毕业设计论文_基于单片机的数字温度计(1)
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电子体温计毕业设计篇一:毕业论文-电子体温计设计毕业论文(设计)题目电子体温计(硬件部分)的设计院系专业年级学生姓名学号指导教师电子体温计(硬件部分)的设计电子信息工程专业学生指导教师【摘要】体温计是人们生活中的必不可少的用品。
在现代化的工业生产中,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域,已经成为一种有力的工具,本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。
本设计采用电子体温计系统的硬件设计,采用一种新型的可编程温度传感(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和A/D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理,实现方便、精度高,性能稳定。
传感器DS18B20接触人体,感应温度后,模数转化后的电信号送入STC89C52单片机,并将其送入LCD1602数码管显示。
它能快速准确地测量人体体温,与传统的水银玻璃体温计相比,具有读数方便,测量时间短,测量精度高,能记忆并有蜂鸣提示的优点。
并且超过预定的温度,回有报警提示。
尤其是电子体温计不含水银,对人体及周围环境无害,特别适合于家庭,医院等场合使用。
【关键词】电子体温计 DS18B20传感器 STC89C52单片机 LCD1602显示屏The Design Of The Electronic ThermometerElectronic And Information Engineering【Abstract】The thermometer is essential necessities in people's lives. In modern industrial production, single-chip technology has spread to the way we live, work, research in various fields, has bexxe a powerful tool, this paper describes a microcontroller-based control of electronic thermometers.This design uses the hardware design of the electronic thermometer system, a new type of programmable temperature sensor , data acquisition and processing does not require xxplicated signal conditioning circuitry and the A / D conversion circuit with a microcontroller, easy to achieve accuracy high and stable performance. Sensor DS18B20 contact with thehuman body, the sensor temperature, the electrical signals into the analog-to-digital conversion STC89C52 microcontroller and into the LCD1602 digital display. It can quickly and accurately measure the body temperature, xxpared with traditional mercury glass thermometer, with the easy reading, short measurement time, high measurement accuracy, memory and Beeper advantages. And exceeds a predetermined temperature, back to the alarm. Electronic thermometer mercury-free, on the human body and ambient sound, especially suitable for families, hospitals and other occasions.【Key words】Digital Thermometer DS18B20 Sensor STC89C52 Microcontroller LCD1602 Display目录绪论 ................................................ (1)1 任务要求 ................................................ (2)2 设计思路 ................................................ (2)3 系统设计 ................................................ (2)4 方案设计与论证 ................................................ (2)5 系统框图 ................................................ (4)6 硬件电路设计 ................................................ .. (4)6.1 传感器电路 ................................................ . (4)6.1.1 DS18B20四个比较重要的主要的数据部件 (4)6.1.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (6)6.2 单片机电路 ................................................ (7)6.3 LCD1602显示屏电路 ................................................ .. 116.4 电源模块 ................................................ .. (12)7 PCB电路板的制作 ................................................ (14)8 系统调试与测量 ................................................ .. (14)8.1 系统调试 ................................................ .. (14)8.2 测量数据 ................................................ .. (15)8.3 误差分析 ................................................ .. (16)设计总结 ................................................ . (17)参考文献 ................................................ . (18)致谢 ................................................ . (19)绪论体温测量的历史,最早出现在16世纪。
