单片机数字温度计课程设计报告
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目录一 .课程设计目的 (4)二.设计任务 (4)三 .设计要求 (4)四.设计方案及比较(设计可行性分析) (4)五 .系统设计总体思路 (6)六 .系统原理框图及工作原理分析 (6)1.温度计设计系统流程图 (6)2.数字温度计应用系统的硬件设计 (8)(1).单片机小系统的基本组成及其选择 (8)(2).电源 (8)(3).晶振控制 (8)(4).I/O口&接口 (9)(5).主要芯片及其功能 (10)①AT89S52 (10)②DS18B20 (12)③1602液晶显示屏 (18)七 .系统软件程序的设计 (19)1.软件流程框图 (19)语言程序 (21)八 .系统仿真调试 (25)1.仿真器的介绍 (27)⑴.keil软件的开发运用 (27)①.Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (27)②.使用独立的Keil仿真器时,注意事项 (28)⑵.proteus软件的开发运用 (28)①.Protues 软件介绍 (28)②.proteus 的工作过程 (28)2.系统整体调试 (28)⑴.仿真调试结果 (28)⑵.仿真结果分析 (29)九 .PCB板制作以及成品制作调试 (29)十 .实验结果 (30)十一 .结论(设计分析) (30)十二 .课程设计心得体会 (30)一课程设计目的1、加强学生理论联系实际的能力,提高学生的动手能力;2、学会基本电子元器件的识别和检测;3、学会应用EDA软件Proteus, Multisim进行电路的设计和仿真;4、基本掌握单片机的基本原理,并能将其应用于系统的设计:5.学会运用Altium Designer Pcb进行pcb板制作;6.通过实训,提高学生的学习兴趣,激发自主学习能力,培养创新意识。
二设计任务先焊制一个单片机最小系统,并以制作的单片机最小系统为核心,设计并制作一个数字温度计应用系统。
三设计要求1 采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测;2 对采集温度进行显示,采用两路设计(显示温度分辨率℃);3 采集温度数值应采用数字滤波措施,保证显示数据稳定;4 显示数据,无数据位必须消隐。
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于数字温度传感器的数字温度计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日填写说明1、正文部分:(1)标题与正文格式定义标准如下:一级标题:1.标题1二级标题:1.1标题2三级标题:1.1.1标题3四级标题:1.1.1.1标题4(2)表格:尽可能采用三线表。
(3)图形:直接插入的插图应有图标、图号,不能直接插入的图应留出插图空位。
图中文字、符号书写要清楚,并与正文一致。
(4)文字表述:要求层次清楚,语言流畅,语句通顺,无语法和逻辑错误,无错字、别字、漏字。
文字的表述应当以科学语言描述研究过程和研究结果,不要以口语化的方式表达,报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语,并使用法定计量单位和标准符号。
2、参考文献:(1)数量要求:参考文献只选择最主要的列入,应不低于5种。
(2)种类要求:参考文献的引用,可以是著作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。
(3)文献著录格式及示例。
参考文献用宋体五号字。
[1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码(著作图书文献)[2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码(学术刊物文献)示例:[1]王社国,赵建光。
基于ARM的嵌入式语音识别系统研究 [J]。
微计算机信息,2007,2-2:149-150.3、附录或附件:(可选项)重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的可以附录形式出现。
4、如果需要可另行附页粘贴。
任务书1. 设计要求利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
其温度测量范围为−55℃~125℃,精确到0.5℃。
数字温度计所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,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。
前言科技发展到今天,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分,现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展,科学技术作为第一生产力在人类社会的发展中起了很大的推动作用,人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展。
