基于单片机AT89C51芯片DS18B20传感器的智能温度计设计

华南理工大学广州学院电气工程学院专业课程设计报告

专业课程设计报告

题目：基于单片机的数字温度计设计

所在学院 专业班级 学生姓名 学生学号 同组队员 指导教师 提交日期 2012年12月13 日

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华南理工大学广州学院电气工程学院专业课程设计报告

电气工程学院专业课程设计评阅表

学生姓名 学生学号 同组队员 专业班级

题目名称 基于单片机的数字温度计设计

一、学生自我总结

这次的课程设计，通过自己动手设计电路，把以往所学的理论知识应用到实际中，加强了对课本知识的了解，也算是对之前所学知识的一次检验。在完成这次设计的过程中，处于一些知识点的生疏和不了解，遇到了不少的问题。尤其是在测温电路方面，要获得足够的精度和测温范围，还要便于电路的设计和程序编写，查看了很多温度传感器和感温元件的参数，找了很多的资料，终于选定了以DS18B20作为测温电路的传感器。最后终于完成了这次的设计，并且成功在Protues上面仿真。除了在设计中掌握到一些知识以外，更激发了学习的兴趣，也提高了自己动手能力。 学生签名： 年 月 日 二、指导教师评定

评分项目 权 重 单项成绩 平时成绩 50 报告（答辩） 50 综合成绩 教师评语： 教师签名： 年 月 日 华南理工大学广州学院电气工程学院专业课程设计报告

目 录

一、 设计目的 ........................................................................................... 1 二、 设计要求和设计指标 ....................................................................... 1 三、设计内容 .............................................................................................. 1

3.1主控制电路 ................................................................................... 1

3.1.1 晶振电路 ............................................................................................................ 1 3.1.2 复位电路 ............................................................................................................ 1

3.2 测温电路 ...................................................................................... 2 3.3 显示电路 ...................................................................................... 2 3.4 仿真分析 ...................................................................................... 2

四、 本设计改进建议 ............................................................................... 3 五、 总结 ................................................................................................... 3 六、主要参考文献 ...................................................................................... 3 附录 3

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一、 设计目的

这次基于单片机的温度计设计，加强了我对单片机的理论了解，也深入学习了单片机线路的设计和编程。理论联系实际，通过自己对基于51芯片的单片机板设计，熟悉了各元件的识别和作用，也掌握了如何使用Protues画线路图。还加强掌握了C语言的编程应用，学习了使用Keil对单片机编程，并通过Protues进行仿真。通过这次实训，学到东西之余，也增强了动手能力，提高了学习的兴趣，培养了创新意识。

二、 设计要求和设计指标

(1) 设计一个数字温度计，实现温度的采集，范围0-100℃，误差小于0.1℃； （2）选择单片机作为主控器；

（3）选择合适的温度传感器进行温度测试； （4）能把采集到的温度显示出来。

三、设计内容

这次设计，我们采用了AT89C51单片机芯片，做一个采温、显示功能的数字温度

计。在测温电路上，可以采用热敏电阻（如PT100）之类的器件，利用其感温效应，然后采集不同温度下的电压或者电流，进行A/D转换，然后通过单片机的数据处理，就可以获得所测的温度。但这种设计电路较为复杂，还涉及到A/D转换，在程序的设计上面也相应变得复杂一些。因此这次设计不予采用。而是选择温度传感器DS18B20，DS18B20读书较为方便，通过对温度的采集，经过单片机的处理，用四位的共阴极数码管显示温度值。这样设计电路简单，测量精度高，量程宽，而且单片机的接口便于扩展。

图3-1 单片机总体方框图

3.1主控制电路

3.1.1 晶振电路

晶振采用12MHz，分别接入到XTAL1与XTAL2端中。同时在晶振两端各接一个

30uF的电容，每个电容的另一端再接入到地。

图3-2 晶振电路

3.1.2 复位电路

复位电路采用的是上电复位。如图所示，在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc

端，下接一个电阻到底。线路上接一按钮，通过按下按钮，复位电路通过电容给RST一个短暂的高电平信号。达到复位状态。

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