温度传感器

《室内温度计》实习报告

专业班级： 11电气工程及其自动化

组长：陆坤达组别： 2 组员：伍人作李兴权

指导教师：谢艳新王海波

学期： 2013-2014学年第1学期

实习地点：组成原理及单片机实验室

《室内温度计》实习报告

一、实习目的

本次实习的目的在于加深对MCS-51单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以至用的原则。

二、设计题目:室内温度计

三、功能描述

1．实时采集0-5V的电压信号；

2．将采集的0-5V的电压信号实时显示；

3. 读出当前室内温度；显示在数码管上；

四、方案设计

4.1系统分析

根据系统功能要求，可将系统组成结构分成大部分：信息处理模块电路，温度采集模块电路，电源模块电路，显示模块电路。此次设计主要是应用51单片机来设计定温度传感器。

以下是系统组成结构图：

图1 系统组成结构图

五、硬件电路设计

5.1 单片机温度传感器

其原理图如下：

图2单片机传感器设计

5.2 显示电路设计

数码管主要是用于数字的显示，图中采用共阴极。显示电路采用4位共阴极LED数码管，P0口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。

图3 显示电路设计

5.3 电源电路设计

图4 电源电路设计

5.4 信息处理电路设计

其原理图如下：

图5信息处理电路设计

六、软件设计

6.1 DS18B20功能描述

DS12B20具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰能力强，易配处理器等优点。它具有3个引脚T0-92小体积封装形式，温度测量范围为-55℃~+125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生，多个DS18B20 可以并联到3根或2根线上，cpu只需要一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

6.2 程序设计思路

此程序所需实现的基本功能主要有：1将ds18b20采集的温度传到数码管上2数码管显示出ds18b20附近的温度。

本设计以检测温度并显示温度为目的，按照系统设计功能的要求，确定系统由4个模块组成：主

控器[、测温电路，电源电路及显示电路。系统以DS18B20为传感器用以将温度模拟量转化为电压数字量以总线传入单片机，以A T89S51为主芯片，在主芯片对DS18B20传入的温度值进行处理，由单片机程序控制，将经处理后的温度由数码管显示出来。

6.3 程序流程图

图8 程序流程图

七、程序调试

本次设计系统的调试以程序的调试为主。

先编写显示程序并进行硬件的正确性检验，然后分别进行主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等的编程及调试。

由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因此，对DS18B20进行读/写编程时，必须严格的保证读/写时序，否则将无法读取测量结果。本程序采用单片机C语言编写，用Keil C编译器编程调试。

软件调试到数码管能显示温度值，而且在有温度变化时（例如改变传感器的温度值）显示温度能改变

八、使用说明

8.1功能

1. 可以显示周围温度；

2. 可以按键复位。

8.2 操作说明

1. 通电后，在初始状态下，数码管显示的是温度显示。

2 .数码管显示有时会出错，按复位键就可以刷新数据。

九、心得体会

在本次实习中，我通过查阅资料，请教于老师及同学。基本完成了硬件设计、程序设计、安装调试等环节。但其中有很多问题值得我去思考。1.实习作风不好：不能积极对待，注意力不够集中；2. 实习效率不高：单片机课程功底较差，实践动手能力不强；3. 独立解决问题的能力较差。以为三点都值得我反思，本次实习揭露了我的不足，希望在以后学生工作中得到改进。

十、实验总结

本次实习的过程主要可分为三个部分。分别是绘制硬件原理图，编写程序，系统调试。

1. 绘制硬件原理图：这是我们第一次接触到Protel99电路设计软件，它与CAD 绘制一样，需要有一个熟悉的过程，其中我觉得难点是建元件库。如单片机与A/D 转换部分需要自己绘制，其它部分大多可以在元件库中找到，可直接添加。其次需注

意的地方就是端口一定要与程序一致。

2. 编写程序：编写程序是难点。须一层层做起，刚开始的源程序来自A/D转换实验中的单通道采集电压值。在不断的对程序修改过程中实现8通道。再添加按键程序。

3. 系统调试；系统调试是最重要的环节，他涉及到程序的各个部分及硬件端口的接线。

十一、参考文献

[1］单片机应用技术（C语言版）.电子工业出版社。

[2] 模拟电子技术（第三版）胡宴如主编。

[3] 数字电子技术（第三版）杨志忠主编。

[4] PROTEUS仿真软件应用张文涛主编。

[5] C语言程序设计清华大学出版社。

[6] 张毅刚.MCS-51单片机应用设计[M]．高等教育出版社。2003-12-1。

[7] 王仲 .单片机原理及其接口技术 [M] 机械工业出版社,2001.89-120

[8] 郭力平.MCS-51系列单片机实用接口技术[M]，人民邮电出版社,2003.23-56

[9] 李广弟.单片机基础. 北京：北京航空航天大学出版社，2001.8-10

[10] 康光华.电子技术基础模拟部分（第五版），高等教育出版社，2006-1。

[11] 谭浩强.程序设计（第三版），清华大学出版社，2005-7。