基于单片机的数字温度计毕业设计论文毕业设计(论文)外文摘要目录1 引言 (1)1.1 背景 (1)1.2 设计的目的和意义 (1)2 设计要求与方案论证 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 方案论证 (2)2.3 总体设计方案 (3)3 硬件设计 (4)3.1 主要元件介绍 (4)3.1.1 主控制器 (4)3.1.2 温度传感器DS18B20 (7)3.2 显示电路 (13)3.3 DS18B20与单片机的接口电路 (16)3.4 复位电路 (18)4 软件设计 (19)5 调试 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 系统调试 (20)5.3 数据检测 (20)总结 (22)致谢............................................... 错误!未定义书签。
参考文献.. (23)1 引言1.1 背景单片机,更确切的应称作微控制器,是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块,其特点是功能强大、体积小、可靠性高、价格低廉。
它一面世便在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛应用,极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。
因此,单片机的开发、应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它给人带来的方便也是无可置疑的,其中数字温度计就是一个典型的例子。
随着人们对它的要求越来越高,要为现代人工作和生活提供更好、更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域,尤其在热学实验中(如:物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)。
目前温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计,这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,且使用非常不方便。
摘要本论文主要讲述了数字温度计的设计过程,主要包括硬件设计和程序设计。
硬件主要包括以AT89C51单片机为主要控制电路、温度采集电路、显示电路等。
温度采集传感器采用的是美国Datlas半导体公司(现已并入MAXIM公司)于20世纪90年代新推出的一种串行总线技术。
该技术只需要一根信号线(将计算机的地址线、数据线、控制线合为一根信号线)便可完成串行通信。
控制电路的核心器件就是AT89C51单片机,显示电路采用8位共阴极LED数码管。
由单片机控制传感器的读写来测量环境的温度,再通过与单片机连接的数码管将温度显示出。
由于采用了DS18B20作为侧位元器件,这使得本温度计与传统的温度计相比,硬件电路相对有减少。
因此本温度计成本降低,使用起来更加的方便。
关键词:单片机、显示电路、温度传感器DS18B20目录1.设计任务及方案分析2.芯片功能简介3. 硬件系统电路设计(一定要有硬件连接图)4. 软件编程调试及性能分析(应该包含程序框图和程序)5、总结参考文献谢辞1. 设计任务及方案分析一、任务要求设计内容:用单片机、温度传感器等器件实现温度采集,要求采集的温度精确到0.1ºC设计要求:1.硬件设计。
掌握单片机、温度传感器、显示电路等相关原理与知识;画出原理图2、软件设计3、用PROTEUS软件对硬件系统进行仿真4、两人一组做实物5、按照毕业论文要求交一份设计报告二、设计总体方案及方案论证按照系统的设计要求,本系统主要分为三个部分:主控制器AT89C51,温度传感器DS18B20及驱动显示电路。
方案比较1、测温元器件方案一:由于本电路是测温电路,因此可以采用热敏电阻来感应温度的变化,再根据其随温度变化的感应电阻阻值的变化来测得电流的变化进而计算出此时的温度值,不过这种方案需要设计模数转换电路,这会使得电路设计起来比较麻烦。
方案二、采用温度传感器作为温度采集原件,再通过单片机来控制其工作从而实现对传感器的控制和温度的读取,这使得读取温度非常的方便,电路也较前一个方案更加的简单,操作和设计起来都更加的容易。
基于单片机的数字温度计毕业设计目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景 (1)1.2 基于单片机温度测量系统的发展现状 (1)1.3 基于单片机温度测量系统的研究的目的和意义 (2)1.4 基于单片机温度测量系统主要研究容 (2)第2章温度测量系统总体设计方案 (4)2.1 温度测量系统设计方案论证 (4)2.1.1 方案一 (4)2.1.2 方案二 (4)2.1.3 总体设计框图 (4)2.2 显示部分设计方案论证 (5)2.2.1 方案一 (5)2.2.2 方案二 (5)2.2.3 显示部分的整体框图 (5)2.3 键盘输入部分方案论证 (6)2.3.1 方案一 (6)2.3.2 方案二 (6)本章小结 (6)第3章温度测量系统硬件部分 (7)3.1 单片机模块 (7)3.1.1 AT89S52功能及特性 (7)3.1.2 AT89S52各个管脚说明 (8)3.1.3 单片机模块功能 (10)3.2 温度采集部分硬件 (11)3.2.1 温度传感器DS18B20 (11)3.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (16)3.3 显示部分电路设计 (18)3.3.1 74HC573介绍 (18).WORD版本.3.3.2 74HC573芯片功能 (18)3.4 LED显示单元部分 (19)3.5 报警上,下限调整电路实现 (20)本章小结 (20)第4章系统软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2 读出温度子程序 (21)4.3 温度转换命令子程序 (22)4.4 计算温度子程序 (23)4.5 显示数据刷新子程序 (24)本章小结 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1 译文 (28)附录2 译文参考资料 (36)附录3 系统整体电路图 (45)附录4 源程序 (46)附录5 温度测量系统设计实物图 (56).WORD版本.第1章绪论1.1 基于单片机温度测量系统的研究背景随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
