数字显示温度计设计毕业论文
毕业设计----多功能数字温度计的设计与制作

毕业设计(论文)《多功能数字温度计的设计与制作》专业(系)车辆电子班级学生姓名指导老师完成日期 2009. 11. 16毕业设计任务书一、课题名称:多功能数字温度计的设计与制作二、指导教师:三、设计内容与要求1 课题概述1)温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中,温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。
传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。
因此提出一种新型的数字式温度测量电路的设计方案,该方案集成了基于AT89S51的两位数码管显示温度测量电路和通过编程的方式来实现实时时钟的显示、修改、定时闹铃等功能的时钟电路2 设计内容与要求设计内容:1)温度测量:能够实时显示当前的环境温度2)时钟功能:能够作为时钟使用,显示当前时间3)闹钟功能:能够在设定时间时钟时,作为闹铃发生4)时钟设置功能:能够设定时钟,修改当前时间5)电源电池或直流稳压电源输入:稳压至9V供电6)完成控制器的原理图和PCB板图的设计和制作7)完成软件程序的编写与调试8)对整机的调试,完成指定功能设计要求:1)原理图规范2)PCB板图规范、布局合理3)电路板制作工整、美观4)软件流程图标准5)程序采用结构化设计、可读性强3、设计参考书电力电子技术与应用高等教育出版社电机控制技术北京航空航天大学出版社模拟电子技术高等教育出版社数字电子技术高等教育出版社单片机C语言程序设计北京航空航天大学出版社单片机原理及应用中南大学出版社传感器与检测技术高等教育出版社4、设计说明书要求(小四、宋体)(一)封面(二)任务书(三)中文摘要(四)外文摘要(五)目录(六)正文(绪论、正文主体、结论)(七)参考文献(八)致谢(九)附录5、毕业设计进程安排序号内容要求完成时间1师生见面,下发毕业设计任务书、布置毕业设计------- 2011.6.282 前期准备完成毕业设计相关资料的收集、设计方案的确定假期3 元件选型参数、型号、数量2011.9.154 控制板原理图设计------- 2011.9.305 控制板PCB板设计与制作------- 2011.10.146 软件程序编写调试------- 2011.10.317 整机调试完成批定功能2011.11.108 毕业设计任务书编写毕业设计说明书在规定时间前上交指导教师处2011.11.259 毕业答辩及成绩评定------- 2011年12月6、毕业设计答辩及论文要求(小四、宋体)1毕业设计答辩要求答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅,由指导教师写出审阅意见。
数字显示温度计的设计与研究论文

摘要温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关,日常生活以及工业生产过程中都时常需要测量温度,因此研究温度测量的方法和控制有重要的意义。
本文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以 DS18B20为温度传感器的一台数字显示温度计。
它主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计,硬件电路主要包括主控制器,测温控制电路和显示电路等。
主控制器采用单片机AT89S51,温度传感器则采用美国DALLAS半导体公司成产的DS18B20,显示电路采用8位共阴极LED数码管,ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。
测温控制电路由温度计传感器和预置温度值比较报警电路组成。
当实际测量温度值大于预置温度值时,发出报警信号。
系统程序主要包括主程序,测温子程序和显示子程序等。
DS18B20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。
由于采用了智能温度传感器DS18B20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特点。
DS18B20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开发,具有很好的发展前景。
关键词:单片机温度检测 AT89S51 DS18B20 显示电路AbstractTemperature is one of the most basic environmental parameters, and environmental temperature is closely related to people's life, daily life and industrial production process are often need to measure temperature, therefore the research on the temperature measurement and control has important significance.This paper introduces a microcontroller as the main control device based on DS18B20temperature sensor, a digital display thermometer. It mainly includes the hardware circuit design and system design procedures, the hardware electric circuit mainly comprises a main controller, temperature control circuit and display circuit. The main controller chip AT89S51, the temperature sensor is used in the United States of America DALLAS semiconductor company into production DS18B20, display circuit uses8 common cathode LED digital tube, ULN2803A is driven by the dynamic scanning of direct reading. Temperature control circuit composed of a thermometer sensor and a preset temperature value alarm circuit. When the measured temperature value is larger than the preset temperature value, send out alarm signal. System program, including the main program, testing Wen Zi program and display subroutine and so on. DS18B20new kind of single bus digital temperature sensor is the production company DALLAS digital temperature