湖南工学院单片机课程设计数字温度计设计.docx

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湖南工学院单片机课程设计数字温度计设计

《单片机技术》课程设计说明书

数字温度计

院、部：

电气与信息工程

学生姓名：

指导教师：

王韧职称副教授

专业：

电气工程及其自动化

班级：

电气本1104班

完成时间：

2014-06

湖南工学院

课程设计任务书

课程：

单片机技术

课程设计题目：

数字电子钟

数字频率计

数字电压表

交通灯

抢答器

密码锁

波形发生器

数字温度计

计算器

数字式秒表

适用班级：

电气本1101～2、电气本1103～4

电气本1105～自本1101

时间：

2013～2014学年第二学期

指导教师：

王韧

《单片机技术》课程设计任务书

一、设计题目：

数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。

二、适用班级：

电气本1101～2、电气本1103～4、电气本1105～自本1101

三、指导教师：

王韧

四、设计目的与任务：

学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。

五、设计内容与要求

设计内容

1、数字电子钟

设计一个具有特定功能的电子钟。

该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。

2、数字频率计

设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。

该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。

按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。

3、数字电压表

设计一个能够测量直流电压的数字电压表。

测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。

该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。

4、交通灯

设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。

该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。

要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为主车道，每次通车时间为60秒，乙车道为次车道，每次通车时间为30秒，要求黄灯亮3秒，并且1秒闪烁一次。

有应急车辆出现时，红灯全亮，应急车辆通车时间10秒，同时禁止其他车辆通过。

5、抢答器

设计一个具有特定功能的抢答器。

该抢答器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

主持人按下开始按钮后，抢答开始并限定时间30S；10S内无人抢答，蜂鸣器发出音响；主持人按下开始按钮之前有人按下抢答器，抢答违规，显示器显示违规台号，违规指示灯亮，其它按钮不起作用；正常抢答，显示器显示台号，蜂鸣器发出音响，其它抢答按钮无效；正常抢答下，从按下抢答按钮开始30S内，答完按钮没按下，则作超时处理，超时处理时，违规指示灯亮，显示器显示违规台号。

蜂鸣器发出音响；各台数字显示的消除，蜂鸣器音响及违规指示灯的关断，都要通过主持人按复位按钮。

6、密码锁

设计一个具有特定功能的密码锁。

该密码锁上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

该密码锁具有系统原始密码888888，用户可以设定并存储用户密码，密码输入时应处于保密显示状态，密码输入正确时应显示密码输入正确提示信息，否则，显示密码输入错误提示信息。

7、波形发生器

设计一个具有特定功能的波形发生器。

该波形发生器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

该波形发生器可以分别产生幅值0～5V、频率100Hz～100KHz范围内的三角波、锯齿波、方波、梯形波和正弦波。

8、数字温度计

设计一个具有特定功能的数字温度计。

该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。

9、计算器

设计一个具有特定功能的计算器。

该计算器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

能实现

（1）基本的加、减、乘、除、平方、开方；

（2）三角函数运算；（3）十进制、十六进制转换运算；（4）其他功能。

10、数字式秒表

设计一个具有特定功能的数字式秒表。

该数字式秒表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

该数字式秒表应具有开始、暂停、连续、清零和停止功能。

设计要求

1、以上课题可以任选其一或多选，学生也可以自拟课题；

2、编程语言：

汇编或C51；

3、计算机打印《单片机技术》课程设计说明书一份；

4、设计时间：

一周；

5、实物制作；

6、人员分组：

一人一组一实物。

六、《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容

参照“《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容”文件。

七、《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式

参照“《单片机技术》课程设计说明书书写规范格式”文件。

八、参考资料

1、马忠梅，单片机的C语言Windows环境编程宝典[M],北京：

北京航空航天大学出版社，2003.6；　　　

2、李光飞,单片机C程序设计指导[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2003.01；

3、李光飞,单片机课程设计实例指导[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2004.9。

电气自动化教研室

2014年2月20日

摘要

温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本课程设计设计了一种基于AT89S52单片机的数字温度计。

该系统可以方便的实现温度采集和显示。

系统由硬件系统和软件系统组成，硬件系统由单片机最小系统、测温电路以及显示电路组成；软件系统由主程序、测温程序、判键程序和显示程序组成。

它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。

该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有广泛的应用前景。

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单片机功能和应用。

该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词：

数字温度计；AT89S52；温度传感器

ABSTRACT

Thetemperaturedetectionandcontrolistheprocessofindustrialproductionisoneofthetypicalapplications,withthesensorinthelifeofamoreextensiveapplication,usinganewdigitaltemperaturesensortorealizethetemperaturemeasurementandcontrolgetfasterdevelopment,thecurriculumdesignbasedonthedesignofaAT89S52digitalthermometer.Thesystemcanfacilitatetherealizationoftemperatureacquisitionanddisplay.Thesystemiscomposedofthehardwaresystemandsoftwaresystem,thehardwaresystemiscomposedofMCUminimumsystem,temperaturemeasurementcircuitanddisplaycircuit;thesoftwaresystemiscomposedofamainfunctionprocedures,measurementprocedures,convictedofkeyproceduresanddisplayprogram.Itisveryconvenienttouse,hashighaccuracy,widemeasuringrange,highsensitivity,smallvolume,lowpowerconsumption,suitableforourdailylifeandindustrialandagriculturalproduction,temperaturemeasurement,butalsocanbeusedasatemperatureprocessingmoduleembeddedinothersystems,astheothermainsystemauxiliaryextension.Thesystemdesignandlayoutissimple,compactstructure,stronganti-interferenceability,inlargewarehouses,factories,constructionandotherareasofintelligenttemperaturedetectionhasawideapplicationprospectinthe.Thetextfocusesonthesoftwareandhardwaresystemareallthepartsofthecircuit,thispaperintroducestheintegratedtemperaturesensorDS18B20principle,functionandapplicationofAT89S52SCM.Thecircuitdesign,powerful,simplestructure.

Keywordsdigitalthermometer；AT89S52；temperaturesensor

附录...............................................................13

1设计任务、功能要求及总体方案

1.1设计任务

设计一个具有特定功能的数字温度计。

1.2功能要求

该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。

测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。

1.3总体方案介绍及工作原理说明

（1）方案介绍

设计中主控芯片采用八位单片机AT89S52，显示器采用四位一体共阳数码管显示，测温模块采用温度传感器DS18B20，键盘采用独立式按键，其原理框图如图1所示。

图1原理框图

（2