文档介绍：单片机课程设计论文指导教师: 基于 DS18B20 数字温度计的设计 1 摘要本论文主要讲述了数字温度计的设计过程,主要包括硬件设计和程序设计。硬件主要包括以 AT89C51 单片机为主要控制电路、温度采集电路、显示电路等。温度采集传感器采用的是美国 Datlas 半导体公司(现已并入 MAXIM 公司)于 20 世纪 90 年代新推出的一种串行总线技术。该技术只需要一根信号线(将计算机的地址线、数据线、控制线合为一根信号线)便可完成串行通信。控制电路的核心器件就是 AT89C51 单片机,显示电路采用8位共阴极LED数码管。由单片机控制传感器的读写来测量环境的温度,再通过与单片机连接的数码管将温度显示出。由于采用了 DS18B20 作为侧位元器件,这使得本温度计与传统的温度计相比,硬件电路相对有减少。因此本温度计成本降低,使用起来更加的方便。关键词:单片机、显示电路、温度传感器 DS18B20 基于 DS18B20 数字温度计的设计 2 目录 1. 设计任务及方案分析 2. 芯片功能简介 3. 硬件系统电路设计(一定要有硬件连接图) 4. 软件编程调试及性能分析(应该包含程序框图和程序) 5 、总结参考文献谢辞基于 DS18B20 数字温度计的设计 3 1. 设计任务及方案分析一、任务要求设计内容:用单片机、温度传感器等器件实现温度采集, 要求采集的温度精确到 oC 设计要求: 。掌握单片机、温度传感器、显示电路等相关原理与知识;画出原理图 2、软件设计 3、用 PROTEUS 软件对硬件系统进行仿真 4、两人一组做实物 5、按照毕业论文要求交一份设计报告二、设计总体方案及方案论证按照系统的设计要求,本系统主要分为三个部分: 主控制器 AT89C51 ,温度传感器 DS18B20 及驱动显示电路。方案比较 1、测温元器件方案一:由于本电路是测温电路,因此可以采用热敏电阻来感应温度的变化,再根据其随温度变化的感应电阻阻值的变化来测得电流的变化进而计算出此时的温度值,不过这种方案需要设计模数转换电路,这会使得电路设计起来比较麻烦。方案二、采用温度传感器作为温度采集原件,再通过单片机来控制其工作从而实现对传感器的控制和温度的读取,这使得读取温度非常的方便,电路也较前一个方案更加的简单,操作和设计起来都更加的容易。故比较两种方案第二种方案更合适。 2、控制器件这个种类较多,可以根据实际情况选择,这里选择AT 89C52 单片机。基于 DS18B20 数字温度计的设计 4 3、显示器件由于液晶显示器较贵,所以这里选用 8位共阴极数码管作为显示器件,并且该器件使用起来也十分的方便。三、实现方案简介 DS18B20 采用外接电源方式工作,一线测温的一线与 AT89C52 的 连接并加上上拉电阻使其工作,测出的数据存直接显示在 LED 显示器上。总体方案框图如下图所示。主控制器 AT89C51 DS18B20 显示电路基于 DS18B20 数字温度计的设计 5 2. 芯片功能简介一 AT89C51 的功能简介 1、 AT89C51 芯片简介 AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电平,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 8k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM) 和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容, 片内置通用 8 位中央处理器(CPU) 和 Flash 存储单元, 32 个可编程 I/O 口线,3个16位定时/计数器,低功耗空闲和掉电模式。功能强大的 AT89C5 2 单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。 2、引脚功能说明(1) VCC: 电源电压(2) GND: 地(3) P0口: P0口是一组 8位漏极开路型双向 I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动 8个 TTL 逻辑门电路,对端口 P0写“1”时可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低 8位)和数据总线复位,在访问期间激活内部上拉电阻。(4) P1口: P1 是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口, P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个 TTE 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(ILL) 。与 AT89C51 不同之处是, 和 还可分别作为定时/ 计数器 2 的外部计数输入(P ) 和输入(P ),参见下表。 Flas