单片机基于51单片机的温度传感器设计共52页
基于51单片机的温度计设计
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单片机的温度计课程设计
毕业论文声明本人郑重声明：1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告
单片机C语言课题设计报告设计题目：温度检测电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来1摘要本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。
利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，利用单总线和单片机交换数据，最终单片机将信号转换成LCD 可以识别的信息显示输出。
基于STC90C516RD+STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统，的单片机的智能温度检测系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。
本课题设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以降低灵敏度来提高显示精度。
设计使用12位分辨率，因其最高4位代表温度极性，故实际使用为11位半，位半，而温度测量范围为而温度测量范围为而温度测量范围为-55-55-55℃～℃～℃～+125+125+125℃，℃，则其分辨力为0.06250.0625℃。
℃。
设计使用LCD1602显示器，可显示16*2个英文字符，显示器显示实时温度和过温警告信息，和过温警告信息，传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
传感器异常信息设。
计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，计使用蜂鸣器做警报发生器，当温度超过当温度超过设定值时播放《卡农》，当传感器异常时播放嘟嘟音。
单片机C 语言课题设计报告语言课题设计报告电动世界，气定乾坤2目录一、设计功能一、设计功能................................. ................................. 3 二、系统设计二、系统设计................................. .................................3 三、器件选择三、器件选择................................. .................................3 3.1温度信号采集模块 (3)3.1.1 DS18B20 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器数字式温度传感器..................... 4 3.1.2 DS18B20特性 .................................. 4 3.1.3 DS18B20结构 .................................. 5 3.1.4 DS18B20测温原理 .............................. 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 ............................ 6 3.2 3.2 液晶显示器液晶显示器1602LCD................................. 9 3.2.1引脚功能说明 ................................. 10 3.2.2 1602LCD 的指令说明及时序 ..................... 10 3.2.3 1602LCD 的一般初始化过程 (10)四、软件设计四、软件设计................................ ................................11 4.1 1602LCD 程序设计流程图 ........................... 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 ............................ 12 4.3 4.3 主程序设计流程图主程序设计流程图................................. 13 五、设计总结五、设计总结................................. ................................. 2 六、参考文献六、参考文献................................. ................................. 2 七、硬件原理图及仿真七、硬件原理图及仿真......................... .........................3 7.1系统硬件原理图 ..................................... 3 7.2开机滚动显示界面 ................................... 4 7.3临界温度设置界面 ................................... 4 7.4传感器异常警告界面 (4)电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识，信手拈来通才达识，信手拈来3温度温度DS18B20 LCD 显示显示过温函数功能模块能模块传感器异常函数功能模块数功能模块D0D1D2D3D4D5D6D7XT XTAL2AL218XT XTAL1AL119ALE 30EA31PSEN29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115U180C51X1CRYST CRYSTAL ALC122pFC222pFGNDR110kC31uFVCCGND234567891RP1RESPACK-8VCC0.0DQ 2VCC 3GND 1U2DS18B20R24.7K LCD1LM016LLS2SOUNDERMUC八、程序清单八、程序清单................................. .................................5 一、设计功能·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。
51温度传感器课程设计
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。
基于51单片机的数字温度传感器DS18B20的设计制作
基于51单片机的数字温度传感器DS18B20的设计制作专业：应用电子技术班级：08应电1班制作人：陈艳黄凤蒋斌指导老师：邝永明2009年12月3日引言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，DS18B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。
通过DS18B20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。
DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。
本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。
芯片使用了ATMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。
上位机部分使用了通用PC。
该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
第一章1.1系统背景在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。
首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。
基于51单片机智能温度计的设计(最新整理)
图2.1AT89S51引脚图
的引脚及基本性能：
是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机
字节的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128字节的随机存取数据存储器AMTEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准片内置通用2位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的
单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
功能特性概
2.5 AD590基本应用电路图
℃而言，输出值为时，不可分出任何电流，否则测量值不准。
图2.8 TLC431内部等效图
图2.10 TLC549引脚图
2.11 显示电路图
2.12按钮电路连接图2.13报警电路图
图2.14 +5v直流稳压电源设计图。
单片机基于51单片机的温度传感器设计共52页PPT资料
引脚图
引脚功能说明
Vcc：电源电压
GND：地
P0口：P0口是一组8 位漏极开路型双向I/O口， 即地址/数据总线复位口。 作为输出口用时，每位 能吸收电流的方式驱动8 个逻辑门电路，对端口
ADC0809应用说明
（1） ADC0809内部带有输出锁存器，可以与51单片 机直接相连。
（2） 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3）送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4） 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5） 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 （6） 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转
换的数据就输出给单片机了。
ADC0809电路连接
电压输入选择IN0通道 转换数据从OUT1~OUT7口输 出至单片机的P1口 START与ALE一起接P3.0 OE接P3.1 CLOCK接P3.3 A、B、C三条地址线接单片 机的P3.4 P3.5 P3.6
ADC0809模块
开始
初始化
利用AD590集成温度传感器及其接口电路完 成温度的测量并转换成模拟电压信号。经由模 数转换器ADC0809转换成单片机能够处理的 数字信号，然后送到单片机中进行处理变换， 最后将温度值显示在LED显示器上。
硬件原理图
温度显示 超量程报警 按键控制 电源及复位电路
AT89C51
ADC0809 模数转换
基于AD590温度显示器设计
小组成员 22019311 22019312 22019313
刘森林 俱子研 孙业飞
设计要求
自动显示当前温度。 设置温度上下限报警功能。 温度上下限调整可通过串行通信接口实现。 当前温度可通过串行通信接口送给计算机。 温度超限报警。
51单片机温度传感器课程设计
Len»
iivnil^ *K1■曰t±;
RmEftemU Tg Layer
■■■I
ss:as:i
PCB版图
3.
