设计任务设计一个以单片机为核心和温度传感DS18B20 的一种数字温度计的温度测量系统。二、具体要求①℃②系统允许的误差范围范围在1℃以内?用户预设温度值温度范围为-55℃~125℃④按键设定温度报警上下限值TH和TL,⑤测温度超过设定温度限制范围时,发出声光报警信号⑥显示设定温度值和实际测量值设计方案分分析分析在日常生活及工农业生产中经常需要用到温度的检测及控制,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持,硬件电路复杂,软件调试复杂,制作成本高。而采用智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为-55℃~125℃,℃。DS18B20可以直接读出被测温度值,采用三控制线与单片机相连,减少了外部的连接电路,具有低成本和易使用的特点,按照系统设计功能的要求确定系统有五个模块组成,主控制器AT89C51,测温电路DS18B20,报警电路,按键电路及驱动显示电路。总体电路框图如右图:数字温度计核心器件简介之一51单片机51系列单片机的发展史:单片机的发展经历了从8位到16位再到64位的发展历程。我国开始使用单片机是在1982 年,短短五年时间里发展极为迅速。1986 年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会,有的地区还成立了单片微型计算机应用协会,从此51单片机以其经济实用的优势在中国工业控制应用领域中开始普及。51单片机的优点:(1) 性价比高。(2) 集成度高、体积小、可靠性高。由于单片机将各个功能部件集成在一块芯片上,且内部采用总线结构,减少了各个芯片之间的连线,从而大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。(3) 控制功能强。单片机中的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O接口的逻辑操作及位处理功能。(4) 低功耗、低电压,便于生产便携式产品。(5) 外部总线增加了串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。(6) 单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,易于构成各种规模的应用系统51单片机的缺点:(1)易解密(2)抗干扰能力差51单片机的内部结构AT9C51的管脚如下图所示:各管脚功能:VCC:供电电压。GND:接地。P0~P3:为输入/输出口线,其各有的功能,而P3口每一位还有特殊功能。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP:当/EA保持低电平时,