數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)及說(shuō)明書(shū)

1、PAGE -PAGE . z 單片機(jī) 課程設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)：093學(xué) 號(hào)：姓 名：淑冠指導(dǎo)教師：廣芹日期： 2021年7月8日-. z單片機(jī)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目數(shù)字溫度計(jì)學(xué)生淑冠*指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)指導(dǎo)教師簽名：年 月 日辯論評(píng)語(yǔ)及成績(jī)辯論教師簽名：年 月 日教研室意見(jiàn)總成績(jī)：室主任簽名：年月日-PAGE . z摘要隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否認(rèn)的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控

2、制，智能化控制方向開(kāi)展。本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)單片機(jī)技術(shù)根底及溫度傳感器使用方法的學(xué)習(xí)，本組利用Protel設(shè)計(jì)工作電路，并用PROTUES進(jìn)展仿真后，焊接電路，這次課程設(shè)計(jì)綜合利用所學(xué)單片機(jī)知識(shí)完成了一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)并仿真，焊接電路實(shí)現(xiàn)功能，從而加深對(duì)單片機(jī)軟硬知識(shí)的深層次理解，獲得初步的應(yīng)用經(jīng)歷，為走出校門(mén)從事單片機(jī)應(yīng)用的相關(guān)工作打下了一定的根底。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；AT89S52；溫度計(jì)；數(shù)字控制目錄1 課題描述12 設(shè)計(jì)過(guò)程2 2.1 數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖22.2 單片機(jī)所實(shí)現(xiàn)功能說(shuō)明22.3 電路板各局部電路圖及其原理2 3 測(cè)試5總結(jié)6參考文獻(xiàn)

3、7附錄18附錄29-. z1 課題描述本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比擬準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89S52，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用4位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確到達(dá)以上要求。開(kāi)發(fā)工具：protel2 設(shè)計(jì)過(guò)程由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)展轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。2.1 數(shù)字溫

4、度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖報(bào)警提示電路上下限設(shè)置時(shí)鐘電路復(fù)位電路溫度測(cè)量溫度顯示單片機(jī)電 源 圖2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖2.2 單片機(jī)所實(shí)現(xiàn)功能說(shuō)明本次實(shí)訓(xùn)所設(shè)計(jì)的為數(shù)字溫度計(jì)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)試，所測(cè)溫度由數(shù)碼管以整數(shù)的形式顯示。同時(shí)可調(diào)所測(cè)溫度的上下限，如果超出所測(cè)溫度的限制，能夠發(fā)出報(bào)警，報(bào)警信號(hào)由LED燈和蜂鳴器同時(shí)發(fā)出。性能指標(biāo)根本要求：1能夠顯示當(dāng)前室溫度，分辨率為1攝氏度。2具有超限聲光報(bào)警功能，能夠通過(guò)按鍵設(shè)定報(bào)警溫度的上限和下限?？刂破鞑捎脝纹瑱C(jī)AT89S52，溫度傳感器采用DS18B20，用數(shù)碼管顯示器實(shí)現(xiàn)溫度顯示。2.3 電路板各局部電路圖及其原理一單片機(jī)AT89S52 圖2.3.1

5、單片機(jī)AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。二晶振和復(fù)位裝置 圖2.3.2a晶振 圖2.3.2b復(fù)位電路 1晶體振蕩器，能產(chǎn)生振蕩，其特點(diǎn)是固有頻率十分穩(wěn)定，而且震動(dòng)具有多諧性，除了奇頻震動(dòng)外還有奇次諧波泛音震動(dòng)。性能上，晶振的品質(zhì)因素Q和特性阻抗都非常高

6、，而且接入系數(shù)很小，因此具有很高的頻率穩(wěn)定度。 2復(fù)位電路，與單片機(jī)第9引腳，也就是RST引腳相連，起復(fù)位作用，高電平有效三溫度傳感器DS18B20 圖2.3.3溫度傳感器DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路，溫圍55125。有三個(gè)引腳，其中1引腳接高電平，第3引腳接地，第2引腳接單片機(jī)的16引腳，即P3.6口以送入溫度信號(hào)。四報(bào)警電路LED燈和蜂鳴器 圖2.3.4aLED燈 圖2.3.4b蜂鳴器 此次所設(shè)計(jì)的數(shù)字溫度計(jì)可以設(shè)置上下限，當(dāng)超出上下限后能夠報(bào)警，報(bào)警信號(hào)又LED燈和蜂鳴器同時(shí)發(fā)出。其中LED燈要有一個(gè)上拉電阻和高電平相連，

