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1、基于单片机数字温度计的设计摘要:本文综述了数字温度计的设计与制作过程,介绍了设计制作一个完整的数字温度计需要做的准备与制作过程,通过一段时间的努力制作,从刚开始透彻理解题目要求及所要设计的产品的各项性能功能,然后觉得利用单片机作为控制内核,其次主要的就是温度传感器DS18B20,及其他重要部分电路的配合下设计出一套完整的硬件系统,及它的灵魂软件系统。得到了一种基于单片机控制的数字温度计。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4位共阳极LED数码管以串口传送数据
2、,实现温度显示,能准确达到以上要求。 关键词:单片机,数字控制,温度计, DS18B20,AT89S51目录前言4第一章 系统方案设计51.1温度测量系统功能描述51.2系统设计性能指标51.3 DS18B20工作原理61.3.1性能特点61.3.2 外部结构61.3.3 内部结构71.3.4 DS18B20测温原理91.4 AT89C51简介101.5 显示部分11第二章 系统硬件电路设计152.1 DS18B20温度传感器的连接152.2 单片机端口连接15第三章 系统软件设计173.1 主程序173.2 读出温度子程序183.3 温度转换命令子程序193.4 计算温度子程序203.5 显
3、示数据刷新子程序20第四章 系统调试及仿真354.1 系统程序调试354.2 系统软硬件仿真35第五章 总 结39参考文献40 前言在一些温度测量系统电路中,广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路,转换成AD转换器能接收的模拟量,再经过采样保持电路进行AD转换,最终送入单片机及其相应的外围电路,完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。本温度测量仪采用单片机结合DS18B20智能温度传感器控制系统设计,因此,本系统用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号调理电路和AD转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理,
4、实现方便、精度高,可根据不同需要用于各种场合。第一章 系统方案设计1.1温度测量系统功能描述采用8051单片机和温度传感器DS18B20设计一种数字温度计,测温范围为-55到128,由按键设定温度报警上下限值TH和TL,采用点陈字符液晶模块作为数字温度计的显示部分,分两行显示,第一行显示工作状态,正常时显示“DS18B20 OK”,不正常时显示“DS18B20 ERROR”;第二行显示实测温度值和状态符号,“H”表示实测温度值大于温度报警值TH,“被减数,则 JC CHULI1 ;借位标志位C=1,转 MOVA,TEMPFC CJNEA,#0BH,COMP SJMPCHULI2COMP: MO
5、V A,TEMP_ZH SUBB A,TEMP_TL ;减数被减数,则 JC CHULI2 ;借位标志位C=1,转 MOV DPTR,#BJ5 LCALL TEMP_BJ3 CLR RELAY ;点亮指示灯 RET CHULI1: MOV DPTR,#BJ3 LCALL TEMP_BJ3 SETB RELAY ;熄灭指示灯 LCALL BEEP_BL;蜂鸣器响 RET CHULI2: MOV DPTR,#BJ4 LCALL TEMP_BJ3 SETB RELAY ;熄灭指示灯 LCALL BEEP_BL;蜂鸣器响 RET;-TEMP_BJ3: MOV A,#0CEH LCALL WCOM MO
6、V R1,#0 MOV R0,#2BBJJ3: MOV A,R1 MOVC A,A+DPTR LCALL WDATA INC R1 DJNZ R0,BBJJ3 RETBJ3: DB HBJ4: DB LBJ5: DB !; ;* 显示温度标记子程序 *TEMP_BJ: MOV A,#0CBH LCALL WCOM MOV DPTR,#BJ1 ;指针指到显示消息 MOV R1,#0 MOV R0,#2BBJJ1: MOV A,R1 MOVC A,A+DPTR LCALL WDATA INC R1 DJNZ R0,BBJJ1 RETBJ1: DB 00H,C;* 显示正确信息子程序 *MENU_O
7、K: MOV DPTR,#M_OK1 ;指针指到显示消息 MOV A,#1 ;显示在第一行 LCALL LCD_PRINT MOV DPTR,#M_OK2 ;指针指到显示消息 MOV A,#2 ;显示在第一行 LCALL LCD_PRINT RETM_OK1: DB DS18B20 OK ,0M_OK2: DB TEMP: ,0;* 显示出错信息子程序 *MENU_ERROR:MOV DPTR,#M_ERROR1 ;指针指到显示消息 MOV A,#1 ;显示在第一行 LCALL LCD_PRINT MOV DPTR,#M_ERROR2 ;指针指到显示消息1 MOV A,#2 ;显示在第一行 LCALL LCD_PRINT RETM_ERROR1: DB DS18B20 ERROR ,0M_ERROR2: DB TEMP: - ,0;*DS18B20复位子程序 *RST: SETB DQ NOP CLR DQ MOV R0,#6BH ;主机发出延时复位低脉冲 MOV R1,#04HTSR1: DJNZ R0,$ MOV R0,#6BH DJNZ R1,TSR1 SETB DQ ;拉高数据线