3.1
■72)P1.■:C
1
4D
□vCC
(T2EX) P11C
2
3Q
□PC.GhADO}
P12E
3
36
□F0.1 iADi)
FMS匚
斗
37
1PC2^D2i
P14匚
5
碍
3PC虫卫亡屋
的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）;并且
它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，当然，其智能化程度也取决 于软件的开发水平。
1.2
通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度，熟 悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并 且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识， 通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选 定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观 能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献 资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
P0.7/AD7
P2.0/A8
P2.1/A9
P2.2/A10
PSEN
P2.3/A11
ALE
P2.4/A12
EA
P2.5/A13
P2.6/A14
P2.7/A15
P1.0
P3.0/RXD
P1.1
P3.1/TXD
P1.2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
整体电路图
系统模块介绍
• AD590及外围电路 • ADC0809模数转换 • 按键控制模块 • 报警模块
温度传感器AD590
温度转换为电流。 线性度优良、性能稳定。 每增加1℃,它会增加1μA输出电流。 可测量范围-55℃至150℃。 供电电压范围+4V至+30V。
钟为500KHz时）。 单个+5V电源供电。 模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校
准。 工作温度范围为-40～+85摄氏度。 低功耗，约15mW。
ADC0809内部结构
ADC0809各脚功能
D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引 脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。 REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。
getdataV=P1; //转换数据输出给单片机P1口
OE=0;
//传输结束，OE重新变为0
return getdataV;
}
单片机以及数码管显示
AT89C51单片机模块
80C51单片机介绍
80C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能 CMOS8位单片机，可提供以下标准功能：4K 字节闪 存，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时 ／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串 行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，80C51可 降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节 电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM， 定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。 掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并 禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
的数据就输出给单片机了。
ADC0809电路连接
电压输入选择IN0通道 转换数据从OUT1~OUT7口输 出至单片机的P1口 START与ALE一起接P3.0 OE接P3.1 CLOCK接P3.3 A、B、C三条地址线接单片 机的P3.4 P3.5 P3.6
ADC0809模块
开始
初始化
启动转换
转换 结束
取数据
读数 据结
束
结束
软件实现
*函数：ADC0808初始化
void ADC_Init(void) {
ST=1; P34=0; P35=0; P36=0; //选择地址IN1(CBA=000) ST=0; //ST为转换启动信号 EOC=1; //转换结束信号。高电平时，表明转换结束 OE=0; //输出允许信号。OE＝1，输出转换数据 }
温度传感器AD590
1脚接VCC 2脚接电流输出端 3脚一般不用
A阻选用9.6K 滑动变阻器 选用1K 通过微调使 得总电阻精确 到10K
AD590模块
选用运放741做电压跟随器，提高输入阻抗。 仿真时，用滑动变阻器改变电压，模拟实际中的温度变化。
通道选择
当ALE线为高电平时， 地址锁存与译码器 将A，B，C三条地址 线的地址信号进行 锁存，经译码后被 选中的通道的模拟 量进入转换器进行 转换。
ADC0809应用说明
（1） ADC0809内部带有输出锁存器，可以与51单片机 直接相连。
（2） 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3）送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4） 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5） 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 （6） 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换
放大电路
741放大器为运算放大器中最常被使用的一 种，拥有反相向与非反相两输入端，由输入端 输入欲被放大的电流或电压信号，经放大后由 输出端输出。放大器作动时的最大特点为需要 一对同样大小的正负电源，其值由±12Vdc至 ±18Vdc不等，这里使用±15Vdc的电压。
放大电路
7脚、4脚分别接正负15V； 3端输入，6端输出； 构成电压跟随器。
ADC0809
ADC0809是美国国家半导体公司 生产的CMOS工艺8通道，8位逐次 逼近式A/D模数转换器。其内部有 一个8通道多路开关，它可以根据 地址码锁存译码后的信号，只选通 8路模拟输入信号中的一个进行A/D 转换。
ADC0809
主要特性：
8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 具有转换起停控制端。 转换时间为100μs(时钟为640KHz时)，130μs（时
ADC0809各脚功能
START：A/D转换启 动信号输入端。 ALE：地址锁存允许 信号输入端。 （以上两种信号用 于启动A/D转） A、B、C：地址输入 线
ADC0809各脚功能
EOC：转换结束信号输 出引脚，开始转换时为 低电平，当转换结束时 为高电平。 OE：输出允许控制端， 用以打开三态数据输出 锁存器。 CLK：时钟信号输入端 （一般为500KHz）。
基于AD590温度显示器设计
小组成员 22019311 22019312 22019313
刘森林 俱子研 孙业飞
设计要求
自动显示当前温度。 设置温度上下限报警功能。 温度上下限调整可通过串行通信接口实现。 当前温度可通过串行通信接口送给计算机。 温度超限报警。
总体方案
系统以51单片机为控制核心，加上AD590测温 电路、ADC0809模数转换电路、温度数据显示 电路以及外围电源等组成。
利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成 温度的测量并转换成模拟电压信号。经由模数 转换器ADC0809转换成单片机能够处理的数字 信号，然后送到单片机中进行处理变换，最后 将温度值显示在LED显示器上。
硬件原理图
温度显示 超量程报警 按键控制 电源及复位电路
AT89C51
ADC0809 模数转换
*函数：触发ADC0808开始转换并读取数值
uchar ADC_Read(void)
{
uchar getdataV;
OE=0;
//OE=0时输出呈高阻态
ST=1;
//上跳沿时，内部寄存器清零
ST=0;
//下跳沿时，进行A/D转换
while(EOC==0); //空循环，直到转换结束
OE=1;
//允许输出