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简易数字温度计单片机设计方案

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《单片微机原理及应用》课程设计任务书 一、设计题目、内容及要求 设计题目：简易数字温度计 设计内容： <1）可以测量-50到100摄氏度内的温度 <2）用液晶显示温度，精确到小数点后两位； <2）测量误差在0.5摄氏度以内。 设计要求： <1）根据任务要求设计硬件电路； <2）设计电路原理图、仿真结果电路图； <3）画出程序流程图，编写程序； <4）书写设计说明书。 二、设计原始资料 [1]李群芳，肖看.《单片机原理、接口及应用》.清华大学出版社，2005.3 [2]Proteus软件，Wave/Keil软件 三、要求的设计成果设计结果能正确仿真演示； 课程设计说明书一份单） 四、进程安排 周一 查阅资料，设计电路原理图、编写程序 周二 利用proteus完成硬件电路绘制 周三 程序调试 周四 书写课程设计说明书 周五课程设计答辩 五、主要参考资料 [1]何利民.《单片机中级教程》.机械工业出版社，2002.4 [2]丁元杰.《单片微机原理及应用》[3]张有德，赵志英.《单片微型机原理、应用于实验》.复旦大学出版社，2000.4 指导教师目 录 1 引言1 2 开发和仿真软件简介2 2.1 开发软件Keil C51 uVision22 2.2 仿真软件Proteus ISIS3 3 总体设计方案论证5 3.1 开发方案举例5 3.1.1 热敏电阻5 3.1.2 数字温度芯片DS16215 3.2 数据通信技术6 4 系统各部分电路的选择和设计7 4.1 系统的工作原理7 4.2 AT89C51简介7 4.2.1 概述7 4.2.2 AT89C51引脚功能8 4.2.3 复位电路的设计9 4.3数字温度传感器10 4.3.1 DS1621的技术指标10 4.3.2 DS1621的工作原理11 4.4 单片机和DS1621接口电路11 4.5 七段LED数码显示电路12 5 系统软件设计14 5.1 编程语言选择14 5.2 主程序的设计14 5.3 温度采集模块设计15 5.4 温度计算模块设计15 5.5 串行总线编程16 6 软硬件调试结果分析17 7 总结18 参考文献19 附录A 多点温度采集系统电路原理图20 附录B C语言源代码21 1 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。在信息采集术）、信息传输信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器，②模拟集成温度传感器，③智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器计算机技术和自动测试技术量，适配各种微控制器在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 本次课程设计的内容是开发一个基于AT89C51单片机的测温系统，并采用了数字温度传感器DS1621和串行总线通信系统，重点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细研究，对各部分的电路也一一进行了设计，该系统可以方便的实现对三路温度的采集、传输、处理和显示，并可设定上下限报警温度。它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 本次课程设计，利用Keil和Proteus软件设计和仿真该智能数字多点测温系统。过程中所用到的主要电路由我们自主设计制作，通过查阅资料和借助指导老师最终设计出结构合理、美观，主要电气指标良好，性能稳定可靠的电路。以培养我们严谨的科学态度，正确的设计思想，科学的设计方法和良好的工作作风，掌握一定的专业技能及综合运用基础理论、基本知识的能力。 2 开发和仿真软件简介 2.1 开发软件Keil C51 uVision2 Keil uVISION2 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS-51 架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持、PLM、汇编和C语言的程序设计，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。Keil C51集成开发环境主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。工具栏为一组快捷工具图标，主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后，主要包括一些仿真调试源程序的基本操作，如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面，默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标是一个文件编辑器，我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口，源文件编译之后的结果显示在输出窗口中，会出现通过或错误及行号）的提示。如果通过则会生成“HEX”格式的目标文件，用于仿真或烧录芯片。基本环境如图2-1所示：

图2-1 Keil C51软件的运行界面 3 / 34

MCS-51单片机软件Keil C51开发过程为： ①建立一个工程工程，选择芯片，确定选项。 ②建立汇编源文件或C源文件。 ③用工程管理器生成各种应用文件。 ④检查并修改源文件中的错误。 ⑤编译连接通过后进行软件模拟仿真或硬件在线仿真。 2.2 仿真软件Proteus ISIS

Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。该软件有十几年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，为用户建立了完备的电子设计开发环境。 Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面。主要包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 主要功能是在图形编辑窗口做出所需的电路图。软件的应用设计界面如图2-2所示：

图2-2 Proteus软件的运行界面 Proteus还提供了诸多资源，如下所述： ①Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。 ②Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、 信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。 ③除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 ④Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 3 总体设计方案论证 3.1 开发方案举例 该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，实现的方法有很多种，下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案。 3.1.1 热敏电阻

由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随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的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。热敏电阻的外观如图3-1所示。

图3-1 热敏电阻外观图 3.1.2数字温度芯片DS1621

采用数字温度芯片DS1621 测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS1621

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单片机基于stm32的数字温度计设计

单片机基于stm32的数字温度计设计

单片机基于stm32的数字温度计设计
数字温度计是一种用于测量环境温度的设备。

在这个问题中，我们将使用基于STM32的单片机来设计一个数字温度计。

为了设计这个温度计，我们需要以下组件和步骤：
1. STM32单片机：STM32是一种基于ARM架构的单片机，它具有强大的计算能力和丰富的外设接口，适用于各种应用。