sensor, temperature measurement and A / D conversion in one. Direct digital output, has a simple interface, high precision, strong anti-interference ability, stable and reliable working characteristics.Due to the adoption of the intelligent temperature sensor DS18B20as a detecting element, compared with the traditional thermometer digital thermometer, the decrease of the external hardware circuit, with low cost and easy to use features. DS18B20thermometer can also be in high temperature alarm, remote multipoint temperature measurement and control and other aspects of application development, has the very good development prospect.Keywords:microcontroller temperature detection AT89S51 DS18B20目录第1章引言 (1)1.1本文研究的背景目的和意义 (1)1.2国外研究状况 (1)1.3国内研究状况 (2)1.4本文研究主要内容 (2)第2章设计内容及性能指标 (4)2.1温度检测技术介绍 (4)第3章系统方案论证与比较 (6)第4章系统器件选择 (7)4.1单片机的选择 (7)4.2温度传感器的选择 (9)4.2.1 DS18B20 简介 (9)4.2.2 DS18B20 使用中的注意事项 (10)4.2.3 DS18B20 内部结构 (11)4.2.4 DS18B20测温原理 (12)4.2.5 提高DS18B20测温精度的途径 (13)4.3显示及报警模块器件选择 (14)第5章硬件设计电路 (15)5.1主控制器 (15)5.2显示电路 (15)5.2.1 并行译码显示方式 (15)5.2.2 串行译码显示方式 (16)5.3温度检测电路 (16)5.4温度报警电路 (19)第6章软件设计 (21)6.1概述 (21)6.2主程序模块 (21)6.3各模块流程设计 (22)6.3.1 温度检测流程 (23)6.3.2 报警模块流程 (24)6.3.3 中断设定流程 (24)第7章总结和体会 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)数字显示温度计的设计与研究第1章引言1.1 本文研究的背景目的和意义随着人们生活水平的不断提高,单片机无疑成为人们追求的目标之一。
(完整版)数字温度计论文毕业设计论文

数字温度计的设计摘要温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工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控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以DS18B20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设计。
硬件电路主要包括主控制器,测温控制电路和显示电路等,主控制器采用单片机AT89C52,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8位共阴极LED数码管,ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。
测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成,当实际测量温度值大于预置温度值时,发出报警信号,即发光二极管亮。
系统程序主要包括主程序,测温子程序和显示子程序等。
DS18B20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DS18B20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特点。
DS18B20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开发,具有很好的发展前景。
此外,还介绍了系统的调试和性能分析。
关键词:显示电路,单片机,AT89C52,温度传感器,DS18B2 0 ,单总线The Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, people's lives and the environment are closely related to temperature. in the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production of the of the system program .The , the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the display circuit used 8 altogetheranodes LED numerical code tube by the dynamic scanning method straight to read the demonstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit from temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovates subroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assembles temperature measure and A D converter, exports digital signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.Because used the advanced version intelligence tem perature sensor DS18B20 as the examine part, compared with the traditional thermometer, this digital thermometer reduced the exterior temperature control carries on the application development, addition, introduced the system debugging and the performance analysis.KEY WORDS: Display Circuit, Microcontroller Unit , AT 89C52,Temperature Sensor, DS18B20,1-Wire目录前言................................................................................................