单片机控制数字温度计设计与实现

"本资源是一份关于使用单片机设计数字温度计的课程设计报告，主要涉及单片机控制、DS18B20温度传感器以及STC89C51单片机的应用。设计要求包括在-50℃至110℃范围内测量温度，精度误差小于0.5℃，并使用LED数码管显示。此外，还介绍了可扩展的语音报数和温度上下限报警功能。" 在当前的科技时代，单片机技术已经广泛应用到日常生活的各个领域，成为了一种成熟的控制技术。这份报告关注的是一个基于单片机的数字温度计设计，特别强调了其多功能性，如可设置的温度报警功能，当温度超出预设范围时会触发报警。报告的关键技术包括单片机控制、数字显示和DS18B20温度传感器。 1. 设计背景与目标 数字温度计因其便捷性和准确性受到青睐，随着人们对精确测温需求的提升，单片机技术被用于实现更加智能和精准的温度测量。本设计的目标是创建一个能够在-50℃至110℃范围内工作的数字温度计，精度要求小于0.5℃，并且通过LED数码管直观显示温度值。此外，还期望实现语音报数和温度报警功能，以增强其实用性。 2. 方案选择与设计 设计中提出了两个方案：一是基于热敏电阻的感温电路，需要A/D转换；二是使用DS18B20温度传感器。考虑到电路复杂度和软件设计的简易性，选择了方案二，即采用DS18B20传感器，因为它可以直接提供数字信号，简化了数据处理和显示环节。 2.2.1 主控制器 设计中选用的主控制器是STC89C51单片机，它负责接收DS18B20提供的温度数据，并通过串口将数据传送给3位LED数码管进行显示。这种设计使得系统结构清晰，易于实现。 2.2.2 温度传感器 DS18B20是一种数字温度传感器，能够直接输出与温度成比例的数字信号，无需额外的A/D转换器。它具有高精度、宽量程和易于接口的优点，是数字温度计的理想选择。 2.2.3 显示模块 使用3位共阳极LED数码管进行温度显示，通过串口通信，单片机将处理后的温度数据转化为视觉可读的形式，提高了读取效率。 3. 扩展功能 除了基本的温度测量，设计还考虑了语音报数功能，这将使温度计更具人性化，适合视力不佳或者需要无视觉干扰的场合。同时，设定温度的上下限报警功能可以防止温度过高或过低造成的问题，尤其适用于实验室、温室或其他需要严格温度控制的环境。 总结，这份报告详细阐述了一个基于单片机和DS18B20的数字温度计设计，不仅满足了基本的测温和显示要求，还考虑了实用性和可扩展性，展示了单片机在温度测量领域的广泛应用。