基于单片机的温度采集显示电路设计

天津职业技术师范大学电子工程学院

电子信息工程 课程设计报告

同组学生姓名（学号）：阮玲09900130427M

年晓琴09900130422 宋 辉09900130428

班 级： 电 信 1302

任务分工： 阮 玲：设计程序

宋 辉：实验报告 年晓琴： 设计时间： 2015年12月28 日 —— 2016 年 1月8日 指导教师： 成丹 梅健强

目 录

题目：基于单片机的温度采集显示电路设计

一、 课程设计的目的与要求（含设计指标） ................. 3 二、 方案论证选择 ...................................... 3 三、 原理设计（或基本原理） ............................. 4 四、 方案实现与测试（或调试） .......................... 12 五、 课程设计小结 六、 参考文献

个人总结（姓名） ....................................... 15

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一、 课程设计的目的与要求（含设计指标）

1. 课程设计目的：

（1） （2） （3） （4）

利用单片机及相应温度传感器设计单检测点数字温度计 精度误差：0.5℃以内；测温范围：-10 ℃~85 ℃ LCD实时显示

完成对设计系统测试

2. 课程设计的要求：

（1） 以AT89C51单片机为核心

（2） DS18B20温度传感器进行温度的测量 （3） LCD1602液晶显示屏上实时显示

二、 方案论证及选择

1方案一

由于是测温电路的设计，所以可以用热敏电阻之类的器件。利用它的感温效应，在将随被测温度的变化而产生变化的电压或电流采集过来。并用具有A/D 通道的单片机，再进行A/D 转换之后，就能用单片机来实行数据处理，之后，在显示的电路上，就能将被测的温度显示出来。但是，这种设计需要使用到A/D转换电路，并且其中还牵涉到了电阻和温度之间对应值的计算。感温电路不仅比较麻烦。而且更在对所采集到的信号进行放大的时候容易受到温度的影响从而出现较大的偏差。

2方案二

利用数字式温度传感器DS18B20来进行测量温度。由于它的输出信号全数字化，所以便于单片机的处理和控制，并且还能省去传统测温方法中很多外围的电路。而且它的物理和化学性都很稳定，更加适用于做工业测温。此外它的精确度也很高，在-10 ℃~85 ℃范围内可以精确到±0.5 ℃。完全满足设计要求。

DS18B20 的最大的特点之一就是它采用了单总线形式的数据传输。由数字温度传感器DS18B20和单片机AT89C51构成的数字温度计,它可以直接输出温度的数字信号。

使用51 单片机进行控制，软件编程的自由度很大，能通过编程的方式来实现多种的算术算法和逻辑控制。而且它体积小、硬件实现方便、组合安装简单。既能单独的对多个DS18B20控制工作，还能够与PC 机联接通信上传数据。

此系统采用AT89C51单片机来控制数字温度传感器DS18B20从而进行实时温度的检测与显示，可以实现快速测量环境温度

这样的设计就能够不使用A/D转换器，从而不仅能令系统提高精确度，还可以大大节约单片机的系统资源。

3方案选择

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所以经过上述两种方案的对比，本次设计挑选方案二来作为设计方案。因为方案二与方案一对比，它不仅硬件系统更为简单，并且实现功能却更加强大，而且方案二本身模块化的设计又让它的系统通用性远远高于方案一。所以在最终的对比下选择了这个方案。

三、 原理设计（或基本原理）

3.1 单片机模块

单片机几乎集成了一个完善了的中央处理单元。它是由CPU、随即存取数据存储器、只读程序存储器、输入输出电路（I/O口），还有可能包括定时/计数器、串行通信口、显示驱动电路（LCD和LED驱动电路）、脉宽调制电路、模拟多路转换器及A/D转换器等多种电路均集成在了同一个单块芯片之上，从而，构成了一个最小但完善的计算机任务。

因此，它的处理功能强。在中央处理单元之中集成了既方便又灵活的专用寄存器，这让人们使用单片机得到了很大的便利。它把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片之上，从而让数据的传送距离大大的缩短了，运行的速度加快了，可靠性提高了，抗干扰能力加强了。因为它是属于芯片化的微型计算机，所以每个功能部件在芯片上的布局与结构都得到最优化，使得工作也相对稳定。

此单片机拥有40个引脚与32个外部双向输入/输出（I/O）端口，此外，它还内含2个外中断口和3个16位可编程定时计数器与2个全双工串行通信口外加2个读写口线。不过区别于AT89S52的是，它只可以用常规的方法来进行程序的编写而不能够在线编程。为了可以更有效地降低开发的成本，它与通用的微处理器与Flash存储器结合在了一起，尤其是能够反复擦写的Flash存储器。如图 1所示为AT89C51引脚图。

图 1 AT89C51引脚图

? VCC：供电电压。 ? GND：接地。

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