基于单片机的数字温度计设计与实现可行性研究报告

基于单片机的数字温度计设计与实现可行性

方案

摘 要

在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度足生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一`传统的测温元件有热电偶和二电阻`而热电偶和热电阻测出的一般都足电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持`我们用一种相对比较简单的方式来测量`我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃`DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点`本文介绍一种基于AT89C52单片机的一种温度测量及报警电路，该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃~+100℃，使用LCD模块显示，能设置温度报警上下限`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，AT89C52单片机功能和应用`该电路设计新颖、功能强大、结构简单`

目 录

前 言 .................................................................................................................... 1 第1章 绪论 .......................................................................................................... 2

1.1 设计背景 ................................................................................................ 2

1.1.1 温度计的介绍 ............................................................................. 2 1.1.2 温度传感器的发展状况 ............................................................. 3 1.2 选题的目的和意义 ................................................................................ 3

1.2.1 选题的目的 ................................................................................. 4 1.2.2 选题的意义 ................................................................................. 4

第2章 系统概述 .................................................................................................. 5

2.1 设计方案的选择 .................................................................................... 5

2.1.1 方案一 ......................................................................................... 5 2.1.2 方案二 ......................................................................................... 6 2.2 系统设计原理 ........................................................................................ 6 第3章 系统硬件的设计 ...................................................................................... 8

3.1 AT89C52的介绍 ................................................................................... 8 3.2 DS18B20的介绍 ................................................................................. 11

3.2.1 DS18B20的引脚排列 .............................................................. 11

3.2.2 DS18B20内部结构 .................................................................. 12 3.2.3 DS18B20的测温原理 .............................................................. 15 3.2.4 DS18B20使用的注意事项 ...................................................... 17 3.3 数字温度计电路设计 .......................................................................... 17

3.3.1 数字温度计原理图 ................................................................... 17 3.3.2 时钟电路的设计 ....................................................................... 18 3.3.3 复位电路的设计 ....................................................................... 19 3.3.4 接口电路的设计 ....................................................................... 19 3.3.5 显示电路的设计 ....................................................................... 20 3.3.6 报警电路的设计 ....................................................................... 23

第4章 系统软件的设计 .................................................................................... 24

4.1软件Proteus与Keil ........................................................................... 24

4.1.1 Proteus软件 ............................................................................ 24 4.1.2 Keil软件 .................................................................................... 27 4.2 系统主程序 .......................................................................................... 28

4.2.1 主程序 ....................................................................................... 28 4.2.2 DS18B20初始化 ...................................................................... 29 4.2.3 温度转换命令子程序 ............................................................... 30 4.2.4 温度数据的计算处理方法 ....................................................... 31 4.3 源程序 .................................................................................................. 31