7、LED報(bào)警信號(hào)由單片機(jī)的P1.0口送出。蜂鳴器采用無(wú)源連接，報(bào)警信號(hào)由單片機(jī)的P3.7引腳送出五按鍵。按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度計(jì)所測(cè)溫度的上下限進(jìn)展節(jié)。 圖2.3.5按鍵 3 測(cè)試將制作好的數(shù)字溫度計(jì)用USB線與電腦連接，把編的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)中，測(cè)試溫度計(jì)顯示數(shù)據(jù)是否正確。調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，利用溫度計(jì)事先準(zhǔn)備一個(gè)確定環(huán)境溫度，觀察數(shù)碼管所顯示的數(shù)據(jù)，并與溫度計(jì)示數(shù)比照。調(diào)節(jié)溫度使溫度到達(dá)聲光報(bào)警溫度，測(cè)試聲光報(bào)警是否正常?？偨Y(jié)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程是艱辛的，但是收獲卻是很大的。這次課程設(shè)計(jì)我主要是應(yīng)用以前學(xué)習(xí)的編程以及單片機(jī)的一些知識(shí)，綜合起來(lái)才完成了這個(gè)溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，雖然所設(shè)計(jì)器件很小，但是付出卻是艱辛的。首先，

8、綜合課程設(shè)計(jì)讓我把以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)得到穩(wěn)固和進(jìn)一步的提高認(rèn)識(shí)，對(duì)已有知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)，再次，我在課程設(shè)計(jì)中碰到了很多的問(wèn)題，我通過(guò)查閱相關(guān)書(shū)籍，資料，通過(guò)自己鉆研，特別是得到了教師的諄諄教誨，教師給予了我很大的幫助，不僅給了我思路上的開(kāi)闊，還讓我認(rèn)識(shí)到了自己對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的缺乏方面。隨著社會(huì)開(kāi)展，單片機(jī)技術(shù)的迅速普及，以及飛速開(kāi)展，人們對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)字的要求越來(lái)越迫切，需求日益增加，單片機(jī)的應(yīng)用無(wú)處不在，從小小的電子表，到大型的計(jì)算機(jī)都離不開(kāi)單片機(jī)，因此我們更需要學(xué)習(xí)單片機(jī)工作原理的及其編程。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了自身的很多缺乏之處，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)不斷的完善自我，不斷進(jìn)取，能

9、使自己在單片機(jī)運(yùn)用這方面有一個(gè)大的開(kāi)展。參考文獻(xiàn)1毅剛 喜元 宇 單片機(jī)原理及其應(yīng)用 高等教育2 王守忠 明明 索世文 51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)速查手冊(cè)人民郵電3自美 電子線路綜合設(shè)計(jì) 華中科技大學(xué)4 夏繼強(qiáng) 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程實(shí)踐篇 航空航天大學(xué) 5 廣弟, 朱月秀, 王秀山 單片機(jī)根底 航空航天大學(xué)6 王毅 單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè) 人民郵電附錄1 總電路圖附錄2 程序 /*程序功能：基于四眼兔子單片機(jī)學(xué)習(xí)板 的溫度計(jì) 數(shù)碼管顯示溫度，十位與個(gè)位*/*include *include *define uchar unsigned char*define uint unsigned intbit p

10、resence;bit flow0;sbit led=P10; sbit DQ=P36;/定義溫度傳感器sbit led1=P20;sbit led2=P21;sbit led3=P22;sbit led4=P23;sbit key1=P32;sbit key2=P33;sbit key3=P34;sbit key4=P35;float i=0;int datt=0;int aa=0;int bb=0;int cc=0;int dd=0;int wendu=30;int wendu*ia=25; uchar ge,shi,bai,*iao,*iao1;sbit BEEP=P37;unsigne

11、d char code tab= 0*C0, 0*F9, 0*A4, 0*B0, 0*99, 0*92, 0*82, 0*F8, 0*80, 0*90;unsigned char init = 0*00, 0*00, 0*00, 0*00, 0*00, 0*00, 0*00;unsigned char init1 = 0*12, 0*12, 0*12, 0*12, 0*12, 0*12,0*33;void delayms(uchar *ms) while(*ms-) uchar time;for(time=114;time0;time-); void display(void)P0=tabsh