- - -..XX大学毕业设计指导老师肖兴达09电气一班叶彬彬2011/12/272009061111目录1设计内容及性能指标 (3)2系统框架 (4)3系统器件选择 (5)3.1单片机的选择 (5)3.289S51引脚介绍 (5)3.3温度传感器的选择 (6)4硬件设计电路 (13)4.1显示电路 (14)4.2温度检测电路 (14)4.3温度报警电路 (16)5软件设计 (17)5.1概述 (17)5.2主程序模块 (17)5.3各模块流程设计 (18)6.源程序 (22)附录1:参考文献 (34)附录2:元件清单 (35)附录3:电气原理图 (36)摘要随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温X围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用LCD数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
关键词AT89S51 单片机传感器DS18B201 设计内容及性能指标本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统,详细介绍了其硬件和软件设计,并对其各功能模块做了详细介绍,其主要功能和指标如下:●利用温度传感器(DS18B20)测量某一点环境温度●测量X围为-50℃~+150℃,精度为±0.5℃●用液晶进行实际温度值显示●能够根据需要方便设定上下限报警温度2系统框架采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。
基于单片机的数字温度计设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
目录1、绪论1.1 实验内容1.2实验目的1.3 实验原理2、系统硬件组成及基本原理2.1STC89C52单片机介绍2.2 花样流水灯的设计2.3 LED动态扫描显示2.4 定时计数器2.5 4*4独立键盘的设2.6 串口通信的设计2.7 数字温度计的设计3、单片机焊接与系统调试4、总结附录一整体原理图1、绪论1.1 实验内容本学期单片机实验包括六个,分别是花样流水灯实验、LED动态扫描显示实验、定时计数器实验、4*4键盘输入实验、单片机与PC机串口通信以及基于单片机的数字温度计的设计。
1.2 实验目的花样流水灯实验:熟悉LED的显示特点,了解单片机系统实现花样流水灯实验的硬件电路和软件编程技巧;LED动态扫描显示实验:掌握LED动态扫描显示原理,掌握LED动态扫描显示程序设计方法,熟悉LED动态扫描显示硬件设计方法;定时计数器实验:学习单片机内部计数器的使用和编程方法,进一步掌握中断处理程序的编程方法;4*4键盘输入实验:掌握键盘扫描的原理以及十/十六进制的转换,了解单片机输入和输出的过程,以及如何对数据进行采集的;单片机与PC机串口通信:掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通讯的编程,了解实现串行口通讯的硬环境,数据格式的协议,数据交换的协议,了解PC机通讯的基本要求;基于单片机的数字温度计的设计:通过对做的设计任务的实现,起到串起所学的数模技术、传感器技术、单片机技术及智能仪器等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的标定等这一完整的实验过程,培养学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用。
1.3 实验原理LED动态扫描显示实验:为了节省输出端口数,数码LED显示一班采用动态扫描的方法,将所有数码LED的共阴极接在一个位型输出口上,将所有数码管的相同段接在一起作为字型口,软件控制每个数码LED轮流显示,任一时刻只有一个数码亮,但扫描速度足够快时,视觉效果是8个数码LED同时亮;定时计数器实验:定时和计数的本质是相同的,它们都是对一个输入脉冲进行计数,如果输入脉冲的频率一定,则记录一定个数的脉冲,其所需的时间是一定的,对CLK信号进行“减1计数”。
1.设计任务与要求本课题的研究方法是利用单片机和数字温度传感器DS18B20设计一台数字温度计。
单片机作为主控制器,数字温度传感器DS18B20作为测温元件,传感器DS18B20可以读取被测量温度值,进行转换,从而用4位共阳极LED数码管来显示转换后的温度值,可以设定温度的上下限报警功能,实现报警提示。
2.系统的总体设计方案本设计将利用DS18B20智能温度传感器和单片机小系统,设计一个数字温度采集系统。
并设计一个人机接口电路:键盘采用独立按键(功能自定义),显示器采用共阴极4位LED显示。
系统的总体设计方案框图如图2.1所示图2.1 系统的总体设计方案框图3.硬件设计本设计采用的是AT89C52单片机为核心的数字温度计,包含了利用温度传感器DS18B20的测温电路、外接键盘、显示电路、报警电路、复位电路和晶振电路。
以DS18B20为主要测温元件进行实时监控温度值。
以4位数码管为显示器件,利用单片机的P0口和电阻排来驱动4位数码管的显示;利用单片机的P1.7来驱动温度传感器DS18B20测温;报警电路利用三极管放大作用驱动报警器报警;按键是利用单片机的P1口和上拉电阻来驱动工作3.1复位电路设计复位电路有上电自动复位和按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,只要电源VCC的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位,即接通电源就成了系统的复位初始化。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。
其中,按键电平复位是通过使复位端经电阻与VCC电源接通而实现的,而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。
本系统的复位电路采用上电复位方式。
