基于AT89S51与DS18B20的单片机数字温度计设计详解

本文是一份关于基于AT89S51单片机的数字温度计设计的详细教程，主要目标是巩固和扩展单片机应用知识，提升解决实际工业控制问题的能力。设计重点在于利用数字温度传感器DS18B20，这一特性使得温度测量过程无需A/D转换，直接进行温度采集并显示。整个系统由以下几个部分组成： 1. **课题设计目的**： - 提高学生对单片机应用的深入理解和实践，包括综合运用所学知识，如硬件电路设计和软件编程。 - 培养独立查阅资料和解决问题的能力，涉及系统搭建、编程调试。 - 通过项目实施，让学生熟悉单片机系统开发流程，掌握软硬件设计的策略和步骤。 2. **课题研究内容**： - 温度传感器工作原理：将温度变化转化为电信号（如电压或电流），可能通过线性或非线性关系转换。 - A/D转换的简化：DS18B20可以直接读取温度，避免了外部A/D转换器，提高了效率。 - 系统架构：包括传感器数据采集电路、温度显示电路（如LED或LCD）、上下限报警电路以及单片机主板电路。 - 开发工具：使用Proteus软件进行仿真和PCB设计，Proteus作为一款集成的EDA工具，支持多种处理器模型，并能实现从原理图设计到实物原型的全过程。 2.1 **Proteus软件**： - Proteus是Labcenter Electronics公司出品的全功能电子设计自动化工具，集成了电路仿真、PCB设计和虚拟模型仿真，特别适合单片机开发人员使用。 - 该软件支持多种处理器模型，如8051、HC11、PIC、AVR、ARM等，提供了一站式的设计解决方案。 - 通过Proteus，学生可以直观地设计、验证和优化他们的电路设计，节省时间和成本。 总结来说，这份文档深入介绍了如何设计一个数字温度计，不仅包含了理论知识，还结合了实际操作中的工具和方法，旨在通过实践增强学生的单片机应用能力和工程设计技能。通过学习和实施该项目，学生将能够掌握温度传感、信号处理、单片机控制以及电子设计软件的实际应用。