12、i;led4=0;delayms(1);P2=0*ff;P0=tabge;led3=0;delayms(1);P2=0*ff;P0=0*c6;led1=0;delayms(1);P2=0*ff;P0=0*9c;led2=0;delayms(1);P2=0*ff;/* 延時(shí)微妙函數(shù)*/void delayus(unsigned char *) unsigned char i; while (*-) for (i = 0; i 0; j-) delayms(1); BEEP = BEEP; BEEP = 1; /*us延時(shí)函數(shù) (8*1.085)*num */void Delay(unsigned

13、 int num) /延時(shí)函數(shù) while (-num) ;void *ianshi()int q ; char z; for(z=5;z0;z-)for(q=20;q0;q-) P0=tabaa;led4=0;delayms(1);P2=0*ff;P0=tabbb;led3=0;delayms(1);P2=0*ff; P0=tabcc;led2=0;delayms(1);P2=0*ff; P0=tabdd;led1=0;delayms(1);P2=0*ff; void *ianshi1() aa=0;bb=0;cc=wendu*ia/10; dd=wendu*ia%10; P0=tabaa;

14、led4=0;delayms(1);P2=0*ff;P0=tabbb;led3=0;delayms(1);P2=0*ff; P0=tabcc;led2=0;delayms(1);P2=0*ff; P0=tabdd;led1=0;delayms(1);P2=0*ff; void shengwen() if(key1=0) delayms(100); ; if(key1=0) wendu+; aa=wendu/10;bb=wendu%10;cc=0;dd=0;*ianshi(); delayms(150); void jiangwen() if(key2=0) delayms(100); if(k

15、ey2=0) wendu-; aa=wendu/10;bb=wendu%10; cc=0;dd=0;*ianshi(); delayms(150); void *ianshi*ianzhi() if(key3=0) delayms(100); if(key3=0) aa=wendu/10; bb=wendu%10; cc=wendu*ia/10; dd=wendu*ia%10; *ianshi(); delayms(150) ; /*初始化18b20*/uchar ds18b20_init(void) DQ = 0; /單片機(jī)發(fā)出低電平復(fù)位信號(hào) Delay(60); /延時(shí)480us DQ =

16、 1; /釋放數(shù)據(jù)線 Delay(8); /延時(shí)64us,等待應(yīng)答 presence = DQ; /接收應(yīng)答信號(hào) Delay(50); /延時(shí)400us,等待數(shù)據(jù)線出現(xiàn)高電平 DQ = 1; /釋放數(shù)據(jù)線 return (presence); /返回presence信號(hào)/*讀一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) */unsigned char ReadOneChar(void) unsigned char i = 0; unsigned char dat = 0; DQ = 1; for (i = 0; i = 1; DQ = 1; /釋放總線 _nop_(); _nop_(); if (DQ) /讀總線電平狀態(tài) d

17、at |= 0*80; /最高位置1 Delay(6); /延時(shí)45us DQ = 1; /釋放總線,表示此次讀操作完成 return(dat);/*寫(xiě)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) */void WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i = 0; for (i = 0; i 8; i+) /一個(gè)字節(jié)8個(gè)bit DQ = 0; /給低脈沖信號(hào) Delay(1); /延時(shí)= 1; /數(shù)據(jù)右移一位,最低位移入CY DQ = CY; /寫(xiě)1bit數(shù)據(jù) Delay(6); /延時(shí)45us DQ = 1; /釋放總線,表示此次寫(xiě)操作完成 /*讀溫度函數(shù)*/void r

18、ead_temp(void)uint d=1;uchar temp1=0;uchar temp2=0;uint t=0;float tt; uint zong=0;ds18b20_init();WriteOneChar(0*cc);/跳過(guò)ROM匹配WriteOneChar(0*44);/啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換ds18b20_init();WriteOneChar(0*cc);/跳過(guò)ROM匹配WriteOneChar(0*be);/讀溫度存放器temp1=ReadOneChar();/溫度低8位temp2=ReadOneChar();/溫度高8位if(temp2112)/判斷溫度正負(fù)，負(fù)溫度時(shí)執(zhí)行大括號(hào)程序temp1=(temp1)+1;if(temp1)+1=0*ff)temp2=(temp2)+1;elsetemp2=(tem