复位电路图如图3.1所示:3.2 晶振电路设计图3.1 复位电路图对于每个系统工程的晶振电路,都是用于单片机工作所需要的时钟信号,单片机只有在时钟信号的控制下,其各部件之间才能协调一致工作,时钟信号控制着计算机的工作节奏。
彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。
目录1 设计任务和要求 (1)1.1本设计任务和主要要求 (1)2 设计方案 (2)2.1 总体设计方案 (2)2.1.1方案一 (2)2.1.2方案二 (2)2.2 方案二的总体设计框图 (2)2.2.1 主控制器 (2)2.2.2 显示电路 (2)2.2.3温度传感器 (2)3 系统整体硬件电路 (6)3.1 主板电路 (6)3.2 显示电路 (7)3.3 温度传感器与单片机的接口电路 (8)4 系统软件设计 (9)4.1主程序 (9)4.2读出温度子程序 (9)4.3温度转换命令子程序 (10)4.4 计算温度子程序 (11)4.5 显示数据刷新子程序 (11)5 结束语 (13)6 附录 (14)7 参考文献 (25)1设计任务和要求现代测温应用中,温度计向数字化方向发展。
传统的机遇物理方法的温度计功能单一,而数字温度计以其便携,检测精度高,功能多等优点应用的越来越广泛。
随着技术的发展,一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹,在工业生产中人们对它的要求越来越高,一些需要利用温度来控制某些场合,普通的温度计就不是很适用了,而是需要能够用数字显示的温度计。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围光,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
1.1本设计任务和要求本论文主要研究单片机控制的4位数数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。
主要要求如下:1)设置温度范围为: -50℃-110℃;2)精度误差小于0.5℃,LED数码直读显示;3)实现语音报数;4)可以任意设定温度的上下限报警功能2 设计方案2.1总体设计方案2.1.1 方案一采用热敏电阻传感器。
数字测温计设计摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了基于AT89S51单片机的测温系统,描述了利用DS18B20开发测温系统的过程,对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详实的分析,对各部分的电路也逐一进行了介绍,该系统灵活的实现了温度采集和显示,且可设定上下限报警温度,使用起来十分方便,适合于我们日常生活和生产中的温度测量,该系统结构相对简单,抗干扰能力较强,适合于不同环境下温度测量,有着广阔的应用前景。
关键词:AT89S51单片机DS18B20 温度测量Abstract:With the progress and development of era,microcontroller technology has become popular in our life,in the work,the scientific research and various fields,has become a relatively mature technology.The temperature measurement method and device of the highlights is very important.Posed by the single chip temperature sensor and temperature measurement system can be widely applied in many fields.目录第1章绪论 (1)1.2 选题的目的和意义 (1)1.2.1选题的目的 (1)1.2.2选题的意义 (1)第2章数字温度计的设计方案 (4)2.1 设计方案的确立及论证 (4)2.1.1 温度传感器DS18B20的选择 (4)2.1.2 显示器的选择 (5)2.1.3 单片机STC89C52的选择 (5)第3章系统硬件电路的设计 (4)3.1 主控制器 (4)3.1.1 AT89S51的介绍 (4)3.1.2 DS18B20的介绍 (9)3.1.3 DS18B20使用的注意事项 ......................................... 错误!未定义书签。
集成电路课程设计课题:基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名:韩颖班级:测控12-1学号:指导老师:汪玉坤日期:目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块(1)DS18B20的内部结构(2)高速暂存存储器(3)DS18B20的测温功能及原理(4)DS18B20温度传感器与单片机的连接(5)单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中,对于温度的控制,恒温等有较高的要求,如对食品的管理,冰箱的恒温控制,而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温。
它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线",测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能(1)检测两点温度(2)两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围:-30℃到+99℃测量精度:0.0625℃显示精度:0.1℃显示方法:LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集,并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作,51单片机首先分别发送复位脉冲,使信号上所有的DS18B20芯片都被复位,程序先跳过ROM,启动DS18B20进行温度变换,再读取存储器的第一位和第二位读取温度,通过IO口传到1602LCD显示。
