单片机设计报告温度传感器.docx
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单片机设计报告温度传感器
1、设计题目
温度传感器
2、设计背景
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验（如：
物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。
目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计，这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。
本文所介绍与传统的温度计相比，具有读数方便、测温围广、测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要供测温要求准确的场所和科研实验室使用。
2、设计目的
利用单片机及其外围电路完成远程温度检测系统设计。
通过本课题设计，学生能够掌握单片机硬件设计及其编程语言，掌握利用protel软件绘制电路图，提高根据实际情况进行单片机开发能力。
在电气工程及其自动化学科的培养方向上，提高针对具体问题的资料收集、自我学习、分析及处理能力。
学习protel软件，并绘制本课题的硬件电路图；熟悉单片机编程语言，并能用单片机C语言进行本课题的编程；通过本课题的设计，学习根据实际情况进行合理设计的方法，并能选择合适的器件实现系统功能。
3、设计原理
本设计是以51单片机为核心的温度传感器设计，该系统以STC89C516RD单片机为中心控制单元，由数码管显示模块，蜂鸣器警报模块组成,并预设温度报警上下限，系统启动后可以实时采集环境中的温度，并且当温度超出上下限的值以后蜂鸣器报警.
五、设计要求与容
1.用Protel等软件绘制原理图SCH的绘制；
2.画出电路原理图，并对元件进行正确的封装、合理布局、布线，完成PCB图。
3.小组成员掌握相关操作，完成各自的演示实验；
4.进行单片机仿真实验，按照设计任务书的要求对基础实验进行创新，达到预期目的。
六、主要过程
1.由老师布置设计任务，并对相关知识进行了讲述，并领取工具；
2.在老师的指导下，安装相关软件，对软件的常用操作进行学习；
3小组成员按照分配的任务展开工作。
主要是：
搜集相关资料，绘制SCH和PCB图，对程序进行修改完成相关创新；
4.进行仿真实验，对问题进行反馈，小组成员展开讨论；
5.递交设计结果及设计报告。
7、相关结果
1、设计原理图
2、由protel绘制的SCH图
3、由protel绘制的PCB图
4、基础设计仿真结果图
5、创新之后的仿真结果
（1）、程序
见附录1
（2）、结果
8、设计总结
这次课程设计的完成真的挺不容易的。
有的知识不太清楚，网上找的不符合课程设计要求，我们几个又跑到图书馆去找相关书籍，结果还是不太满意，最后还是求教于老师，还好老师有足够的耐心帮助我们完成课题设计。
虽然这次课程设计的完成有点吃力，但我还是挺珍惜课程设计的机会，因为它可以暴漏我自身的问题，让我更清楚的认识自己，同时，与组员之间讨论的时间多了，与老师接触的机会多了，锻炼了自己各个方面的能力。
而且，它是我们在校期间难得的实践机会。
在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上，不断收获喜悦，得到社会及他人对你的认可!
九、参考文献
电子CAD（Protel）教程中南大学
10、附录
附录1C++算法仿真程序（main.c）
/*******************************************************************************
*
* 普中科技
* 实 验 名 :
18B20温度显示试验
* 实验说明 :
LCD1602显示温度值。
* 连接方式 :
见连接图
* 注 意 :
******************************************************************************/
#include
#include"lcd.h"
#include"temp.h"
void LcdDisplay（int）;
void delay（unsigned int i） ;//延迟
sbit Beep = P1^5 ;
//定义全局变量
unsigned char datas[] = {0, 0, 0, 0, 0}; //定义数组
/*******************************************************************************
* 函数名 :
main
* 函数功能 :
主函数
* 输入 :
无
* 输出 :
无
******************************************************************************/
void main（）
{
LcdInit（）; //初始化LCD1602
LcdWriteCom（0x88）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'C'）;
while
（1）
{
LcdDisplay（Ds18b20ReadTemp（））;
//Delay1ms（1000）;//1s钟刷一次
if（datas[1]==2&&datas[2]>=5||datas[1]>2）
{
Beep= 1;
delay（5）;
Beep= 0;
delay（5）;
}
}
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :
delay（）
* 函数功能 :
延迟程序
* 输入 :
i
* 输出 :
无
*******************************************************************************/
void delay（unsigned int i）
{
char j;
for（i; i > 0; i--）
for（j = 200; j > 0; j--）;
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :
LcdDisplay（）
* 函数功能 :
LCD显示读取到的温度
* 输入 :
v
* 输出 :
无
*******************************************************************************/
void LcdDisplay（int temp） //lcd显示
{
float tp;
if（temp< 0）//当温度值为负数
{
LcdWriteCom（0x80）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'-'）; //显示负
//因为读取的温度是实际温度的补码，所以减1，再取反求出原码
temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100+0.5;
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算由?
