文档介绍：辽宁工业大学
单片机与接口技术课程设计(论文)
题目: 数字式温度计
院(系): 信息科学与工程学院
专业班级: 测控042班
学号: 040301039
学生姓名: 李邵鹏
指导教师:
教师职称:
起止时间:2007-06-04~2007-06-15
课程设计(论文)任务及评语
院(系):信息科学与工程学院教研室:测控技术与仪器
学号
040301039
学生姓名
李邵鹏
专业班级
测控042
课程设计(论文)题目
数字式温度计
课程设计(论文)任务
设计任务
利用学****过的《单片机与接口技术》课程的内容和其他相关课程的内容,设计数字式温度计
设计内容
以单片机为核心,设计单片机最小系统,构成数字式温度计,能够实现实时温度的显示
设计要求
实现1路实时温度的显示,显示位数为3位,℃;
利用74LS164作为显示驱动;
利用DS18B20作为集成温度传感器,选择相应变送电路;
设计单片机主程序、温度变换程序、显示程序等;
尽可能降低设计的成本;
课程设计字数:4000字;
严禁相互抄袭。
指导教师评语及成绩
成绩: 指导教师签字:
年月日
目录
第1章课程设计目的与要求
课程设计目的
本课程的课程设计实际是测控技术及仪器专业学生学****完《单片机与接口技术》课程后,进行的一次全面的综合训练,其目的在于加深对单片机、单片机最小系统和单片机接口技术的认识、理解和应用,掌握单片机的应用技术。
课程设计的预备知识
熟悉掌握单片机的原理及接口技术和相关的数字电路、模拟电路的知识。
课程设计任务
利用学****过的《单片机与接口技术》课程的内容和其他相关课程的内容,设计数字式温度计。
课程设计要求
1、实现1路实时温度的显示,显示位数为3位,℃;
利用74LS164作为显示驱动;
利用DS18B20作为集成温度传感器,选择相应变送电路;
设计单片机主程序、温度变换程序、显示程序等;
尽可能降低设计的成本;
课程设计字数:4000字;
严禁相互抄袭。
第2章课程设计内容
方案一
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。
方案二
考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,该传感器可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,另外设计要求也是要使用DS18B20,故采用了方案二。
温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机8051,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
单片机复位
时钟震荡
主控制器
LED显示
温度传感器
图1 总体设计方框图
主控制器
单片机8051具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
LED显示
显示电路采用3位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码,采用74LS164移位寄存器作为显示驱动
显示电路主要由串行移位译码器74LS164、八段共阳数码管构成。
74LS164内部结构图
74LS164时序图
74LS164为串行移位译码器,它主要由时钟线控制,时钟线每来一个上升弦,数据线将把一位数移进去,移八次就进一个字节,同时在数码管显示出来。
温度传感器
数字温度传感器DS18B20,它不仅能直接输出串行数字信号,而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微处理器连接和抗干扰能力强等优点。DS18B20数字温度传感器对于实测的温度提供了9-12位的数据和报警温度寄存器,它的测温范围为-55℃~+125℃,其中在
-10℃~+85℃的范围内的测量精度为±℃。由于每个DS18B20有唯一的一个连续64位的产品号,所以允许在一根电缆上连接多个传感器,以构成大型温度测控网络。
单片机复位
复位操作可以使单片机初始化,也可以使死机状态下的单片机重新启动,因此非常重要。该设计采用的是按健复位电路,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,按下键后,使RESET端产生高电平,按键时间决定复位时间