基于单片机的数字温度计毕业设计论文摘要:本文介绍一种基于AT89C2051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-55℃-~+125℃,使用4位LED模块显示,能通过键盘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,AT89C2051单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量,DS18B20Abstract : The introduction of a cost-based AT89C2051 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -55℃-~+125℃,can use the keybordset the warning limitation, the use of four bits seven segments LED thatcan be display the current temperature. The paper focuses on providinga software and hardware system components circuit, introduced the theoryof DS18B20, the founctions and applications of AT89C2051 .This circuitdesign innovative, powerful, can be expansionary strong.Key Words: Temperatur measurement, DS18B201前言数字温度计(Digital Thermometer)简称DTM,它是采用数字化测量技术,把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
分类号:TP212单位代码:科技大学本科专业职业生涯设计基于单片机的温度控制系统设计2012 年 4 月10日摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
本文从硬件和软件两方面来讲述对烘干箱温度的自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器,而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词:单片机系统;传感器;数据采集;模数转换器;温度AbstractIn recent years along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated..In this paper, from two aspects of hardware and software about automatic temperature control process, the control process is mainly used AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control component, and through four digital tube display real-time temperature of a digital thermometer. Software using assembly language to program design, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware tocoordinatetheoperation under the software control.Keywords: SCM system; sensor; data acquisition; a / D converter temperature;目录1 绪论 (3)1.1课题的背景及其意义 (3)1.2课题研究的容及要求 (4)1.2.1 课题的主要研究的容 (4)2 AT89C51系列单片机介绍及硬件设计 (6)2.1 AT89C51系列单片机介绍 (6)2.1.1 AT89C51系列基本组成及特性 (6)2.1.2 AT89C51系列引脚功能 (7)2.1.3 AT89C51系列单片机的功能单元 (9)2.2 硬件设计 (12)2.2.1 温度采样部分 (12)2.2.2 控制温度 (14)2.2.3 模数转换部分 (15)2.2.4 模数转换技术 (15)2.2.5 积分型模数转换器 (15)2.2.6 显示部分 (16)3 软件设计 (18)3.1主程序流程图 (18)3.2 读温度子程序 (19)3.3 计算温度子程序 (19)3.4按键流程图 (20)3.5 显示流程图 (22)结论 (24)参考文献 (25)辞 (26)1 绪论1.1课题的背景及其意义现代工业设计,工程建设及日常生活中温度控制都起着重要的作用,早期的温度控制主要用于工厂时间生产中,能起到实时采集温度数据,提高生产效率,产品质量之用。
毕业设计论文系部电气工程系专业应用电子技术姓名周敏学号 22 题目数字温度计目录一、引言二、系统方案论证与比较(一)、方案一(二)、方案二(三)、方案比较(四)、方案代替三、系统器件选择(一)、单片机的选择(二) 、AT89S51 引脚功能介绍(三)、温度传感器的选择1、LM35 简单介绍2、LM35 使用中的注意事项四、硬件设计电路五、软件设计(一)、主程序(二)、各模块流程设计六、系统调试(一)、调试方法(2)、调试结果七、总结八、致谢一、引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
本毕业设计介绍了温度计的测量和控制之间的关系:检测是控制的基础和前提,而检测的精度必须高于控制的精确度,否则无从实现控制的精度要求。
不仅如此,检测还涉及国计民生各个部门,可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等,在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
同时,科学技术的发展达到的水平越高,又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。
目前温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
目前的温度计中传感器是它的重要组成部分,它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型传感器。
综上所述,数字温度计加入传感器和单片机是很重要的,单片机应用系统开发技术是当前最流行最普遍的实用技术之一,大多数电子产品与设备都采用单片机技术的支持。
摘要基于单片机的数字温度计设计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,温度是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是电压,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 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