第1章设计任务及方案分析...........................................................§1.1 设计任务及要求................................................................§1.2 设计总体方案及方案论证................................................§1.3 温度测量的方案与分析....................................................§1.3.1 芯片选择...................................................................§1.3.2 实现方法简介...........................................................§1.3.3 测温流程图...............................................................第2章芯片功能简介 ......................................................................§2.1 AT89C52的功能简介........................................................§2.1.1 AT89C52芯片简介 ...................................................§2.1.2 引脚功能说明...........................................................§2.2 DS18B20的功能简介 ........................................................§2.2.1 芯片简介...................................................................§2.2.2 DS18B20外形和内部结构........................................§2.2.3 DS18B20的工作时序 (1)§2.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 (1)§2.2.5 DS18B20的各个ROM命令 (1)第3章系统硬件电路的设计 (1)§3.1 主控制电路和测温控制电路原理图 (1)§3.2 驱动电路模块原理图 (1)§3.3 显示模块原理图 (1)第4章软件编程调试及性能分析 (1)§4.1 主程序流程图 (1)§4.2 主程序 (1)§4.3 温度子程序 (2)§4.3.1 DS18B20复位子程序 (2)§4.3.2 读DS18B20子程序 (2)§4.3.3 写DS18B20子程序 (2)§4.3.4 比较报警子程序 (2)§4.3.5 按键子程序 (2)§4.4 显示子程序 (2)§4.5 调试性能分析和注意事项 (2)§4.5.1 调试性能分析 (2)§4.5.2 DS18B20使用中的注意事项 (3)结论 (3)参考文献 (3)致谢 (3)附录 (3)前言日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制,在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,都要求对温度进行严格控制。
毕业设计论文温度计LED显示仪_18B20

毕业设计论文温度计LED显示仪_18B20摘要:本文设计了一款基于数字温度传感器18B20的温度计LED显示仪。
该设计使用STM32微控制器作为控制核心,通过18B20数字温度传感器采集环境温度,并将温度以数字形式显示在LED数码管上。
设计采用硬件电路和嵌入式程序相结合的方式,实现了温度采集和显示功能,并具有温度高低报警功能。
实验结果表明,该设计具有较高的温度测量精度和稳定性。
关键词:温度计,LED显示仪,数字温度传感器18B20,STM32微控制器引言温度计是一种用于测量环境温度的仪器,广泛应用于各个领域。
随着科技的发展,温度计的种类也越来越多样化,其中LED显示温度计由于具有数字显示和便于读取的特点,受到了广泛的关注和应用。
本文设计了一款基于数字温度传感器18B20的温度计LED显示仪。
该设计通过18B20传感器采集环境温度,并将温度以数字形式显示在LED数码管上。
同时,设计还具有高低温度报警功能,可以实时监测环境温度是否超过设定的范围。
方法1.硬件设计硬件电路主要包括18B20数字温度传感器、STM32微控制器、LED数码管、温度上下限设置开关等。
其中,18B20传感器负责采集环境温度信号,STM32微控制器负责对温度信号进行处理和显示。
LED数码管用于显示温度数值,温度上下限设置开关用于调整报警温度范围。
2.软件设计软件设计主要包括嵌入式程序编写和功能实现。
程序通过STM32微控制器的GPIO口与18B20传感器和LED数码管进行通信,实现温度数据的采集和显示。
同时,程序还对温度进行判断,当温度超过设定的上下限时,通过蜂鸣器进行报警。
实验与结果为了验证设计的可行性和有效性,本文进行了一系列实验。
实验结果表明,设计的温度计LED显示仪具有较高的温度测量精度和稳定性。
同时,温度报警功能也能够准确地检测到环境温度是否超过设定的范围。
结论本文设计了一款基于18B20数字温度传感器的温度计LED显示仪,通过软硬件相结合的方式,实现了对环境温度的采集和显示。
基于单片机的数字温度计设计本科毕业论文

基于单片机的数字温度计的设计摘要温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍、最常用的测量及被控参数之一。
随着社会的发展、科学技术的不断更新,温度的测量范围要求不断扩大,同时温度的测量准确性要求不断提高。
它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题, 因此对温度测量的意义就越来越大。
本文主要介绍了一个基于89S51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AT89S51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。
本文主要包括两个方面的设计:一方面是硬件电路的设计,另一方面是系统程序的设计。
其中,硬件电路各部分组成如下:中央控制器采用单片机AT89S51,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,用LCD液晶1602作为显示器。
其次,系统软件程序包括主程序,温度值读取、转换及计算程序,显示数据刷新程序等。
该温度计整体功能的实现是通过温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,单片机再把温度数据送液晶显示器1602显示。
