单片机AT89S52数字显示温度计论文.doc

单片机AT89S52数字显示温度计毕业论文 目 录 一. 绪论 1 1.1研究背景 1 1.2研究现状 1 二. 总体设计方案 3 2.1设计思路 3 2.2总体设计框图 3 2.3所用材料 4 三. 硬件设计 5 3.1 单片机的选择 5 3.2 温度传感器的选择 9 3.3 温度检测电路 16 3.4 温度报警电路 17 3.5 复位电路 18 3.6 时钟电路 19 3.7 显示电路 20 3.8 主电路原理图 21 四. 软件设计 23 4.1 概述 23 4.2 主程序模块 23 4.3 各模块流程设计 24 4.4 报警模块流程 27 五. 仿真 29 5.1 PROTEUS介绍 29 5.2 Altium Designe介绍 30 六.综合调试 33 6.1焊接 33 6.2调试 33 七. 总结与体会 35 致谢 37 参考文献 39 附录 41 第一部分 绪论 1.1研究背景 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。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，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。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。传统的温度计相比，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。从洗衣机、微波炉到音响到处都可到。AT89S51的数字温度计和温度传感器DS18B20的设计，用来测量环境温度，测量范围为0～主要包括硬件电路的设计和系统的设计硬件电路主要包括主控制器，测温电路和显示电路等主控制器采用单片机AT89C5，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20显示电路采用LCD液晶显示器以动态扫描法直读显示系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，子程序等。AT89C51、温度传感器用DS18B20，采用12MHZ晶振，电源采用5V。该电路经过调试、焊接等工作后成形。DS18B20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。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用52单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。 图2.2.1 总体设计框图 2.3所用主要元器件 单片机温度传感器DS18B20AT89S51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品，采是一个低电压，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，AT8951单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图3.1.1 单片机小系统电路AT89S51单片机的主要特性兼容MCS51指令系统，4K字节可编程闪烁存储器； 8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； 寿命为1000次写/擦周期，数据保留时间可10年以上； 全静态工作模式：0Hz-33Hz； 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，6个中断源； 全双工串行UART通道，低功耗的闲置和掉电模式； 低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能； 10）有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求引脚功能及管脚电压AT89S51为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8x52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和V