数字温度计设计-毕业设计Word格式.doc

1、Design for digital thermometer Abstract: In the information age of high-speed development, SCM has become one of the most classic microcontroller, SCM technology spread to our lives, work, research, in various fields, has become a more mature technology, as an engineering student, we have studied th

2、e SCM, it should be a good application to our actual life. This paper will introduce a kind of microcontroller control of the digital thermometer, the thermometer belongs to the multi function thermometer, it has reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature meas

3、urement, digital display, wide application range and other features. Mainly used for more accurate temperature measurement requirements of places, or scientific research room, the use of SCM AT89S51 controller design, the use of DS18B20 temperature sensor, the thermometer can adjust the display date

4、, time, can set the minimum, maximum temperature alarm value. Measuring the temperature exceeds the set temperature, lower limit, start alarm buzzer and indicator light. Temperature stability. In the realization of temperature display at the same time, can accurately achieve the above requirements.K

5、eywords: SCM digital control digital pipe display thermometer DS18B20 AT89S52 devices目 录前言11 数字温度计设计方案的论证11.1 方案一11.2 方案二12 数字温度计详细设计22.1 主控制器 AT89S5122.1.1 AT89S51的特点及特性：22.1.2 管脚功能说明32.1.3 振荡器特性52.1.4 芯片擦除52.2 温度采集部分的设计52.2.1 温度传感器DS18B2052.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路102.3 显示部分电路设计122.3.1 74LS164引脚功

6、能及特性122.3.2 显示电路132.4 报警电路的实现142.5 报警上、下限调整电路实现142.6 复位电路的实现143 系统软件设计153.1 主程序153.2 读出温度子程序163.3 温度转换命令子程序173.4 计算温度子程序183.5 显示数据刷新子程序193.6 系统的调试过程194 结束语20附录：程序清单21附录2 ：整体设计原理图29参考文献：3031前言随着人们生活水平的不断提高，单片机在我们的日常生活中越来越广泛，它带给人们的方便是不可否定的，不如说，数字温度计，现在人们对它的要求是越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术着手，

7、一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计将介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确的特点，其输出温度采用数字显示，该设计的控制器使用单片机 AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示，能准确达到以上列出的要求。随着时代的进步与发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种较为成熟的技术。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，但温度不在设置范围内时，可以报警。1 数字温度计设计方案的论证1.1 方案一由于本次设计是测温电路，可以

8、使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路相对比较麻烦。1.2 方案二因为要考虑到温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，这类传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，可以满足设计要求。方案二的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1.2.1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用5位LED数码管以串口传送数据实

9、现温度显示。单片机复位报警点按键调整时钟振荡主 控 制 器LED显 示温 度 传 感 器图1.2.1 总体设计框图从以上两种方案，很容易得出一个观点：采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单。2 数字温度计详细设计2.1 主控制器 AT89S51AT89S51引脚图如图2.1.1-1所示，共有40个引脚，4kbytes flash 片内程序存储器，128bytes 的随机存取存储器（ram）,32个外部双向输入/输出（i/o）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（wd）电路，片内时钟振荡器。图2.1.1-1 AT89S51 引脚图此外

10、，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0hz，并且可以通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而ram定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存 ram 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 pdip、tqfp和plcc 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性：兼容mcs-51指令系统 4k 可反复擦写（100次）ip flash rom32个双向i/o口 4.5-5.5工作电压2个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-33mhz全双工uart串行中断口线 128x8bit内部ram2个外部中断源 低功耗空闲和省电模

11、式中断唤醒省电模式 3级加密位看门狗（wdt）电路 软件设置空闲和省电功能灵活的isp字节和分页编程 双数据寄存器指针2.1.2 管脚功能说明VCC：供电电压。GND:接地。P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输

12、入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号

13、和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部上拉为低电平，P3口将输出电流（ILL），这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如以下所诉：P3口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INTO（外部中断0）P3.3 /INTO（外部中断1）P3.4 T0（计时器0外部输入）P3.5 T1（计时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。通常情况下，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而需要注意的是：每当用作外