关键词:单片机;温度传感器;DS18B20;LCD液晶显示器THE DESEGN OF THE ELECTRONIC THERMOMETERBASED ON MICROCONTROLLERAbstractTemperature as an important physics, is the most common industrial production process, the most commonly used one of measuring and controlled parameter. With the development of society, the science and technology unceasing renewal, temperature measurement range requirements, at the same time expanding temperature measurement accuracy requirement enhances unceasingly. It directly affects combustion, chemical reaction, fermentation, roasted, distillation, concentration, extrusion, crystallization and air flow etc physical and chemical processes. Temperature control error could cause a production safety, product quality, product yield and so on. So the significance of temperature measurement is more and more big.This paper describes the digital thermometer which is consisted of the central controller, temperature detectors, monitors and police components.The thermometer’s basic range is from -50 ℃ to 110 ℃,its accuracy error is less tha n 0.5 ℃ and LCD directly shows numerical temperature. When the measured temperature exceed the limit alarm doors, the system will output alarm signal.The paper includes tow aspects of the design: one is hardware circuit design, the other is the system process design. Among them, the hardware components are as following: the central controller SCM AT89S51,the temperature detection DS18B20 part of a temperature sensor,and LCD monitors, as LCD 1602 F; the system software programs, including the main program, the temperature reading, conversion and calculation procedures, the data show that refresh procedures and so on.Temperature Sensor DS18B20 acquisition of the temperature signal sent to SCM for processing, SCM then the temperature data sent 1602 F LCD display.Key words: temperature sensor;DS18B20;LCD liquid crystal display目录1 绪论 (4)1.1 设计背景及目的 (5)1.2 设计研究方法 (5)1.3 设计构成及内容 (7)2 数字温度计硬件电路的实现 (8)2.1 单片机的选取和介绍 (8)2.1.1 引脚描述 (8)2.1.2 特殊功能寄存器与存储结构 (10)2.1.3 编写方法 (11)2.2 复位电路及晶振电路设计 (12)2.2.1 复位电路 (12)2.2.2 晶振电路 (12)2.3 温度传感器设计 (12)2.3.1 DS18B20的外形及内部结构 (12)2.3.2 DS18B20工作原理 (15)2.3.3 DS18B20的外部电路图 (15)2.4 液晶显示电路设计 (16)2.4.1 1602的引脚功能介绍 (16)2.4.2 1602液晶模块内部的控制指令 (17)2.4.3 1602的外部电路图 (18)3 数字温度计软件设计流程 (18)3.1 主程序设计 (19)3.2 温度值读取程序设计 (20)3.3 计算温度程序设计 (21)3.4 显示数据及刷新程序设计 (21)4 仿真调试 (22)5 结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)附录A 原理图 (29)附录B 源程序 (29)附件附件1 开题报告(文献综述)附件2 译文及原文影印件1 绪论1.1 设计背景及目的传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点,本文介绍了一种基于 DS18B20 的数字温度计设计方案。
毕业设计论文-数字温度计经典设计

摘要单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等,在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
本文作者采用AT89C2051单片机和温度传感器DS18B20从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程,并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
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,主要用于对测温比较准确的场所。
关键词:单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;74LS48七段数码译码器AbstractSingle-chip electronic products in the daily application ofmore and more widely, the temperature is often the need for dailylife in a measure and control the volume. Development of scienceand technology development and testing are closely related.Modern methods to achieve the accuracy, sensitivity and measurement range, to a large extent determine the level of development of science and technology. The author of this articleusing AT89C2051 MCU and