基于单片机的数字温度计优秀课程设计硬件.doc

摘要本设计以STC89S51单片机为关键温度控制系统工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号方法传送给单片机。文中介绍了该控制系统硬件部分，包含：温度检测电路、温度控制电路。单片机经过对信号进行对应处理，从而实现温度控制目标。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采取模块化结构，关键模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序。关键词：STC89S51；单片机；DS18B20；温度芯片；LED目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc17382引言1HYPERLINK\l_Toc228671.设计概述2HYPERLINK\l_Toc32011.1设计目标和要求2HYPERLINK\l_Toc247781.2设计思绪2HYPERLINK\l_Toc4842.系统方案及硬件设计3HYPERLINK\l_Toc82.1设计方案3HYPERLINK\l_Toc318552.2方案硬件总体方框图3HYPERLINK\l_Toc38032.3温度传感器DS18B20测温原理4HYPERLINK\l_Toc154592.4硬件设计9HYPERLINK\l_Toc56532.4.1主控制器电路9HYPERLINK\l_Toc171862.4.2复位电路10HYPERLINK\l_Toc93022.4.3时钟振荡电路10HYPERLINK\l_Toc146252.4.4正相驱动电路11HYPERLINK\l_Toc149752.4.5反相驱动电路PAGEREF_Toc1497511HYPERLINK\l_Toc318292.4.6显示电路PAGEREF_Toc31829122.5软件设计12HYPERLINK\l_Toc54893.系统原理图14HYPERLINK\l_Toc238004.proteus软件仿真结果15HYPERLINK\l_Toc4454.1系统仿真设计PAGEREF_Toc44515HYPERLINK\l_Toc141284.2仿真结果分析15HYPERLINK\l_Toc288565.结论16HYPERLINK\l_Toc19886.参考文件17引言单片机以其体积小、功效完善、抗干扰能力强、价格低廉等优点而被广泛应用于工业控制、HYPERLINK""\t""可编程序控制器、通信、家电等领域。89C51系列单片机经过多年发展，在性能、指令功效、运算速度、控制能力等方面全部有很大提升，已被越来越多科学工作者所关注。现在，大学院校相关电子、机电、自动化、计算机等专业全部在开设这门课程。单片机课程设计是学生加深理论知识了解、提升实际设计能力关键步骤，从设计电路板，到程序编制和调试，最终完成一个单片机系统设计，能够使学生体验到成功愉快。Proteus虚拟单片机HYPERLINK""\t""仿真软件能够成功地进行绝大部分单片机硬件仿真，轻松实现程序功效展示。1.设计概述1.1设计目标和要求1.用所学单片机知识设计制作数字温度计；2.测温范围是-50℃---100℃；3.误差小于0.5℃；4.所测温度值能够由LCD数码管直接显示；5.深入熟悉proteus,protel,word软件功效和使用方法；1.2设计思绪首先确定我们所设计是一个数字温度计，由单片机、温度传感器和其它电路共同实现。依据所要实现功效，先在proteus软件上仿真。依据所选择硬件能够将整个软件设计分为若干子程序，有初始化、查询时间、发送指令、读取数据、显示温度等组成，可将以上子程序分别设计，实现各自功效，再在子程序中调用，就能够实现预期目标。在proteus软件里画出对应电路图，将编写好程序编译后文件下载到proteus电路图单片机里，进行仿真，对温度传感器设置不一样参数，看是否达成了我们设计所要求目标，假如不符合要求，需要检验程序算法和硬件连接是否有误。若仿真成功，就根据电路图焊接硬件。2.系统方案及硬件设计2.1设计方案采取数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。采取了单总线数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机组成温度测量装置,它直接输出温度数字信号,也可直接和计算机连接。采取AT89C51单片机控制，软件编程自由度大，可经过编程实现多种多样算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并能够依据需要设定上下限温度。该系统扩展性很强。该测温系统电路简单、正确度较高、实现方便