当今微型计算机技术发展形成两大分支,一是以微处理器(Micro Processor Unit)为核心所构成的通用微机系统,主要用于科学计算、数据处理、图形图像处理、数据库管理、人工智能、数字模拟与仿真等领域。
另一分支是为控制器( Micro Controller Unit),俗称单片机。
单片机主要用于工业测控,如家用电器、计算机外围设备、工业智能化仪表、机器人、生产过程的自动控制、农业、化工、军事、航空航天等领域。
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU 表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
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。
摘要:单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
课程设计(论文)题目名称单片机原理及应用课程名称数字温度计学生姓名***学号06系、专业信息类指导教师刘伟春2009年4月29 日摘要单片计算机即单片微型计算机。
(Single-Chip Microcomputer ),CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,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。
关键字:单片机,数字温度计。
目录摘要 (1)1任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2设计思想 (1)2.1硬件设计思想 (1)2.2软件设计思想 (2)3电路原理与电路图 (7)3.1电路原理 (7)3.2电路原理图 (7)4流程图与仿真结果 (8)4.1流程图 (8)4.2仿真结果 (10)5程序清单 (12)6设计总结 (20)6.1设计体会 (20)6.2存在问题与建议 (20)参考文献 (21)1 任务及要求1.1设计任务设计一种通过LED、显示电路和单片机相结合的低功耗数字式温度计,同时足以下要求:(1)DS180数字温度计提供9位读数,指示器件的温度。
信息经过单线接口送入DS180或从DS190送出,因此从中央处理器到DS180只需要连一条线。
读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供,而不需要外部电源。
(2)对温度的测量范围为-55℃~+125℃, 可以用AT89C51芯片。
1.2设计要求1.用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2.利用查表,中断等方式实现目的。
3.系统的各各功能模块要清楚,有序。
4.程序运行时有友好的用户界面2 设计思想2.1 硬件设计思想图2-1DS180主要有三个部件:1)64位激光ROM.2)温度灵敏软件。
课程设计报告书---数字温度计一、选题背景本实验课题是基于AT89C51单片机设计一个温度范围为-20-80℃,分辨率<±0.5℃的数字温度计。
设计实验中,考虑到A/D转换以及放大电路等各种因素,我组采用DS18B20温度传感器,在数码管显示方面,我们采用了LCD1602数码管。
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图1所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
LCD1602的8根数据线和3根控制线E,RS和R/W与单片机相连后即可正常工作。
一般应用中只须往LCD1602中写入命令和数据,因此,可将LCD1602的R/W读/写选择控制端直接接地,这样可节省1根数据线。
VO引脚是液晶对比度调试端,通常连接一个10kΩ的电位器即可实现对比度的调整;也可采用将一个适当大小的电阻从该引脚接地的方法进行调整,不过电阻的大小应通过调试决定.LCD1602的引脚图见下图2.图1.DS18B20原理图图2.LCD1602引脚图二、方案论证(设计理念)DS18B20温度传感器具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点,同时,它也具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样的特点。
实验要求用到A/D转换,DS18B20正好对应的就是数字信号输出。
因为我们需要显示的内容并不是很多,所以我们决定使用LCD1602显示屏,它是2行每16字符/行的显示屏,规划第一行显示温度,第二行显示温度是否超过阈值。
LCD1602的使用也非常简单方便。
整体来说该实验并不是很复杂,所以我们用到的程序以及设备也不会很麻烦,构思起来也比较清晰。