temperature sensor DS18B20 from bothhardware and software, introduced a simple digital thermometerof the design process, and schematic diagram of hardware and procedures were concise description of flow chart. Digital thermometer with a traditional thermometer, compared with areading of convenience, a wide range of temperature measurement, temperature measurement accuracy, the output of the temperature digital display, mainly used for more accurate temperature measurement sites.Key words:single-chip AT89C2051; temperature sensor DS18B20;Digital Seven Segment Decoder 74LS48第一章绪论随着单片机技术的不断发展,单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
数字测温计设计毕业设计论文

数字测温计设计摘要: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。
在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了基于AT89S51单片机的测温系统,描述了利用DS18B20开发测温系统的过程,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实的分析,对各部分的电路也逐一进行了介绍,该系统灵活的实现了温度采集和显示,且可设定上下限报警温度,使用起来十分方便,适合于我们日常生活和生产中的温度测量,该系统结构相对简单,抗干扰能力较强,适合于不同环境下温度测量,有着广阔的应用前景。
关键词:AT89S51单片机DS18B20 温度测量Abstract:With the progress and development of era,microcontroller technology has become popular in our life,in the work,the scientific research and various fields,has become a relatively mature technology.The temperature measurement method and device of the highlights is very important.Posed by the single chip temperature sensor and temperature measurement system can be widely applied in many fields.目录第1章绪论 (1)1.2 选题的目的和意义 (1)1.2.1选题的目的 (1)1.2.2选题的意义 (1)第2章数字温度计的设计方案 (4)2.1 设计方案的确立及论证 (4)2.1.1 温度传感器DS18B20的选择 (4)2.1.2 显示器的选择 (5)2.1.3 单片机STC89C52的选择 (5)第3章系统硬件电路的设计 (4)3.1 主控制器 (4)3.1.1 AT89S51的介绍 (4)3.1.2 DS18B20的介绍 (9)3.1.3 DS18B20使用的注意事项 ......................................... 错误!未定义书签。
毕业论文数字温度计

毕业论文数字温度计摘要日常生活中,实时地掌握温度和时间信息对于人们来说必不可少。
本设计是基于单片机的多功能温度计,实现时间显示和温度显示两种功能。
整个硬件系统采用AT89S52单片机作为主芯片,协调整机工作并进行数据处理。
温度测量模块以DS18B20数字温度传感器作为核心,单线接口即可实现与处理器的双向通讯;时钟模块则采用实时时钟电路DS1302,提供秒、分、时、日期的信息;1602字符液晶提供的32个字符的显示容量足以显示时间和温度;电源方面,直接使用USB接口供电;由四个按键组成的键盘电路用以设置日期时间。
本设计采用Proteus作为仿真软件,根据硬件设计思想,将系统所需要的元件在ISIS中连接好后,在AT89S52单片机中加载编译好的hex文件,即可进行仿真。
仿真运行正常后,进入实物制作阶段,最终实物实现了设想功能。
关键字:AT89S52;DS18B20;DS1302;1602字符液晶;ProteusAbstractIt's necessary to get the information about the real-time and temperature in our daily life。
This design is expect to display the real-time and temperature by a multifunctional thermometer which is based on one type of singlechip .The hardware system uses AT89S52 Micro-chip Controller Unit as a core to coordinate the whole system's work and process the datas.In the temperature measure module ,temperature sensor DS18B20 is a good choice since it can achieve a two-way communication with the singlechip by only one interface.The real-time module is based on the real-timer DS1302 which can provide the the information about the present year,date andtime.As a monitor,Character Mode LCD(Liquid Crystal Display)1602 has a big enough display capacity of 32 characters to show the real-time and temperature information.A USB(Universe Serial Bus) interface was used to take charge of power supply.This design uses Proteus as the simulation software, Connect the required components according to the hardware system design in the ISIS ,and load the compiled hex files to the AT89S52 microcontroller.Thencan run into the physical production