基于51单片机的数字温度计设计Word格式.docx
《基于51单片机的数字温度计设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于51单片机的数字温度计设计Word格式.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![基于51单片机的数字温度计设计Word格式.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/11/6ca1abf4-30fe-41af-b823-261c35d05285/6ca1abf4-30fe-41af-b823-261c35d052851.gif)
2.显示电路
显示电路采用4位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码。
LED数码管在仿真软件中如下图所示:
3.温度传感器
DS18B20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:
1.独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。
2.简单的多点分布应用。
3.无需外部器件。
4.可通过数据线供电。
5.零待机功耗。
6.测温范围-55~+125摄氏度。
其电路图如下图所示:
在仿真软件中如下图所示:
DS18B20的测温原理图如下图所示:
在正常测温情况下,DS18B20的测温分辨力为0.5摄氏度,可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果。
:
首先用DS18B20提供的读暂存器指令(BEH)读出以0.5摄氏度为分辨率的温度测量结果,然后切去测量结果中的最低有效位(LSB),得到所测实际温度的整数部分Tz,然后再利用BEH指令取计数器1的计数剩余值Cs和每度计数值CD。
考虑到DS18B20测量温度的整数部分以0.25、0.75摄氏度为进位界限的关系,实际温度Ts可以用下式计算:
Ts=(Tz-0.25)+(CD-Cs)/CD
六.系统整体硬件电路
根据设计要求与设计思路,硬件电路设计框图如下图所示,在仿真软件Proteus上完成,其中LED数码管以动态扫描法实现温度显示,由四个PNP型晶体管Q2,Q3,Q4,Q5和8个电阻组成。
基极与单片机的P1.0,P1.1,P1.2连接,DS18B20的数据I/O端与单片机P3.6引脚连接。
外部晶振为12MHZ。
七.系统程序设计
数字式温度计的应用程序主要包括主程序,温度检测程序,温度转换程序,LED显示程序等。
其思路如下图所示:
八.测量及其结果分析
1.Proteus仿真结果
软件方面,在Proteus编译下进行,源程序编译及仿真调试。
在软件中选定传感器后可对其进行环境温度设置,如下图,将环境温度设为34.9.
2.硬件测试结果
在硬件测试方面,检查电路板及焊接的质量情况,在焊接无误后通电检查LED显示器。
其中成品图如图所示:
通电后,室温下LED的示数如图所示
九.设计心得体会
本次实验对我们组来说是一次难得的经历,首先是第一次接触了仿真软件Proteus,在使用时经历了很多次失败,因为这款软件与以前使用过的软件有很大不同,使用时不停出错,接线时由于原件放置不合理而接的杂乱无章,输入源程序时还算顺利,显示结果比较满意。
其次是程序设计,我们在参考别人成功先例的基础上根据自己设计的需要进行编程,其中经历了不少曲折,最后我的收获是编程一定要细心,针对每一个细节,稍有疏忽程序就不能正常运行。
在这次的实践与学习中,尽管期间困难重重,但我们还是从中学习了不少新的知识和技能,也体会到了经历失败最终成功的喜悦。
总之,通过这次电工电子综合设计,我收获了很多,我希望自己在今后的各项研究工作中也坚持这种精神。
十.附录源程序
#include<
reg52.h>
#include<
intrins.h>
#define
uchar
unsigned
char
uint
int
sbit
DATA=P1^1;
//DS18B20接入口
ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
//共阴极字型码
inttemp;
//温度值
intss;
//中间的一个变量
intdd;
intj;
uchardatab;
//定时器中断次数
uchardatabuf[4];
//字型显示中间变量
intalarmH=320;
//默认报警值
intalarmL=100;
//定义开关的接入口
k1=P2^5;
//+
k2=P2^6;
//-
k3=P2^7;
//确认
k4=P2^4;
//切换
bell=P1^0;
//蜂鸣器
HLight=P1^2;
//正温指示灯
LLight=P1^3;
//负温度指示灯
warn=P1^4;
//报警指示灯
Red=P1^6;
//温度上限设置指示灯
Green=P1^7;
//温度下限设置指示灯
bitset=0;
//初始化
bitFlag=0;
//设置标志
intn;
//函数的声明区
voidkey_to1();
voidkey_to2();
voiddelay(uint);
voidkey();
voidShow();
//函数的定义区
/*延时子函数*/
voiddelay(uintnum)
{
while(num--);
}
//DS18b20温度传感器所需函数,分为初始化,读写字节,读取温度4个函数
Init_DS18B20(void)
//传感器初始化
ucharx=0;
DATA=1;
//DQ复位
delay(10);
//稍做延时
DATA=0;
//单片机将DQ拉低
delay(80);
//精确延时大于480us
//450
//拉高总线
delay(20);
x=DATA;
//稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败
delay(30);
ReadOneChar(void)
//读一个字节
uchari=0;
uchardat=0;
for(i=8;
i>
0;
i--)
{
//给脉冲信号
dat>
>
=1;
if(DATA)
dat|=0x80;
delay(8);
}
return(dat);
WriteOneChar(unsignedchardat)
//写一个字节
i>
i--)
DATA=dat&
0x01;
intReadTemperature(void)//读取温度
uchara=0;
ucharb=0;
intt=0;
floattt=0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC);
//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44);
//启动温度转换
//跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE);
//读取温度寄存器等(共可读9个寄存器)前两个就是温度
a=ReadOneChar();
//低位
b=ReadOneChar();
//高位
t=b;
t<
<
=8;
t=t|a;
tt=t*0.0625;
t=tt*10+0.5;
return(t);
void
display00()
//*********显示负值子函数
{
dd=-(temp-1);
buf[1]=dd/100;
buf[2]=dd/100;
buf[3]=dd%100/10;
buf[0]=dd%10;
//动态显示
for(j=0;
j<
5;
j++)
P2=0xff;
//初始灯为灭的
P0=0x00;
P2=0xfd;
//显示小数点
P0=0x80;
delay(100);
P2=0xf7;
//片选LCD1
P0=0x40;
P2=0xfb;
//片选LCD2
P0=table[buf[2]];
P2=0Xfd;
//片选LCD3
P0=table[buf[3]];