三、过程论述我们首先着力的是Keil程序编写,主要程序见图3。
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”。
基于单片机数字温度计课程设计
基于单片机的数字温度计课程设计是一个非常有趣和实用的项目。
首先,我们需要选择合适的单片机,比如常用的Arduino或者STM32等。
然后,我们需要选择合适的温度传感器,比如LM35或者DS18B20等。
接下来,我们可以按照以下步骤进行课程设计:
1. 硬件设计,首先,我们需要将单片机和温度传感器连接起来,这涉及到电路设计和焊接。
我们需要确保电路连接正确,传感器能
够准确地读取温度,并且单片机能够正确地接收并处理传感器的数据。
2. 软件设计,接下来,我们需要编写单片机的程序,以便能够
读取传感器的数据,并将其转换为数字温度值。
我们可以使用C语
言或者Arduino的编程语言来实现这一步骤。
在程序设计中,需要
考虑到温度的单位转换、数据的精度等问题。
3. 显示设计,我们可以选择合适的显示设备来展示温度数值,
比如数码管、液晶显示屏或者OLED屏幕等。
在设计中,我们需要考
虑到显示的清晰度、易读性以及节能等因素。
4. 功能扩展,除了基本的温度显示功能,我们还可以考虑对数
字温度计进行功能扩展,比如添加报警功能、数据存储功能或者远
程监控功能等,这些功能的添加可以提升数字温度计的实用性和趣
味性。
5. 测试与优化,最后,我们需要对设计的数字温度计进行测试,并不断优化,确保其稳定可靠、准确无误地显示温度。
总的来说,基于单片机的数字温度计课程设计涉及到硬件设计、软件设计、显示设计、功能扩展、测试与优化等多个方面,学生可
以通过这样的课程设计项目,全面提升自己的电子设计和编程能力,同时也能够实现一个实用的数字温度计产品。
引言单片机的出现是近代计算机技术发展史上的重要里程碑。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
近年来随着电子技术和微型计算机技术的迅速发展,单片机的档次不断提高,其应用领域也在不断扩大,在工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人通信终端及通信产品中得到了广泛应用,已成为现代电子系统中最重要的智能化核心部件。
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。
本课程设计是在学习了单片机的基本原理的基础上进行的,综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并仿真实现,从而加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验;进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理,了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
本设计的目标是用单片机和温度传感器及相关部件实现温度的测量和数字显示,测量精度小于℃,可以设置温度测量的上下限,超出测温范围可以由蜂鸣器报警。
本设计首先是确定目标,接下来是各个功能模块的设计和相应程序的编写。
再在proteus软件上进行仿真,若结果满足要求,则可以焊接硬件,若不满足继续修改,最终完成数字温度计的整个设计任务。
经过仿真,本设计达到了预期的目标。
目录112234567 999211 设计概述设计目标和要求1.用所学的单片机知识设计制作数字温度计;2.测温范围是-20℃---70℃;3.误差小于℃;4.所测的温度值可以由LCD数码管直接显示;5.可以任意设置上下限温度的报警功能;6.进一步熟悉proteus,protel,word软件的功能和使用方法;设计思路首先确定我们所设计的是一个数字温度计,由单片机、温度传感器以及其他电路共同实现。
一.数字温度计的总体方案设计根据系统设计的功能,本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现,用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。
初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块组成,电路系统框图如图所示。
图系统基本方框图对于单片机的选择,如果用8051系列,由于它没有内部RAM,系统又需要一定的内存存储数据。
AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS 8位的单片机,片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
而AT89S52与AT89C51相比,外型管脚完全相同,AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S52运行,且AT89S52比AT89C51新增了一些功能,相比较后,在本设计中选用AT89S52更能很好的实现温度计控制功能。
