"AT89S52单片机数字温度计设计报告"

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Based on the given information, the document titled "Design of Digital Temperature Gauge Based on MCU" discusses the design of a temperature measuring and alarm circuit using the AT89S52 microcontroller and DS18B20 temperature sensor. The circuit features a temperature measurement range of -55°C to 125°C and utilizes a 4-digit LED module for displaying the temperature. The temperature alarm upper and lower limits can be set using a keypad. The main body of the document focuses on describing the various circuit components of the hardware and software systems. It explains the principles of the integrated temperature sensor DS18B20 and the functionalities and usage of the AT89S52 microcontroller. The design of the circuit is innovative, powerful, and structurally simple. In summary, the document presents a detailed overview of the design and implementation of a digital temperature gauge based on a microcontroller. It introduces the key components, provides explanations of their functionalities, and highlights the uniqueness and advantages of the circuit design. The digital temperature gauge offers accurate temperature measurement and customizable temperature alarm settings, making it a valuable tool in various applications. Keywords: temperature measurement, DS18B20, AT89S52, microcontroller, digital temperature gauge design.
2023-02-27 上传
单片机课程设计报告 "题 目: "基于单片机的数字温 " " "度计设计 " "教 学 系: "*** " "年 级、专 业: "2010级电子科学和技 " " "术(1)班 " "姓 名 学 号: "*** " " "*** " " "*** " "指 导 教 师: "*** " "完 成 时 间: "2012年6月 " 基于单片机的数字温度计设计 作者:*** 指导老师: *** (年级专业:2010级电子科学和技术一班) 摘 要:本文介绍一种基于AT89S52单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作 为温度监测元件,测量范围-55 - ~+125 ,使用4位LED模块显示,能通过键盘设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬 件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89S52单片机功能和使 用。该电路设计新颖、功能强大、结构简单。 关键词:温度测量 DS18B20 AT89S52 Abstract : The introduction of a cost-based AT89S52 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -55 -~+125 ,can use the keybord set the warning limitation, the use of four bits seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89S52 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong. Key Words : Temperatur measurement DS18B20 AT89S52 目 录 1前言······························································3 2方案设计··························································3 3 系统的硬件设计····················································4 3.1 主控制器························································4 3.2 显示电路························································5 3.3 温度传感器工作原理··············································6 3.4 温度传感器接口电路··············································9 4 系统的软件设计····················································9 4.1 主程序··························································9 4.2 温度测量························································9 4.2.1 初始化DS18B20················································9 4.2.2 等待应答信号·················································10 4.2.3 DS18B20读字节···············································10 4.2.4 DS18B20写字节················································11 4.2.5 启动温度测量·················································12 4.2.6 读取测量结
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基于单片机的数字温度计设计 摘要:本文设计了一种基于单片机控制的数字温本设计度计,本设计所介绍的数字温度 计与传统温度计相比,具有读数方便,测温范围广,输出温度采用数字显示。该设计控 制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用共阳极LED数码管显示,能够准确 达到要求。 温度计电路设计控制器采用单片机AT89S51,具有低电压供电和体积小等特点,温度传感 器采用DS18B20,DS18B20温度传感器是美国最新推出的一种温度传感器,它能直接读出 被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现读数方式,仅需要一个端口引脚进 行通信,内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM.显示电 路采用LED动态显示方式。 关键词:单片机 ;DS18B20 ;超限报警;LED显示; 前言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带 来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越 来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技 术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量 。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到得测量温度的工具是各种 各样的温度计,例如:水银玻璃温度计,酒精温度计,热电偶或热电阻温度计等。它们 常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用 单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值 ,既简单方便,有直观准确。 总体方案设计 1.1设计方案论证 针对本课题的设计任务,进行分析得到:本次设计用温度传感器进行温度的测量,转 化了的温度信号由传感器直接得到了数字信号。该数字温度计的设计,在总体上大致可 分为以下几个部分组成:1.单片机控制电路;2.温度传感器;3.开关控制电路;4.LED显 示电路。 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 进而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,所以这是非 常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,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, 故采用了方案二。 系统原理框图如图1所示。 图1 系统原理框图 1.2 硬件构成 1.21 主控制器 AT89C51具有以下标准功能: 8K字节FLASH,256字节RAM,32位I/O总线,看门狗定时器2个数据指针,3个16位定时 器、计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。 P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电 平。对P0口写"1"时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0也被作 为低8位地址/数据使用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在FLASH编程时,P0口也 用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻 辑电平。对P1端口写"1"时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为 输入口使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。 P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口输出缓冲器驱动4个TTL逻 辑电平。对P2端口写1时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输 入口使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流。 1.22 数码管显示 显示电路采用共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码。 1.23 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器 ,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通 过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: a.独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; b.多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能; c.无须外部器件; d.可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V; e.零待机功耗; f.温度以9或12位数字; g.用户可定义报警设置; h.