.5，还是在小数点后面。
}
else
{
LcdWriteCom（0x80）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'+'）; //显示正
tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
temp=tp*0.0625*100+0.5;
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算加上0.5，还是在小数点后面。
}
datas[0] = temp / 10000;
datas[1] = temp % 10000 / 1000;
datas[2] = temp % 1000 / 100;
datas[3] = temp % 100 / 10;
datas[4] = temp % 10;
LcdWriteCom（0x82）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[0]）; //百位
LcdWriteCom（0x83）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[1]）; //十位
LcdWriteCom（0x84）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[2]）; //个位
LcdWriteCom（0x85）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'.'）; //显示 ‘.’
LcdWriteCom（0x86）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[3]）; //显示小数点
LcdWriteCom（0x87）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[4]）; //显示小数点
}
附录2C++算法仿真程序（lcd.c）
/*******************************************************************************
* 普中科技
-------------------------------------------------------------------------------
* 实 验 名 :
18B20温度显示试验
* 实验说明 :
LCD1602显示温度值。
* 连接方式 :
见连接图
* 注 意 :
*******************************************************************************/
#include
#include"lcd.h"
#include"temp.h"
void LcdDisplay（int）;
void delay（unsigned int i） ;//延迟
sbit Beep = P1^5 ;
//定义全局变量
unsigned char datas[] = {0, 0, 0, 0, 0}; //定义数组
/*******************************************************************************
* 函数名 :
main
* 函数功能 :
主函数
* 输入 :
无
* 输出 :
无
*******************************************************************************/
void main（）
{
LcdInit（）; //初始化LCD1602
LcdWriteCom（0x88）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'C'）;
while
（1）
{
LcdDisplay（Ds18b20ReadTemp（））;
//Delay1ms（1000）;//1s钟刷一次
if（datas[1]==2&&datas[2]>=5||datas[1]>2）
{
Beep= 1;
delay（5）;
Beep= 0;
delay（5）;
}
}
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :
delay（）
* 函数功能 :
延迟程序
* 输入 :
i
* 输出 :
无
*******************************************************************************/
void delay（unsigned int i）
{
char j;
for（i; i > 0; i--）
for（j = 200; j > 0; j--）;
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :
LcdDisplay（）
* 函数功能 :
LCD显示读取到的温度
* 输入 :
v
* 输出 :
无
*******************************************************************************/
void LcdDisplay（int temp） //lcd显示
{
float tp;
if（temp< 0）//当温度值为负数
{
LcdWriteCom（0x80）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'-'）; //显示负
//因为读取的温度是实际温度的补码，所以减1，再取反求出原码
temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100+0.5;
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算由?
.5，还是在小数点后面。
}
else
{
LcdWriteCom（0x80）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'+'）; //显示正
tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
temp=tp*0.0625*100+0.5;
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算加上0.5，还是在小数点后面。
}
datas[0] = temp / 10000;
datas[1] = temp % 10000 / 1000;
datas[2] = temp % 1000 / 100;
datas[3] = temp % 100 / 10;
datas[4] = temp % 10;
LcdWriteCom（0x82）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[0]）; //百位
LcdWriteCom（0x83）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[1]）; //十位
LcdWriteCom（0x84）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[2]）; //个位
LcdWriteCom（0x85）;//写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'.'）; //显示 ‘.’
LcdWriteCom（0x86）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[3]）; //显示小数点
LcdWriteCom（0x87）; //写地址 80表示初始地址
LcdWriteData（'0'+datas[4]）; //显示小数点
}
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