测温电路可以使用热敏电阻之类的器件,利用其感温效应,将被测温度变化的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处理。
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,而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,可以很好的满足设计要求。
所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。
温度的显示可以采用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。
而采用液晶显示器有明显的优点:工作电流比LED小几个数量级,功耗低;尺寸小,厚度约为LED的1/3;字迹清晰、美观、使人舒服;寿命长,使用方便,可得性强。
故本设计采用LCD来显示温度。
二、系统器件的具体选择单片机的选择本次设计采用的是单片机AT89C52。
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
目录1.设计任务.................................................... ................ ................ .. (1)1.1 设计目的........................................... .............. (1)1.2 设计指标................................ ...................... . (1)1.3 设计要求................................................ (1)2. 设计思路与总体框图................................................ .. (1)3. 系统硬件电路的设计............................................... (2)3.1主控电路............................................... ... (2)3.2液晶显示电路........................................... (3)3.3按键电路....... .... ................................................... .. (3)3.4报警电路........................ .................. . (4)4.系统仿真设计 (4)4.1仿真原理图............................................... ................ ...... (4)4.2各功能元件的分析 (5)5. 系统软件设计 (10)5.1 主程序 (11)5.2 读出温度子程序 (11)5.3 温度转换命令子程序 (12)5.4 设计温度子程序 (12)5.5 1602的温度显示 (13)6. 总结与体会............................................... ....................................... .... . (13)6 1 总结................................................ ............ ....... . (13)6. 2体会................................................ ............ ....... . (14)7. 参考文献................................................ ............ ....... .. (15)8. 附录 (16)1. 设计任务1.1 设计目的1. 了解数数字温度计及工作原理。
单片机数字温度计课程设计报告1.引言2.课程目标3.教学内容4.教学方法5.教学评价6.结论7.参考文献引言:数字温度计是现代生活中常用的一种温度测量工具。
对于学生来说,了解数字温度计的使用原理和正确使用方法是非常必要的。
因此,本课程设计旨在帮助学生掌握数字温度计的基本知识和技能,提高其实际应用能力。
课程目标:1.了解数字温度计的基本原理和结构。
2.掌握数字温度计的使用方法。
3.能够正确进行数字温度计的校准和维护。
4.能够应用数字温度计进行实际温度测量。
教学内容:1.数字温度计的基本原理和结构。
2.数字温度计的使用方法。
3.数字温度计的校准和维护。
4.数字温度计的实际应用。
教学方法:本课程采用讲授、实验和讨论相结合的教学方法。