stage, the ultimateachievementcan realise expected function.Keywords: AT89S52; DS18B20; DS1302; Character Mode LCD 1602;Proteus目录摘要 (I)Abstract ......................................................... II 1前言. (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题意义 (2)2 多功能温度计的硬件设计 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 处理器分析 (3)2.1.2 时钟模块分析 (3)2.1.3 温度测量模块分析 (4)2.1.4 显示模块分析 (4)2.2 硬件系统总体方案设计 (4)2.2.1 硬件系统总体结构 (4)2.2.2 硬件系统原理图 (5)2.3 各部分硬件电路设计 (5)2.3.1 AT89S52单片机最小系统 (5)2.3.2 DS18B20温度传感器电路 (9)2.3.3 DS1302实时时钟电路 (13)2.3.4 多功能温度计显示终端—字符型LCD液晶 (18)2.3.5 键盘输入电路 (20)3 多功能温度计的软件设计 (21)3.1 系统主程序流程图 (21)3.2 时钟模块程序流程图 (22)3.3 温度模块程序流程图 (23)3.4 显示模块程序流程图 (23)3.5 键盘输入程序流程图 (24)4 系统仿真及实物制作 (26)4.1仿真软件介绍 (26)4.2 仿真结果 (27)4.3 实物制作 (27)5 总结与展望 (29)5.1 总结 (29)5.2 展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录多功能温度计部分程序清单 (32)1前言1.1选题背景单片机具有体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等一系列优点,不但已成为工业测控领域广泛采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个方面,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。
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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。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,测温围广,测温精确,数字显示,适用围宽等特点,主要用于对测温比较准确的场所或科研实验室使用,可广泛用用于工业控温系统、温度计、消费产品以及其它温度测控系统。目前,该产品已在温控系统中得到了广泛使用。
第二部分 总体设计方案
2.1设计思路
本设计是一个基于单片机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,测量围为0~120℃,显示分辨率为0.1℃,误差≤±0.5℃,当温度高于55℃或低35℃于程序设定值时,报警电路就会发出报警,并且在LCD液晶屏第二行温度值的后面显示出高温超限或低温超限。
3、智能温度传感器。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_)的结晶。智能温度传感器部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
本设计课题的研究可以应用领域生产、生活等很多领域。对于家用电器从洗衣机、微波炉到音响等等到处都可以用到温度控制器来方便大家的日常生活。开发此产品后也可方便应用安装在小至家庭大到工厂车间,小至一个芯片大到一个机械设备。例如在家庭客厅卧室等必要地方显示室温,可防止家里食物是否变质及早采取措施。工业生产控制中用数字温度计可清晰显示温度来防止元气件失效或损坏等不必要的非人为损失,对做好车间机器维修与保养起很重要的作用。
图2.2.1 总体设计框图
2.3所用主要元器件
单片机AT89S51一个,温度传感器DS18B20一个,12MHz晶振一个,LCD12864个,蜂鸣器一个,电源一个,排阻一个,三极管一个,USB一个,,电阻电容及导线若干。
第三章硬件设计
3.1 单片机的选择
AT89S51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CMOS8位单片机,片含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,片置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89S51单片机在电子行业中有着广泛的应用。单片机小系统的电路图如图3-1-1所示。
数字显示温度计设计毕业论文
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
因此本设计就尝试通过编程与芯片的结合来解决传统数字温度计的弊端,设计出新型数字温度计。
1.2研究现状
温度传感器的发展现状:温度传感器使用围广,数量多,居各种传感器之首,其发展大致经历了以下3个阶段:
1、传统的分立式温度传感器(含敏感元件)——热电偶传感器,主要是能够进行非电量和电量之间转换。
2、模拟集成温度传感器/控制器,集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
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,人们在生产过程中会越来越关注精密而实用的仪器,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。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、生活等提供更好更方便快捷的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
2.2总体设计框图
本系统采用单片机作为微控制器,如图2.2.1,分为:测温电路,显示电路,报警电路,复位电路。单片机用AT89C51、温度传感器用DS18B20,采用12MHZ晶振,电源采用5V。该电路经过设计分析、绘图、仿真调试、制板、焊接等工作后温度计成形。
采用数字温度芯片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。
整个设计系统主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。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AT89C51,温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,同时因其输出为数字形式,且为串行输出,这就方便了单片机进行数据处理,但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后,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,写入温度子程序,报警子程序等。
图3.1.1单片机小系统电路
3.1.1AT89S51单片机的主要特性: