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单片机原理及应用课程设计题目基于单片机地数字温度计《单片机原理及应用课程设计》任务书2．对课程设计成果地要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：①设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果；②并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字；③使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件地选择要有计算依据. 3．主要参考文献：[1]《单片机基础实用教程》.尹念东.中国地质大学出版社. 2005[2]《数字电路与数字电子技术》. 岳怡. 西北工业大学出版社. 2004[3]《单片级高级语言C51应用程序设计》. 徐爱钧.电子工业出版社. 20014．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容方案设计1 12.15-12.16电路设计2 12.17-12.18软件设计3 12.19-12.21软件联调4 12.22-12.23系统仿真5 12.24-12.25完成报告6 12.26-12.28主指导教师日期： 2013年 12月 28日目录1.绪论 (1)2.设计目地 (1)3.设计正文 (1)4.系统各模块介绍 (2)4.1 AT89C52芯片介绍 (2)4.2温度检测电路设计 (6)4.3显示电路 (8)5.系统软件设计 (9)5.1主程序流程图 (9)5.2 温度检测数据读取图 (10)6.编程与仿真 (11)6.1 Keil软件 (11)6.2 仿真软件Proteus (11)6.3仿真界面 (11)7.结论 (12)参考文献 (13)附录 (14)1.绪论随着时代地发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注.单片机控制系统无疑在这些忙面起到了举足轻重地作用.单片机地应用系统设计业已成为新地技术热点，其中数字温度计就是一个典型地例子.随着人们生活水平地提高，人们对各种测量器具地智能化、多功能化提出了更高地要求，而电子技术地飞速发展使得单片机在各种测量产品领域中地应用越来越广泛.把以单片机为核心，开发出来地各种测量及控制系统作为测量产品地主要部分，使各种测量产品更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是测量产品地发展方向和趋势所在.这就要求我们地生产具有自动控制系统，自动控制主要是由计算机地离线控制和在线控制来实现地，离线应用包括利用计算机实现对控制系统总体地分析、设计、仿真及建模等工作；在线应用就是以计算机代替常规地模拟或数字控制电路使控制系统“软化”，使计算机位于其中，并成为控制系统、测试系统及信号处理系统地一个组成部分，这类控制由于计算机要身处其中，因此对计算机有体积小、功耗低、价格低廉以及控制功能强有很高地要求，为满足这些要求，应当使用单片机.单片机在电子产品中应用地广泛，在很多地电子产品中也用到了温度检测和温度控制，但那些温度检测与控制电路通常较复杂，成本也高，本设计提供了一种低成本地利用单片机多余I／O口实现地温度检测电路，该电路非常简单，且易于实现，并且适用于几乎所有类型地单片机.2.设计目地温度作为一个重要地物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要地工艺参数之一，所以温度测量技术和测量仪器地研究是一个重要地课题.随着时代地进步和发展，单片机技术已经伸入到各个领域，基于单片机数字温度计与传统地温度计相比，具有读数方便，测温范围广，其输出温度采用数字显示.本次设计目是利用51单片机及温度传感器设计一个温度采集系统，通过学过地单片机和数字电路及面向对象编程等课程地知识设计.要求地功能是能通过温度传感器采集地数据在液晶屏显示，采集地温度达一定地精度.3.设计正文系统地硬件电路包括微控制器部分（主机），温度检测，显示三个主要部分.温度检测部分采用DS18B20这个芯片大大简化了温度检测模块地设计，它无需A/D转换，可直接将测得地温度值以二进制形式输出.单片机主要控制LCD显示器显示正确地温度值，LCD 显示器实现显示功能.系统结构框图和硬件原理图分别如图2.1所示.图2.1 基准系统结构框图DS18B20是美国达拉斯半导体公司生产地新型温度检测器件，它是单片结构，无需外加A/D即可输出数字量，通讯采用单线制，同时该通讯线还可兼作电源线，即具有寄生电源模式.它具有体积小、精度易保证、无需标定等特点，特别适合与单片机合用构成智能温度检测及控制系统.4.系统各模块介绍4.1 A T89C52芯片介绍本设计以AT89C52单片机系统为核心.A T89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6 向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路.另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式.AT89C52地引脚图如图4.1所示.图4.1 AT89C52芯片引脚图0口：P0口是一个8位漏极开路地双向 I/O 口.作为输出口，每位能驱动8个TTL 逻辑电平.对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入.当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用.在这种模式下，P0具有内部上拉电阻.在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节.程序校时，需要外部上拉电阻.P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/O 口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平.对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）.P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/O 口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平.对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址.P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻地8位双向I/O 口，p2输出缓冲器能驱动4个TT逻辑电平.对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用.作为输入使用时，被外部拉低地引脚由于内部电阻地原因，将输出电流（IIL）.P3口亦作为AT89C52特殊功能（第二功能）使用AT89C52地P3口地第二功能表如表4.2所示.表4.2 A T89C52地P3口地第二功能表RST: 复位输入.晶振工作时，RST 脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位.看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期地高电平.特殊寄存器AUXR(地址8EH)上地DISRTO位可以使此功能无效.DISRTO默认状态下，复位高电平有效.ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址地输出脉冲.在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲.在一般情况下，ALE 以晶振六分之一地固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用.然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过.PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号.当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活.EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号.为使能从0000H 到FFFFH地外部程序存储器读取指令，EA 必须接GND.为了执行内部程序指令，EA 应该接VCC.在flash编程期间，EA 也接收12V编程电源（ VPP）.XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路地输入端.XTAL2:振荡器反相放大器地输出端.（2）晶振电路晶振电路是单片机地最小系统地组成部分.典型地晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯地场合)/12MHz(产生精确地uS级时歇,方便定时操作).特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时，单片机在复位后从内部ROM地0000H 开始执行；当接低电平时，复位后直接从外部ROM地0000H开始执行.（3）复位电路复位电路也是单片机地最小系统地组成部分.当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序执行错乱地时候，按下复位按钮内部地程序自动从头开始执行.复位电路地原理是单片机RST引脚接收到2us以上地电平信号，只要保证电容地充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中地电容值是可以改变地.按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有地电能，电阻两端地电压增加引起地.单片机最小系统如图4.3所示.图4.3 单片机最小系统图4.2温度检测电路设计DS18B20是美国DALLAS半导体公司最新推出地一种改进型智能温度传感器，与传统地热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单地编程实现９～１２位地数字值读数方式.DS18B20地性能特点如下：（1）独特地单线接口仅需一个端口引脚进行通讯（2）简单地多点分布应用（3）无需外部器件（4）可通过数据线供电（5）零待机功耗（6）测温范围-55~+125℃，以0.5℃递增.华氏器件-67~+2570F，以0.90F 递增（7）温度以9 位数字量读出（8）温度数字量转换时间200ms（典型值）（9）用户可定义地非易失性温度报警设置（10）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）地器件.DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发地温度报警触发器TH和TL、配置寄存器.D电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选择地VDD引脚.当工作于寄生电源时，次引脚必须接地.测温电路：如图4.4DS18B20测温电路图4.4 DS18B20测温电路DS18B20地测温原理如图4.5所示，图中低温度系数晶振地振荡频率受温度地影响很小用于产生固定频率地脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生地信号作为减法计数器2地脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生地时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量.计数门地开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应地基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应地一个基数值.减法计数器1对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1地预置值减到0时温度寄存器地值将加1，减法计数器 1地预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值地累加，此时温度寄存器中地数值即为所测温图5.3.3中地斜率累加器用于补偿和修正测温过程中地非线性其输出用，于修正减法计数器地预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20地测温原理.另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成地，有严格地时隙概念，因此读写时序很重要.系统对DS18B20地各种操作必须按协议进行.操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据.在正常测温情况下，DS1820地测温分辨力为0.5℃.图4.5测温原理4.3显示电路1602LCD液晶屏为5V电压驱动，带背光，可显示两行，每行16个字符，不能显示汉字.液晶1、2端为电源；15、16为背光电源；为防止直接加5V而烧坏背光灯，在15脚串联一个1K电阻晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10K地电位器来调节液晶显示对比度.用于限流.液液晶4端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机P1.0端口.液晶5端为读/写选择端，因为我们不需要从液晶中读取数据，只向其写入命令和数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地.液晶6端为使能信号，是操作必须地信号，接单片机地P1.1口.1602LCD液晶屏显示电路如图4.6所示：图4.6 显示电路5.系统软件设计5.1主程序流程图主程序流程图如图5.1图5.1 主程序流程图5.2 温度检测数据读取图温度检测数据读取图如图5.2 图5.2 温度程序读取图6.编程与仿真6.1 Keil软件Keil C51是美国Keil software 公司出品地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、可维护性上有明显地优势，因而易学易用.Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大地仿真调试器等在内地完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起.运行Keil需要win98、NT、win2000、winXP、win7等操作系统.2009年2月发布地Keil uVision4，Keil uVision4引入灵活地窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上地表面对窗口位置地完全控制地任何地方，新地用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁、高效地环境来开发应用程序.6.2 仿真软件ProteusProteus软件是Labcenter electronics公司出版地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工具软件地仿真功能，还能仿真单片机及外围器件.它是目前最好地仿真单片机及外围器件地工具.虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教案地教师、致力于单片机开发应用地科技工作者地青睐.Proteus是世界上著名地EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品地完整设计.是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一地设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型.在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器.6.3仿真界面仿真如图所示：图6.1为温度检测部分；图6.2为显示部分.图6.1 温度检测部分图6.2 显示部分由图6.1和图6.2可以看出检测温度与显示温度一致.电路仿真成功.7.结论本次课设对我来说是一次难得地经历，首先是第一次接触了仿真软件Protel，在使用时经历了很多次失败，因为这款软件与以前使用地各种软件有很多不同，使用时不停出错，接线时由于元件放置不合理而接地杂乱无章；输入源程序时还较为顺利，显示结果比较满意.其次是程序设计，我们在参考别人成功先例地基础上根据自己设计地需要编制程序，我地收获是，编程一定要细心，针对每一个细节，稍有疏忽，程序就不能正常工作.我前期花了一些时间专门学习DS18B20地工作原理地时序图.在这次地实践与学习中，尽管期间困难重重，但我还是从中学习了不少新地知识与技能和解决困难地方法，也终于体验到了经历困难到最终获得成功地那种无以言表地喜悦之情总之，本次课设是我收获最多地一次.参考文献[1]温度传感器和一线总线协议.林继鹏.传感器技术.2002[2]《单总线数字温度传感器地自动识别技术》 .罗文广.电子产品世界.2002[3]《单片机基础实用教程》.尹念东.中国地质大学出版社. 2005[4]《数字电路与数字电子技术》. 岳怡. 西北工业大学出版社. 2004[5]《单片级高级语言C51应用程序设计》. 徐爱钧.电子工业出版社. 2001附录源程序#include<reg52.h> //头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit rs=P2^0。
单片机原理与接口技术课程设计课程名称：单片机原理与接口技术设计题目：基于51单片机的数字温度计设计专业：信息工程设计者：指导老师：摘要随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过2位共阴极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
关键字：AT89S52 51单片机 DS18B20 温度计目录1 系统硬件设计方案......................................... - 4 -1.1 温度传感器介绍..................................... - 4 -1.2 温度传感器与单片机的连接........................... - 7 -1.3 复位信号及外部复位电路............................. - 8 -1.4 电源电路........................................... - 8 -1.5 显示电路............................................ - 8 -2 软件设计................................................. - 9 -3 数据测试................................................ - 11 -4 总结与体会.............................................. - 11 - 参考文献.................................................. - 13 - 附录1 仿真图............................................. - 13 - 附录2 程序源代码......................................... - 15 -1 系统硬件设计方案1.1 温度传感器介绍AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
基于51单片机的温度检测设计
1. 传感器选择，首先，我们需要选择合适的温度传感器。
常用的温度传感器包括NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器等。
这些传感器可以通过模拟或数字接口与51单片机连接。
2. 电路设计，根据选定的传感器，设计相应的电路，包括传感器与单片机的连接电路和电源电路。
需要注意的是，传感器的输出信号可能需要经过放大、滤波等处理，以确保精准的温度测量。
3. 程序设计，利用C语言或汇编语言编写单片机的程序，实现对传感器采集到的温度数据的读取、处理和显示。
在程序设计中，需要考虑温度数据的精度、稳定性以及显示方式（比如LCD显示、数码管显示或者通过串口输出等）。
4. 校准和测试，设计完成后，需要进行校准和测试。
校准过程中，可以将传感器测得的温度与标准温度计测得的温度进行对比，以确定系统的准确性。
测试过程中，可以模拟不同温度环境下的测量情况，验证系统的稳定性和灵敏度。
5. 系统优化，根据测试结果，对系统进行优化，包括电路的调
整和程序的修改，以提高系统的性能和稳定性。
总之，基于51单片机的温度检测设计涉及到传感器选择、电路设计、程序设计、校准测试和系统优化等多个方面，需要综合考虑硬件和软件的设计要求，以实现一个稳定、精准的温度检测系统。
51温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解温度传感器的基本原理，掌握51温度传感器的工作方式和特点。
2. 学生能够描述温度传感器在智能控制系统中的应用，并解释其重要性。
3. 学生能够运用数学知识，对温度传感器采集的数据进行分析和处理。
技能目标：1. 学生能够正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建。
2. 学生能够编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理。
3. 学生能够运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复。
情感态度价值观目标：1. 学生对温度传感器和智能控制系统产生兴趣，增强对科学技术的热爱和好奇心。
2. 学生在合作探究中，培养团队精神和沟通能力，提高自信心和自主学习能力。
3. 学生认识到温度控制在日常生活和工业生产中的重要性，增强环保意识和责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中信息技术课程，结合学生已有物理、数学知识，以实用性为导向，强调知识与实践相结合。
学生特点为好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。
因此，教学要求注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本工作原理，包括热敏电阻的阻值随温度变化的特性，重点讲解NTC热敏电阻的原理及应用。
2. 51温度传感器介绍：详细讲解51温度传感器的结构、性能参数及使用方法，结合教材相关章节，使学生了解其在智能控制系统中的应用。
3. 温度监测电路搭建：指导学生按照教材步骤，正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建，学习电路图识读和电子元件的使用。
4. 编程与数据处理：教授学生编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理，结合数学知识，对采集到的数据进行分析和计算。
5. 故障诊断与修复：培养学生运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复，提高学生的动手能力和实际操作技能。
6. 实践应用：结合实际案例，让学生了解温度控制在日常生活和工业生产中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的创新意识。
51单片机温课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解51单片机的硬件结构，掌握其工作原理；2. 学生能掌握51单片机的编程语言，如C语言或汇编语言；3. 学生能运用51单片机进行温度检测，了解温度传感器的工作原理；4. 学生能了解51单片机与其他外围设备的通信接口，如串行通信。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个基于51单片机的温度控制系统；2. 学生能够独立编写程序，实现温度的实时检测和显示；3. 学生能够分析并解决实际操作过程中遇到的问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对单片机及嵌入式系统开发的兴趣，激发创新意识；2. 学生能够认识到单片机技术在现实生活中的应用，增强学以致用的意识；3. 学生在团队合作中，培养沟通协作能力，提高集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够描述51单片机的硬件结构及其工作原理；2. 学生能够编写基本的51单片机程序，实现温度传感器的数据采集；3. 学生能够设计并搭建一个简单的温度控制系统，完成温度的实时监控；4. 学生能够在课程实践中，发挥团队协作精神，共同解决问题。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，选择以下内容进行组织：1. 51单片机硬件结构及原理：介绍51单片机的内部结构、工作原理，包括CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器等部分的功能和应用。
2. 编程语言及开发环境：讲解51单片机的编程语言，以C语言或汇编语言为例，介绍编程规范及开发工具，如Keil、Proteus等。
3. 温度传感器及其应用：介绍温度传感器的工作原理、种类及应用，重点讲解如何将温度传感器与51单片机结合进行温度检测。
4. 温度控制系统的设计与实现：讲解如何设计一个基于51单片机的温度控制系统，包括硬件电路设计、程序编写、系统调试等环节。
具体教学大纲如下：1. 第一周：51单片机硬件结构及原理，使学生了解单片机的基本组成及工作原理。
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的结构与原理，掌握温度传感器与单片机的连接方法；2. 学会编写程序，实现温度的采集、处理和显示；3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、编程器等工具，进行单片机与温度传感器的连接；2. 掌握C语言编程，实现温度数据的采集、处理和显示；3. 能够分析温度控制系统的性能，提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发创新精神，增强解决实际问题的自信心；2. 培养团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生对我国电子产业的了解，提高国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法，引导学生主动参与实践，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、工作原理及特点；- 温度传感器原理：讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法；- C语言编程：复习C语言基础知识，重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生使用万用表等工具，完成温度传感器与51单片机的连接；- 软件编程：编写程序实现温度数据采集、处理和显示，通过实践操作熟悉编程过程；- 系统调试：分析温度控制系统的性能，引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：51单片机基础知识学习，了解温度传感器原理；- 第二周：C语言编程复习，学习与51单片机相关的编程技巧；- 第三周：进行硬件连接，学习温度传感器与单片机的连接方法；- 第四周：编写程序，实现温度数据采集、处理和显示；- 第五周：系统调试，分析性能并提出优化方案。
单片机课程设计报告基于51单片机温度传感器设计系统概述摘要：本设计是以51单片机为核心的温度传感器设计，该系统以STC89C52单片机为中心控制单元，由数码管显示模块，蜂鸣器警报模块组成,并预设温度报警上下限,系统启动后可以实时采集环境中的温度,并且当温度超出上下限的值以后蜂鸣器报警.关键词：STC89C51、数码管、蜂鸣器、DS18B20温度传感器系统框图:原理概述:STC89C52单片机为主控制器,用于处理采集的温度值以及相关报警值。
本设计采用DALLAS公司的DS18b20温度传感器采集温度，通过主控制器进行温度的采样以及转换并在数码管上进行相应的显示，当外界温度值超出预设的报警温度值时，通过蜂鸣器报警提示。
实验要求：(1)温度读取(2)LED数码管或LCD显示(3)定时读取数据(4)报警实验设备：51学习开发板，STC89C52单片机，DS18B20 设计内容：软件流程图：N设计方法：DS18B20特性• 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 • 简单的多点分布应用 • 无需外部器件 • 可通过数据线供电 • 零待机功耗• 测温范围-55---+125℃，以0.5℃递增。
华氏器件-67---+257℉，以0.9℉递增 • 温度以9 位数字量读出• 温度数字量转换时间 200ms （典型值） • 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 • 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温度传感器说明：DS1820 数字温度计以 9 位数字量的形式反映器件的温度值。
DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820 之间仅需一条连接线（加上地线）。
用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。
因为每个DS1820 都有一个独特的片序列号，所以多只DS1820 可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。
这一特性在HV AC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。
数码管显示：数码显示器件按显示方法不同，显示器有很多种，他们是字形重叠式显示器、分段式显示器、点阵式显示器。
分段式显示器有七段和八段显示之分，在这里，我们选用4位8段数码管显示采集到的温度值，数码管显示具有耗能低，稳定性好，价格便宜等优点。
蜂鸣器：压电式蜂鸣器是一种电声转换器件。
压电式蜂鸣器具有体积小、灵敏度高、耗电省、可靠性好，造价低廉的特点和良好的频率特性。
因此它广泛应用于各种电器产品的报警、发声用途。
最常见的莫过于音乐贺卡、电子手表、袖珍计算器、电子门铃和电子玩具等小型电子用品上作发声器件。
硬件原理图：51单片机：温度传感器：蜂鸣器连接：源代码：/***************温度传感器**********************///制作:RXJ//时间:2012/6/2//修改:无/************************************************/#include<reg52.h>#include<math.h>#include<INTRINS.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int;sbit DQ=P1^3;//ds18b20 端口sbit beeper=P1^0;//全局变量uint temp,TempH,TempL;uchar code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数码管段码表共阴uchar num,readflag=0,str[6];uchar i;unsigned int ReadTemperature(void);void Init_DS18B20(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(unsigned char dat);void delay(unsigned int i);void init_timer();void beep();void main(){str[0]=0;init_timer();while(1){if(readflag==1){temp=ReadTemperature();if(temp&0x8000){str[0]=0x40; //负号标志temp=~temp; // 取反加1temp +=1;}else str[0]=0;}TempH=temp>>4;TempL=temp&0x0F;TempL=TempL*6/10; //小数近似处理str[5]=0x39; //显示C符号str[1]=tab[TempH/100]; //十位温度str[2]=tab[(TempH%100)/10]; //十位温度str[3]=tab[(TempH%100)%10]|0x80; //个位温度,带小数点str[4]=tab[TempL];for(i=0;i<40;i++){P2=5;P0=str[5];delay(10);P2=4;P0=str[4];delay(10);P2=3;P0=str[3];delay(10);P2=2;P0=str[2];delay(10);P2=1;P0=str[1];delay(10);}if(TempH>32||TempH<31){beep();}}}//定时器初始化void init_timer(){TMOD|=0x01; //定时器设置TH0=0xef;TL0=0xf0;IE=0x82;TR0=1;}void beep(){for(i=0;i<20;i++){beeper=1;delay(20);beeper=0;delay(20);}}//延时void delay(unsigned int i ) //延时函数{while(i--);}//定时器0中断函数void tim(void) interrupt 1 using 1 //中断，用于数码管扫描和温度检测间隔{TH0=0xef; //定时器重装值TL0=0xf0;num++;if(num==50){num=0;readflag=1;}}//18b20初始化void Init_DS18B20(void){unsigned char x=0;DQ = 1; //DQ复位delay(8); //稍做延时DQ = 0; //单片机将DQ拉低delay(80); //精确延时大于480usDQ = 1; //拉高总线delay(10);x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay(5);}//读字节unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i--){DQ = 0; // 给脉冲信号dat>>=1;DQ = 1; // 给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;delay(5);}return(dat);}//写字节void WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i--){DQ = 0;DQ = dat&0x01;delay(5);DQ = 1;dat>>=1;}delay(5);}//读温度unsigned int ReadTemperature(void){unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); //启动温度转换delay(200);Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等（共可读9个寄存器前两个就是温度a=ReadOneChar(); //低位b=ReadOneChar(); //高位b<<=8;t=a+b;return(t);}参考文献:[1]. DS1820数据手册;[2]. 郭天祥<<51单片机C语言学习教程>>;。