通过讲解数字温度计的基本原理和结构,让学生了解数字温度计的工作原理;通过实验操作,让学生掌握数字温度计的使用方法和校准方法;通过讨论,让学生了解数字温度计的实际应用场景。
教学评价:本课程的教学评价主要采用考试和实验报告相结合的方式。
考试主要考查学生对数字温度计的理论知识掌握情况;实验报告主要考查学生对数字温度计的实际应用能力和实验操作能力。
结论:通过本课程的研究,学生能够掌握数字温度计的基本知识和技能,提高其实际应用能力,为其未来的研究和工作打下坚实的基础。
参考文献:1.《数字温度计使用手册》2.《数字温度计原理与应用》3.《温度测量技术与应用》1.设计任务1.1 设计目的本设计旨在实现一个温度监测系统,能够实时监测环境温度,并在温度超出预设范围时发出报警信号,同时在液晶显示屏上显示当前温度。
1.2 设计指标本设计的主要指标包括:温度监测精度、报警准确性、系统响应速度、硬件成本、软件复杂度等。
1.3 设计要求本设计要求系统稳定可靠,操作简便,能够满足实际应用需求。
2.设计思路与总体框图本系统采用单片机作为主控芯片,通过温度传感器采集环境温度,并将数据传输到单片机进行处理。
同时,液晶显示屏用于显示当前温度,按键用于对系统进行设置和调整。
当温度超出预设范围时,系统会发出报警信号。
3.系统硬件电路的设计3.1 主控电路本系统的主控芯片采用AT89C51单片机,具有较高的性能和稳定性,同时具备丰富的外设接口,能够满足系统的需求。
3.2 液晶显示电路本系统采用1602液晶显示屏,通过与单片机的通信,实现对温度数据的显示。
3.3 按键电路本系统采用4个按键,分别用于系统的设置和调整。
3.4 报警电路本系统采用蜂鸣器作为报警器件,当温度超出预设范围时,系统会发出报警信号。
4.系统仿真设计4.1 仿真原理图本系统的仿真原理图如下所示:4.2 各功能元件的分析通过仿真,可以得出各功能元件的性能参数,为后续系统的优化提供参考。
5.系统软件设计5.1 主程序本系统的主程序采用C语言编写,包括对温度数据的采集、处理和显示等功能。
5.2 读出温度子程序该子程序用于读取温度传感器采集到的温度数据,并将其传输到单片机进行处理。
5.3 温度转换命令子程序该子程序用于将采集到的温度数据转换为数字信号,并进行校准和处理。
5.4 设计温度子程序该子程序用于设定系统的预设温度范围。
5.5 1602的温度显示该程序用于将处理后的温度数据显示在1602液晶显示屏上。
6.总结与体会6.1 总结本设计实现了一个稳定可靠的温度监测系统,能够满足实际应用需求。
通过对系统硬件电路和软件程序的设计和优化,提高了系统的性能和稳定性。
6.2 体会在本次设计中,我深刻体会到了硬件电路和软件程序的相互作用,只有在两者的协同作用下,才能实现一个优秀的系统。
同时,我也学到了很多关于单片机的知识和技能,对我的专业发展有着重要的意义。
7.参考文献1] 《单片机原理与应用》,XXX,XXX,2008年。
2] 《C语言程序设计》,XXX,XXX,2010年。
8.附录本设计的硬件电路图和软件程序代码详见附录。
数字温度计课程设计报告设计目的:1.了解数字温度计的工作原理。
2.掌握数字温度计的设计方法。
3.熟悉各芯片的逻辑功能和使用方法。
4.熟悉keil和仿真软件的应用。
5.熟悉集成电路的引脚安排。
设计指标:1.显示温度。
2.可以显示负温度。
3.具有显示环境温度和报警功能。
设计要求:1.绘制总体设计框图,标出各个模块之间的联系。
2.设计各个功能模块的电路图。
3.选择合适的元器件,在面包板上进行验证和调试。
4.对整个电路进行合理布局和接线调试。
设计思路与总体框图:数字温度计由主控制器(单片机)、温度传感器(DS18B20)、显示器(LCD1602)、独立按键和报警电路组成。
温度传感器所感应的温度信号经过数据传输引脚传送给单片机,单片机处理信号并将其送至显示器LCD1602显示。
通过独立按键设置温度报警值,若温度超出报警范围,报警电路工作。
系统硬件电路的设计:主控电路采用单片机STC90C51,晶振采用12MHZ。
温度显示电路采用LCD1602显示屏,用P0口进行数据写操作,P2.5~P2.7口进行命令控制端口。
注:删除了明显有问题的段落,并对每段话进行了小幅度的改写。
本文介绍了DS18B20温度传感器的原理和使用方法。
DS18B20具有64位ROM结构,其中包含产品类型编号、器件序号和CRC检验码,可通过一线进行通信。
温度报警触发器TH和TL可通过软件设置报警上下限。
内部存储器包括高速暂存RAM和可电擦除的EERAM,其中配置寄存器用于确定温度值的数字转换分辨率。
DS18B20的分辨率可通过R0和R1决定,分别设置为9位、10位、11位或12位。
温度转换时间和分辨率成反比,需要在实际应用中进行权衡考虑。
主机控制DS18B20完成温度转换过程需要进行复位、发送ROM 指令和RAM指令。
本文还提供了ROM指令集和分辨率设置表。
为DS18B20的读写作准备,需要先搜索ROM0F0H以确定挂接在同一总线上的DS18B20的个数和识别64位ROM地址。
跳过ROM后,可以进行告警搜索和命令操作。
