温度计课程设计报告.docx
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温度计课程设计报告
长沙学院
单片机原理课程设计说明书
题目数字温度计
系（部）电子与通信工程系
专业（班级）09电气
姓名林琪
学号2009041121
指导教师刘辉、王新辉、谢明华
起止日期12年6月4日—6月15日
《单片机原理及应用》课程设计任务书
系（部）：
电信系专业：
2009级电气工程指导教师：
王新辉、谢明华、刘辉
课题名称
数字式温度计的设计
设计内容及要求
（1）课题内容：
以单片机为核心，使用DS18B20温度传感器设计一个数字式温度计。
测量一路温度信号并用12864液晶屏显示；测温范围－55-125摄氏度，精度0.1摄氏度。
液晶屏的第一行显示本人的姓名和学号，第二行显示测量温度、当前时间及设定的上、下限温度报警值。
当温度高于设定上限值或低于下限值时驱动峰鸣器发出5声报警声。
（2）要求：
完成该系统的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过后，下载到DP-51PROC单片机实验箱验证。
最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。
设计工作量
1、汇编或C51语言程序设计；
2、程序调试；
3、在Proteus上进行仿真后，进行下载；
4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
进度安排
起止日期（或时间量）
设计内容（或预期目标）
备注
第一天
课题介绍，答疑，收集材料，C51介绍
第二天
设计方案论证，练习编写C51程序
第三天～第六天
程序设计
第六天～第八天
程序调试、仿真
第九天～第十天
系统测试并编写设计说明书
教研室
意见
年月日
系（部）主管领导意见
年月日
目录
摘要2
关键词：
单片机温度传感器12864液晶显示蜂鸣器2
1课程设计的主要内容：
3
2课题的设计思路、实施方法；4
2.1主控模块4
2.2采集模块4
2.3键盘模块4
2.4显示模块5
2.5报警模块5
2.6程序设计5
3仿真结果14
4总结思考15
5参考文献16
摘要
本次设计以Atmel公司生产的AT89C51单片机为核心，使用DS18B20型温度传感器设计的数字式温度计。
测温部分为一路温度信号的测量，其测温范围为－55-125摄氏度，精度0.1摄氏度。
显示部分为液晶屏12864显示，第一行显示设计者本人的姓名和学号，第二行显示测量温度、当前时间及设定的上、下限温度报警值。
报警部分为当温度高于设定上限值或低于下限值时驱动峰鸣器发出5声报警声。
关键字AT89C51单片机DS18B20型温度传感器12864液晶显示
一．课程设计的主要内容
（1）课题内容：
以单片机为核心，使用DS18B20温度传感器设计一个数字式温度计。
测量一路温度信号并用12864液晶屏显示；测温范围－55-125摄氏度，精度0.1摄氏度。
液晶屏的第一行显示本人的姓名和学号，第二行显示测量温度、当前时间及设定的上、下限温度报警值。
当温度高于设定上限值或低于下限值时驱动峰鸣器发出5声报警声。
（2）要求：
完成该系统的硬件和软件的设计，在Proteus软件上仿真通过后，下载到DP-51PROC单片机实验箱验证。
最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。
1、汇编或C51语言程序设计；
2、程序调试；
3、在Proteus上进行仿真后，进行下载；
4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
二．课题的设计思路、实施方法
数字温度计主要由五部分组成：
控制模块、数据采集模块、键盘模块、显示模块和报警模块等。
其中，控制模块实现循环监控温度信号的功能，数据采集模块实现温度信号的采集，显示模块实现实时显示温度值、报警点、时间及设计者的名字学号等信息，报警模块实现报警功能。
设计基本框图：
数据采集模块
控
制
模
块
键盘模块
显示模块
报警模块
图1数字温度计基本设计框图
2.1主控模块
主控模块采用ATMEL公司的AT89C51。
AT89C51是一个低电压、高性能COMS8位单片机，片内含4K可反复擦写的FLASH只读存储器和128BYTESDE随机存储数据存储器，32个双向I/O口等。
它可按规定的方式进行编程，也可在线编程。
尤其是它的反复可擦写FLASH存储器可降低开发成本。
2.2采集模块
采集模块采用DALLS半导体公司生产的数字化温度传感器DS18B20。
它是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
DS18B20的测量范围为-55~125度，最高测量精度可达0.1度。
DS18B20内部结构主要由四部分组成：
64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
其管脚排列如下：
DQ为数字信号输入/输出端，GND为电源地，VDD为外接电源输入端。
设定的温度在EEPROM中，掉电后依然存在。
2.3键盘模块
由于系统要求并不高，所以采用独立式键盘。
键盘模块用于设置温度的报警上下限。
该模块采用独立式按键方式。
分别由单片机的P1口的四个位驱动。
四个按键分别代表不同的作用：
按键1上限加1，按键2上限减1，按键3下限加1，按键四下限减1。
2.4显示模块
显示模块用P0口和P2口接外界12864（带字库）液晶显示器。
第一行显示姓名和学号，第二行显示温度的上下限，第三行显示当前温度，第四行显示时间。
2.5报警模块
报警模块为单片机P3口驱动蜂鸣器，用于温度上下限达到时，单片机驱动，提供报警。
2.6程序设计
1.主程序：
主程序的功能是测温系统的初始化，温度的实时显示，读出DS18B20的测量温度值。
流程图如图二所示：
图二.主程序流程图
2.读出温度子程序：
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。
流程图如图三所示：
图三.读取温度子程序流程图
3.温度转换子程序：
温度转换子程序主要是发温度转换开始命令。
当采用12位分辨率时，转换时间是750ms。
流程图如图四所示：
图四.温度转换命令子程序流程图
4.计算温度子程序：
计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度正负值的判定。
流程图如图五所示：
图五.计算温度子程序
三．仿真结果
图六.当前温度没有超过上下限，所以蜂鸣器不报警
图七.当前温度高于下限温度，蜂鸣器发出报警
图八.当前温度低于下限温度，蜂鸣器发出报警。
四．设计心得
通过两周的努力，完成了数字温度计的设计，虽然能够没有完全达到要求，但是通过了老师的答辩。
本次课程设计在单片机学习的基础上，运用单片机进行数字温度计的设计。
本次课程设计通过在Keil环境中用C语言编程，并在Protues中设计电路进行仿真测试，实现了温度计的测试，误差较小。
最后通过LCD显示模块显示出当前温度等。
从课程设计中，我真真意识到，在以后的学习中，要理论联系实际。
只有把我们所学的只是应用到实践中，才能更好地掌握这些知识。
尤其是像单片机这样的课程，因为它本身就是一个实践的课程，程序只有经常写，才能提高编程能力。
另外在课程设计中得到了各位老师的指导，帮助我们尽快找到问题的所在，并及时解决问题，使得课程设计能顺利完成，因此，在此，向各位老师深表感谢。
五．参考文献
1.郭天祥编著，《新概念51单片机C语言教程--入门、提高、开发、拓展全攻略》，北京：
哈尔滨大学
2.求是科技，《8051系列单片机C程序设计完全手册》，人民邮电出版社
3.李朝青，《单片机原理及接口技术》，北京航空航天大学出版社，1999年3月第一版
4.张毅刚，《新编MCS-51单片机应用设计》,哈尔滨工业大学出版社
5.谭浩强，张基温，唐永炎编，《C语言程序设计教程》，清华大学出版社，1999年12月第2版
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