2. 温度传感器：我们需要选择一种适合的温度传感器，常用的有数字式温度传感器，如DS18B20。

3. 连接电路：将温度传感器连接到STM32单片机。

这通常需要使用一些电子元件，如电阻、电容和连接线等来建立电路连接。

4. 编程：使用适合STM32单片机的编程语言，如C语言，来编写程序。

程序将读取温度传感器的数据，并将其转换为数字值。

5. 温度显示：将温度数据显示在合适的显示设备上，如LCD显示屏或七段数码管。

可以使用STM32单片机的GPIO口控制这些显示设备。

6. 数据处理：可以对温度数据进行进一步处理，如计算平均温度、设定警报阈值等。

以上是一个基本的数字温度计设计的流程。

具体的实现细节和代码编写可能需要根据具体的硬件和软件平台进行调整。

毕业设计(论文)-基于at89c51单片机的简易数字温度计的设计[管理资料]

毕业设计(论文)-基于at89c51单片机的简易数字温度计的设计[管理资料]

系统总体设计方框图如图2-1所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，利用按键进行温度的上下限范围设置，~℃数码管以串口传送数据并进行显示，当设置错误时，即上限温度小于下限温度，黄色Led发光进行警告。按下确定键后，数码管显示当前温度，当温度超出设定范围时，红色Led发光进行报警。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
A
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。
A
其引脚排列如图3-1所示：
各引脚功能简单介绍如下：
VCC：供电电压。
[Key words]digital thermometer; DS18B20; AT89C51;alarm.
现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
单片机数字温度计毕业设计方案

单片机数字温度计毕业设计方案

摘要本论文介绍了一种以单片机为主的控制器件，一种以DS18B2C为温度传感器的新型数字温度计。

主要包括硬件电路的设计和系统程序的编写。

硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用 AT89S51 单片机，温度传感器采用美国DALLAS 半导体公司生产的DS18B2Q显示电路采用8位共阴极LED数码管， 74HC573为驱动的动态扫描显示。

测温控制电路由传感器和预制温度比较电路组成。

系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。

DS18B2Q新型单总线数字温度传感器是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，集温度测量和A/D转换于一体，直接输出数字量，具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。

由于采用了改进型智能温度传感器DS18B2Q作为检测元件，与传统的温度计相比，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的点特点。

DS18B2Q 温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用。

关键词：STC89C52 DS18B2Q数码管，动态显示ABSTRACTThis paper introduces a microcontroller based control device, a temperature sensortoDS18B20 for the new digital thermometer. Including hardware design and system procedures for the preparation. Hardware circuit includes a main controller, temperature control circuit and display circuit, the main controller uses STC89C52, DALLAS Semic on ductor temperature sen sor used by the U.S. compa ny's DS18B20, display circuit with eight com mon cathode LED digital tube, 74HC573-drive n dyn amic sca n display. Temperature control circuit from the sensor and the pre-comparison circuit temperature. System program including the main program, subroutine, and display routines such as temperature. DS18B20 new sin gle-bus digital temperature sen sor is produced by DALLAS- wire digital temperature sensor, set the temperature measurement and A / D conversion in one, the direct output of digital content, with a simple in terface, high precisi on, strong an ti- in terfere nee ability, stable and reliable,.As a result of improved temperature sen sor DS18B20 as the detect ion of in tellige nt comp onen ts, compared with the traditi onal thermometer, digital thermometer to reduce the external hardware circuitry, low cost and easy to use point features. DS18B20 thermometer can also be at a high temperature alarm, remote control multi-point temperature measureme nt applicati ons in areas such as.Keywords：STC89C52, DS18B20, digital co ntrol, dyn amic display目录第1 章前言01.1设计目标01.1.1前景01.1.2实现的可行性01.2设计思路 11.2.1硬件设计思路 11.2.2软件设计思路 2 第2 章方案论证 32.1方案一：使用热敏电阻 32.2方案二：采用数字温度芯片 DS18B203 第3 章各电路设计及论证 53.1主控制器 63.1.1方案一：采用PC机实现63.1.2方案二：使用单片机 63.2显示电路93.2.1方案一：采用七段LED数码显示93.2.2方案二：采用SMCI602A液晶显示模块芯片93.3温度传感器的选择103.3.1方案一：采用热敏电阻103.3.2方案二：数字温度传感器 DS18B2010 第4 章软件设计174.1 软件总体设计流程174.2模块设计174.2.1 读出温度流程174.2.2温度处理流程184.2.3LED 显示模块194.2.4整体的温度处理及显示流程204.2源程序204.3软硬件系统的调试25 结论30参考文献31 致谢32 附录33第1 章前言随着科学技术日益迅速的发展，数字监控系统已经深入到生活的各个方面。

51单片机的热敏电阻数字温度计设计

51单片机的热敏电阻数字温度计设计

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