基于單片機的數(shù)字溫度計設計word格式

1、單片機課程設計指導書2012.5學院：機電工程學院適用專業(yè)：自動化專業(yè)第一章 課程設計的教學組織一、性質與目的課程設計是單片機課程教學的最后一個環(huán)節(jié)，是對學生進行全面系統(tǒng)的訓練。進行課程設計可以讓學生把學過的比較零碎的知識系統(tǒng)化，真正的能夠把學過的知識落到實處，能夠開發(fā)簡單的系統(tǒng)，也進一步激發(fā)了學生再深一步學習的熱情。本次單片機課程設計一共3周，通過3周的動手實踐，希望同學們能夠比較清楚地了解單片機應用系統(tǒng)的整個設計過程，具備單片機應用系統(tǒng)的初步開發(fā)能力，將所學應用于實際，鍛煉動手能力。 本教學環(huán)節(jié)的目的，大體為： （1）訓練學生正確地應用單片機，培養(yǎng)解決工業(yè)控制、工業(yè)檢測等領域具體問題的初步

2、能力。（2）讓學生通過所做課題，熟悉單片微機應用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設計的方法、工作內容、工作步驟。（3）對學生進行基本技能訓練，例如組成系統(tǒng)、編程、調試、查閱資料、繪圖、編寫說明書等；使學生理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力。為了這一教學環(huán)節(jié)的正常開展，還應積累(或復印)一定數(shù)量的參考資料(例如芯片、元器件的手冊，某些裝置的使用說明，有關的期刊、參考書籍等)。二、設計時間安排和設計步驟課程設計總時間為3周，課堂學時為24學時，最后一次課為提交作品打分時間，請同學們在課堂及課后抓緊時間完成。設計步驟建議如下：1） 根據(jù)課程設計課題要求，確定控制方案，進行總體設計，畫出

3、總體設計框圖；2） 硬件設計：系統(tǒng)的組成，硬件的選用，芯片的特點、功能和使用情況，列出元件清單；硬件原理圖請使用PROTEL或PROTEUS繪制。3） 軟件設計：根據(jù)控制要求，先繪制流程圖，再根據(jù)流程圖，使用C語言或者匯編編程；4） 軟硬件調試：制作電路板，燒寫程序后，調試軟硬件的運行情況進行修改和完善；整理課程設計報告，課程設計報告模板請見“單片機課程設計相關資料”文檔。三課程設計任務三周時間過后，請同學們提交以下資料：(1) 完成要求的硬件設計作品；(2) 完全按照要求編寫的課程設計說明書；說明書要求文字通順，簡煉。四成績考核課程設計的作品完成后，應將作品演示給指導教師看，指導教師確認后，

4、學生再提交課程設計報告給指導教師。指導教師根據(jù)該學生的演示效果和課程設計報告進行評分，評分分5個標準： 優(yōu)：完成課程設計要求的基礎上，熟悉單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)，獨立進行軟硬件設計和制作，作品設計上有自己的創(chuàng)新，報告撰寫詳實、圖文清楚、思路清晰。良：按要求完成課程設計，掌握了單片機應用系統(tǒng)設計方法，能夠進行系統(tǒng)整體測試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，方案設計合理，報告撰寫清晰完整。中：完成課程設計所要求的大部分功能，理解單片機應用系統(tǒng)設計方法，掌握了一些軟硬件設計的方法，報告撰寫完整無錯。及格：基本完成課程設計要求，了解單片機應用系統(tǒng)開發(fā)，會編寫一些程序控制單片機的工作，報告撰寫完整。不及格：無法完成

5、課程設計要求。項目二：基于單片機的數(shù)字溫度計設計（一）項目概述 在生活和生產中，經常要用到一些測溫設備，但是傳統(tǒng)的測溫設備具有制作成本高、硬件電路和軟件設計復雜等缺點?；趩纹瑱C的數(shù)字溫度計具有制作簡單、成本低、測溫范圍廣和測溫準確等優(yōu)點，應用前景廣闊。 （二）功能要求溫度值用LED顯示；測溫范圍為-30100，且測量誤差不得大于0.5；作品的體積、質量要盡可能小。（三）設計方案根據(jù)設計要求分析，基于單片機的數(shù)字溫度計由單片機控制器、電源、顯示電路、溫度傳感器、復位電路和時鐘電路組成，系統(tǒng)框圖如4所示。電源給整個電路供電，顯示電路顯示溫度值，時鐘電路為單片機提供時鐘頻率。傳感器采用美國DALL

6、AS半導體公司生產的一種智能溫度傳感器DS18B20，其測溫范圍為-55125，最高分辨率可達0.0625。圖4 數(shù)字溫度計設計方案框圖（四） 電路硬件電路圖控制器使用單片機測溫傳感器使用DS18B20，用4位共陽極LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描法實現(xiàn)溫度顯示，電路圖如圖5所示。圖5 單片機數(shù)字溫度計參考電路（五）程序設計（1）主程序主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20測量的當前溫度值，溫度測量每1S進行一次。其程序流程圖如圖6所示。（2）讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9個字節(jié)，在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫，其程序流程圖如圖7所示。 圖6 主程序流程圖 圖7 讀出溫度子程序流程圖（3）溫度轉換命令子程序溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始的命令。當采用12位分辨率時，轉換時間約為750ms。在本程序設計中，采用1S顯示程序延時法等待轉換的完成。圖8 溫度轉換命令子程序流程圖（4）計算溫度子程序計算溫度子程序將RAM中讀取值進行BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定。其子程序流程圖如圖9所示。 （5）顯