表3是RAM指令集,包括指令、温度转换、读暂存器、写暂存器、复制暂存器、重调E2RAM和读供电方式等。
DS18B20的测温原理是基于低温度系数晶振和高温度系数晶振的振荡频率变化,通过计数门和减法计数器进行测量。
发送温度变换指令后,只有跳过设定值上限或下限的片子才能做出反应。
约定代码包括启动DS18B20进行温度转换、读暂存器、将数据写入暂存器的TH、TL字节、将暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中、将E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节、以及启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU等。
测温电路图如图12所示,LCD1602是其中的一部分。
数字温度计课程设计报告本次课程设计旨在设计一个数字温度计,通过单片机控制液晶显示屏显示温度。
以下是本次设计的流程和总结。
1.温度计算流程首先,将温度值取补码,并根据温度值的正负标志位进行判断。
然后,计算小数位和整数位的温度,并最终结束计算。
2.液晶显示本次设计采用5.的液晶显示,流程如下图所示。
3.总结在本次课程设计中,我们根据原理和芯片引脚图,分功能设计原理图,并根据接线顺序分步骤验证。
同时,我们也发现了容易出现故障的问题,如接触不良等。
因此,我们需要注意集成块引脚方向预先弯好对准面包板的金属孔,导线的剥线长度与面包板的厚度相适应,导线的裸线部分不要露在板的上面,以防短路,导线要插入金属孔中央等问题。
在检查故障时,我们还需要注意电源、接地和控制引脚。
同时,我们也需要注意芯片引脚上的信号与面包板上插座上信号是否一致,集成块引脚与面包板常接触不良等问题。
最后,在接校时电路时,我们可接模拟信号输入测试输出信号的切换正确后,再将秒进位和分进位信号接到校时电路,再接校时电路输出到分计数器和时计数器。
从较时电路接入信号时,必须将原进位信号拔掉。
4.体会通过本次课程设计,我们学到了很多,尤其是在软件算法的设计方面。
我们需要有很巧妙的程序算法,才能写好一个程序。
因此,我们只能不断的调试不断的修改才能把程写的更好。
实践才是硬道理,实践是检验真理的唯一标准。
通过本次课程设计,我们深刻认识到理论联系实际的重要性。
将所学的理论知识应用到实际中,有助于更好地理解和掌握这些知识。
特别是在研究单片机方面,只有经常编写和阅读程序才能提高技能水平。
这是我在本次课程设计中的最大收获。
通过设计和制作数字温度计,我们了解了设计电路的程序,并了解了数字温度计的原理和设计理念。
在设计电路之前,必须先使用仿真来测试,然后才能实际接线。
但最终成品可能与仿真时不完全相同,因为在实际接线时有各种条件制约。
此外,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中可能会成功,因为芯片本身的特性不同。
因此,在设计时需要考虑两者之间的差异,并找出最适合的设计方法。
通过本次研究,我们对各种电路有了大致的了解。
但是,仅靠口头理解远远不够,还需要亲手实践才能深入理解。
当然,在这个过程中,我们可能会遇到许多问题。
这些问题不是轻易就能解决的,因此我们需要查阅相关资料,或向同学和老师请教。
我们的同学和老师总是乐于助人,能够迅速解决一些问题。
这种感觉真的让人很舒畅,也让我们明白了一个道理:在研究过程中,我们需要同学和老师的帮助。
参考文献:1] XXX、XXX主编。
单片机原理及应用。
XXX.2] XXX电子技术课程组编。
电子技术基础(第五版)。
高等教育出版社.3] XXX、XXX编著。
单片机课程指导。
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51单片机C语言教程.附录:includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar temp,num,k1num;uchar code table[]={"18B20 OK TL"};本文介绍了一种数字温度计的设计,其中包括使用温度传感器、液晶显示屏、蜂鸣器和LED灯等元件。
设计中使用了延时程序来控制各个元件的操作。
温度传感器使用18b20型号,需要进行初始化和写入数据等操作。
为了实现这些操作,设计了相应的函数。
其中,写入数据函数需要传入一个字节的数据,而读取数据函数返回一个字节的数据。
这些函数都需要使用延时程序来控制操作的时序。
液晶显示屏的控制也需要使用延时程序。
设计中使用了4个按键来控制液晶显示屏的显示内容。
同时,设计了一个蜂鸣器和一个LED灯来提示温度是否过高。
整个设计的核心是温度传感器,通过读取传感器返回的数据,可以得到当前的温度值。
同时,设计中还考虑了温度传感器的精度问题,通过对读取到的数据进行计算,得到更加准确的温度值。
总的来说,这个数字温度计的设计比较简单,但是涉及到了多个元件的控制和数据处理。
通过这个设计,可以更好地理解数字电路的基本原理和操作方法。