毕业论文-基于DS18B20数字温度传感器的数字温度计设计 - 图文

湖南理工职业技术学院 毕业设计任务书

毕业设计题目： 数字温度计设计与制作

题目类型 实验研究 题目来源 教师科研题 毕业设计时间从 2010-4-25 至 2010-5-25 1. 毕业设计内容要求：

本设计采用AT89C51作MCU(Micro Control Unit,微控制单元)，DS18B20作温度采 集芯片，四位数码管（或液晶屏）作显示电路，对环境温度进行测量并显示出来。接通 电源，数码管点亮先不显示温度数据，稍微延时，数码管显示当前环境温度，环境温度改变，数码管不延时随之变换显示数据，数码管显示温度范围为0.0℃--99.5℃，精度为0.5℃，每次温度变化以0.5℃跳变。 2.主要参考资料

[1]金龙国，陈萌， 李雪梅编 单片机原理与应用 中国水利水电出版社 2005年8月 [2]吴金戌等编 8051单片机实践与应用 清华大学出版社 2002年9月 [3]阎石等编 数字电子技术基础（第五版） 高等教育出版社 2006年5月 3.毕业设计进度安排 阶段 阶 段 内 容 起止时间 1 2 3 4 5 开讲个人选题报告 着手收集资料，并报送提纲审定 集中指导与个别指导，提交初稿审查 修改，经审稿后定稿交稿 答辩与鉴定 4.25-5.1 5.1-5.11 5.11-5.15 5.15-5.25 5.27-5.28

指导老师: 田拥军 教研室主任: 系主任:

[1]题目类型：(1)理论研究(2)实验研究(3)工程设计(4)应用研究(5)软件开发 [2]题目来源：(1)教师科研题(2)生产实际题(3)模拟或虚构题(4)学生自选题

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目 录

摘 要 ......................................................... 2 第一章 温度计硬件设计 .......................................... 3

1.1 温度计的硬件组成 .................................................. 3

1.1.1 设计总体框图 ................................................ 3 1.1.2 主控制器 .................................................... 3 1.1.3 温度传感器 .................................................. 4 1.1.4 数码管 ...................................................... 6 1.2 原理图的设计与绘制 ............................................... 7

1.2.1 原理图的设计 ................................................ 7 1.2.2 原理图的绘制 ................................................ 7 1.2.3 PCB板的绘制 ................................................. 8 1.3 实物的制作 ....................................................... 9

1.3.1 PCB板的制作 ................................................. 9 1.3.2 插件与焊接 ................................................... 9

第二章 温度计的软件设计 ....................................... 10

2.1 程序编写软件 ......................................................................................................................... 10 2.2 程序设计思路 ....................................................................................................................... 10 2-3 程序的编写 ............................................................................................................................. 11 第三章 软件仿真与实物的检测、调试 ............................ 16

3.1 软件仿真 ................................................................................................................................ 16 3.2 实物的调试 ............................................................................................................................ 17 设计结论 ...................................................... 19

致 谢 ........................................................ 20 参考文献 ...................................................... 20 附 件 ........................................................ 21

元件清单 ............................................................. 21

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摘 要

本设计是一种基于DS18B20数字温度传感器的数字温度计设计制作，本设计中的数字温度温度计是由MCU(Micro Control Un，微控制单元)、温度采集器、显示器三部分组成。MCU采用单片机AT89C51芯片，温度采集器采用DS18B20温度传感器，显示器采用四位数码管。BS18B20采集温度信号送单片机处理，单片机再把温度数据处理送数码管显示。单片机程序使用KeiluVision2编程软件编写程序，本设计采用单片机汇编语言编写程序。制作出的实物可以对环境温度进行实时测试并显示，显示温度范围0.0℃--99.5℃。精度为0.5℃。

关键词 DS18B20；单片机；数码管

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第一章 温度计硬件设计

1.1 温度计的硬件组成

本设计中的数字温度计相对于传统温度计来说，测温范围广，读数方便，测温准确，硬件组成部分

·主控制器 ·温度传感器 ·数码管显示 1.1.1 设计总体框图

本设计中的数字温度计可以直接对环境温度进行测量并显示出来，设计方框图（图1-1），主控制器对温度信号处理并输出，时钟振荡给主控制器提供内部时序，单片机复位，温度传感器用于采集温度信号，数码管显示温度读数。

主 控制器 单片机复位 数码管显示 温度传感器 时钟振荡 图1-1 设计方框图

1.1.2 主控制器

本设计中以单片机AT89C51芯片(图1-2)作为主控制器 ,AT89C51是美国ATMEL公司生产的一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash

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Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

性能参数:

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位内部RAM ·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

图1-2 AT89C51引脚图 1.1.3 温度传感器

本设计中温度传感器采用DS18B20温度传感器(图1-3),该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

特征说明:

· 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯

· 每个器件有唯一的 64 位的序列号存储在内部存储器中 · 简单的多点分布式测温应用 · 无需外部器件

· 可通过数据线供电。供电范围为3.0V到5.5V。 · 测温范围为-55～＋125℃（－67～＋257℉） · 在－10～＋85℃范围内精确度为±5℃

· 温度计分辨率可以被使用者选择为9～12位 · 最多在 750ms 内将温度转换为12 位数字 · 用户可定义的非易失性温度报警设置

· 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的 器件

· 与DS1822兼容的软件

· 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yhxf.html