基于单片机的数字温度计设计_课程设计(仿真+C程序))

基于单片机的数字温度计设计_课程设计（仿真+C程序））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。

本课程设计是在学习了单片机的基本原理上进行的，综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计。

本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，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尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意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。

DS18B20与STC89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

本设计首先是确定目标，其后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，几经编写，修改，仿真。

最后在单片机开发板上进行检测，经过观测实验现象与结果，本设计达到设计要求。

关键字：单片机；数字温度计；STC89C52；DS18B20；PROTEUS；Abstract：The monolithic integrated circuit has the volume small, the power loss low, the control function strong, the expansion nimble, merits and so on microminiaturization and easy to operate, widely applies in the instrument measuring appliance, the union different type sensor, may realize such as physical quantity and so on voltage, power, frequency, humidity, temperature, current capacity, speed, thickness, angle, length, degree of hardness, element, pressure surveys.This curriculum design was in studies in the monolithic integrated circuit basic principle to carry on, the comprehensive utilization studied the monolithic integrated circuit knowledge to complete a monolithic integrated circuit application system design.This article mainly introduced based on the 89S52 monolithic integrated circuit temperature measurement system, in detail described the use numeral temperature sensor DS18B20 development temperature measurement system process, key to the sensor under monolithic integrated circuit hardware connection, the software programming as well as various modules system flow has carried on the exhaustive analysis, 11 has also carried on the introduction to various part of electric circuits,This system may facilitate realization temperature gathering and the demonstration, and may according to need to establish the bound to report to the police willfully the temperature, it uses quite conveniently, has the precision high, the measuring range width, the sensitivity high, the volume small, the power loss low status merit, suits in our daily life and the labor, the agricultural production temperature survey, also may treat as the temperature processing module to insert in other systems, takes other host system the assistance expansion.DS18B20 and STC89C52 the union realization most Jan temperature examination system, this system structure is simple, antijamming ability, suits under the adverse circumstance carries on the scene temperature survey, has the widespread application prospect.This design first determines the goal, after that is each function module design and the corresponding procedure compilation, again carries on the simulation on the Proteus software, several passes through the compilation, the revision, the simulation.Finally panel carries on the examination in the monolithic integrated circuit development, the process observation experiment phenomenon and the result, this design meets the design requirements.Key words: Monolithic integrated circuit; Digital thermometer; STC89C52; DS18B20; PROTEUS;目录前言 -------------------------------------------------- - 2 - 摘要 -------------------------------------------------- - 3 - 关键字 ----------------------------------------------- - 3 - 一绪论 -------------------------------------------- - 8 -1.1单片机简介 ------------------------------ - 8 -1.2单片机的产生与发展 ------------------ - 9 -1.3单片机的应用 --------------------------- - 9 -1.4单片机的开发过程-------------------- - 10 - 二数字温度计方案设计 --------------------- - 11 -2.1 设计目的----------------------------- - 11 -2.2 设计思路 --------------------------- - 11 -2.3方案论证 ------------------------------- - 12 -2.3.1 方案一 ------------------------ - 12 -2.3.2方案二 ------------------------- - 13 -2.3.3 方案三 ------------------------ - 13 -2.3.4方案四 ------------------------- - 13 - 三系统的硬件设计 --------------------------- - 13 -3.1主控制器 ------------------------------- - 14 -3.2显示电路 ------------------------------- - 15 -3.3温度传感器工作原理 ---------------- - 19 -3.4DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 --------------------------------------------- - 24 -3.5报警温度调整按键 ------------------- - 25 -3.6温度报警电路 ------------------------- - 26 - 四系统的软件设计----------------------------- - 26 -4.1 主程序 --------------------------------- - 27 -4.2读出温度子程序- 27 -4.3温度转换命令子程序 ---------------- - 28 -4.4 计算温度子程序 --------------------- - 28 -4.5 显示数据刷新子程序 --------------- - 28 -4.6按键扫描处理子程序 ---------------- - 29 -4.7 1602液晶显示 ----------------------- - 30 - 五系统的测试 --------------------------------- - 30 -5.1 测试的意义-------------------------- - 30 -5.2 测试过程 ------------------------------ - 30 - 六总结----------------------------------------- - 34 -6.1 设计总结----------------------------- - 34 -6.2取得结果与致谢 ---------------------- - 35 - 七参考文献-------------------------------------- - 35 - 附录1 原理图 ---------------------------------- - 36 -附录2 源程序清单 -------------------------- - 36 -一绪论1.1单片机简介当今在全世界范围内，已经形成了以计算机（Computer）通信（Communication）和消费类电子(Consumptive Electron)三足鼎立的发展新格局[1]，而我作为做21世纪的工科大学生，而我们又是学的电子这门专业，无论是从事科学研究工作，还是开办电子电器制造企业，抑或是经营电子元器件贸易，不仅要熟练地使用通用微机进行各种数据处理，还要把计算机技术运用到本专业领域或相关领域，即具有“开发”能力。