数字温度计课程设计报告样本.doc

一．数字温度计总体方案设计依照系统设计功能，本时钟温度系统设计必要采用单片机软件系统实现，用单片机自动控制能力来测量、显示温度数值。初步拟定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块构成，电路系统框图如图1.1所示。图1.1系统基本方框图对于单片机选取，如果用8051系列，由于它没有内部RAM，系统又需要一定内存存储数据。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位单片机，片内含8kBytesISP可重复擦写1000次Flash只读程序存储器，兼容原则MCS-51指令系统及80C51引脚构造，功能强大AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比解决方案。而AT89S52与AT89C51相比，外型管脚完全相似，AT89C51HEX程序不必任何转换可直接在AT89S52运营，且AT89S52比AT89C51新增了某些功能，相比较后，在本设计中选用AT89S52更能较好实现温度计控制功能。测温电路可以使用热敏电阻之类器件，运用其感温效应，将被测温度变化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解决。但是这种感温电路比较复杂，且采用热敏电阻精度低，重复性、可靠性都比较差。如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路，并且可以很容易直接读取被测温度值，进而转换，且成本低、易使用，可以较好满足设计规定。因此本文采用传感器DS18B20代替老式测温电路。温度显示可以采用LED数码管来显示，LED亮度高、醒目，但是电路复杂，占用资源多且信息量小。而采用液晶显示屏有明显长处：工作电流比LED小几种数量级，功耗低；尺寸小，厚度约为LED1/3；笔迹清晰、美观、使人舒服；寿命长，使用以便，可得性强。故本设计采用LCD来显示温度。二、系统器件详细选取2.1单片机选取本次设计采用是单片机AT89C52。AT89C52是一种低电压，高性能HYPERLINK""\t"_blank"CMOS8位HYPERLINK""\t"_blank"单片机，片内含8kbytes可重复擦写HYPERLINK""\t"_blank"Flash只读程序存储器和256bytes随机存取数据存储器（HYPERLINK""\t"_blank"RAM），器件采用HYPERLINK""\t"_blank"ATMEL公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容原则MCS-51指令系统，片内置通用8位中央解决器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛应用。图2.1PDIP封装AT89C52引脚图AT89C52为8位HYPERLINK""\t"_blank"通用微解决器，采用工业原则C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用8xc52相似，其重要用于会聚调节时功能控制。功能涉及对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件初始化，会聚调节控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR接受解码及与主板CPU通信等。重要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容构成复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源正负端。P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU相应功能端，用于当前制式检测及会聚调节状态进入控制功能。2.2温度传感器选取2.2.1DS18B20简朴简介DS18B20温度传感器是一种改进型智能温度传感器，与老式热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可依照实际规定通过简朴编程实现9~12位数字值读数方式。DS18B20性能特点如下：①独特单线接口仅需要一种端口引脚进行通信；②各种DS18B20可以并联在惟一三线上，实现多点组网功能；③不必外部器件；④可通过数据线供电，电压范畴为3.0~5.5Ｖ；⑤零待机功耗；⑥温度以９或１２位数字；⑦负电压特性，电极接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。2.2.2DS18B20外形和内部构造DS18B20内部构造重要由四某些构成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发温度报警触发器TH和TL、配备寄存器。DS18B20管脚排列、各种封装形式如图2.3所示，DQ为数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选取VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必要接地。图2.2外部封