单片机控制的数字温度计设计

"该文档是关于基于单片机的数字温度计的课程设计报告，由应教022班的李世朋完成，并由李国厚、苗青林、邵峰指导。设计目标包括在-50℃至110℃范围内提供精度小于0.5℃的温度测量，同时具备语音报数和上下限报警功能。主要使用的硬件包括AT89S51单片机和DS18B20温度传感器，以及3位共阳极LED数码管进行温度数据显示。" 在这个课程设计中，数字温度计的设计着重于以下几个关键知识点： 1. 单片机技术：单片机是整个系统的核心，负责数据处理、决策和控制。AT89S51是一款常见的8位单片机，拥有丰富的I/O端口，适用于各种嵌入式应用，包括本次设计中的温度计。 2. DS18B20温度传感器：DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接输出数字信号，无需额外的A/D转换器。它具有高精度和宽温度范围特性，非常适合在精确测量场合使用。 3. 温度测量与显示：通过DS18B20获取的温度数据，经过单片机处理后，通过串行接口发送给3位LED数码管进行显示。这种显示方式直观清晰，易于读取。 4. 扩展功能：除了基本的温度测量，设计还实现了语音报数功能，增强了用户体验。此外，用户可以设置温度的上下限，当温度超出预设范围时，系统会触发报警，这对于监控特定环境温度非常重要。 5. 系统设计与选择：在设计过程中，比较了两种方案：一是基于热敏电阻的温度测量，二是直接使用DS18B20传感器。由于DS18B20的便捷性和准确性，最终选择了方案二，简化了电路和软件设计。 6. 精度要求：设计要求温度测量误差小于0.5℃，这需要精确的传感器和有效的数据处理算法来实现。DS18B20的高精度特性满足了这一需求。 7. 报警系统：报警功能是通过单片机监测温度并与用户设定的阈值比较实现的。一旦温度超出设定范围，单片机可以通过控制额外的电路元件（如蜂鸣器）发出报警信号。 8. 软件设计：虽然具体内容未详细描述，但可以推测软件设计包括了数据采集、处理、比较、显示以及报警逻辑，可能使用C语言或汇编语言编写。 9. 工程实践：该课程设计不仅涵盖了理论知识，还锻炼了实际操作和问题解决能力，是理论与实践结合的良好案例。 通过这个课程设计，学生可以深入理解单片机控制系统的工作原理，掌握数字温度计的设计方法，以及如何利用单片机技术解决实际问题。