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LED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。
关键词:温度测量 DS18B20 AT89C52- I -ABSTRACTDesign of Digital Thermomer Based on SCMIn daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor. The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure.We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55 º C ~ 125 º C, up to a maximum resolution of 0.0625 º C. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use.The introduction of a cost-based AT89C52 MCU a temperature measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperature sensor, measuring scope 0 º C~+100 º C, can set the warning limitation, the use of seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the functions and applications of AT89C52 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords:Temperature measurement DS18B20 AT89C52- II -摘要目录第1章引言 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2课题的设计目的 (1)1.3课题设计主要工作 (2)1.4本文研究内容 (2)第2章开发工具Proteus与Keil (3)2.1 Proteus软件简介 (3)2.2 Keil软件简介 (3)第3章系统概述 (5)3.1设计方案 (5)3.2系统设计原理 (5)3.3系统组成 (6)3.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (7)第4章系统硬件设计 (8)4.1 89C52单片机的介绍 (8)4.1.1 89C52单片机主要特性 (9)4.1.2 89C52单片机管脚图 (10)4.2液晶模块简介 (13)4.3 DS18B20介绍 (16)4.3.1温度传感器工作原理 (17)4.3.2 DS18B20相关介绍 (19)第5章系统软件设计 (21)5.1主程序设计 (21)5.2 DS18B20初始化 (22)5.3仿真结果 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A 系统整体电路 (29)附录B 全部程序清单 (30)- III -ABSTRACT第1章引言1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。
因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字、智能化方面有广泛的用途。
1.2课题设计目的1. 巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
2. 培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力。
3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤- IV -电子科技大学成都学院课程设计1.3课题设计主要工作本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。
利用数字温度传感器DS18B20,此传感器课读取被测量温度值,进行转换。
主要工作如下:1. 温度测试基本范围0℃—100℃。
2. 精度误差小于1℃。
3. LED液晶显示。
4. 可以设定温度的上下限报警功能。
5. 实现报警提示。
1.4本文研究内容数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值,如25.0摄氏度,然后通过显示单元,如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。
这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
本文是基于AT89C52单片机,采用数字温度传感器DS18B20,利用DS18B20不需要A/D转换,课直接进行温度采集显示,报警的数字温度计设计。
包括传感器数据采集电路,温度显示电路,上下限报警调整电路,单片机主板电路等组成。
- 2 -第2章开发工具Proteus与Keil第2章开发工具Proteus与Keil2.1 Proteus软件简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
该软件的特点是:1. 实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合,具有模拟电路仿真、数字电路仿真、各种单片机(51系列、AVR、PIG等常用的MCU)及其外围电路(如LCD、RAM、ROM、键盘、LED、A/D、D/A……)组成的系统仿真。
2. 提供了多种虚拟仪器。
如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等,调试非常方便。
3. 提供软件调试功能,同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil等软件。
4. 具有强大的原理图绘制功能。
Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。
因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。
对于这样的仿真实验.从某种意义上讲,是弥补了.实验和工程应用阉脱节的矛盾和现象。
2.2 Keil软件简介Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。