數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯

主要內(nèi)容一：設(shè)計(jì)方案選擇二：元器件選擇 三：設(shè)計(jì)過程四：制作結(jié)果數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第1頁一設(shè)計(jì)方案選擇

數(shù)字溫度計(jì)制作方法有很各種，最常見有兩種，一個(gè)是利用熱敏電阻測量溫度電路，另一個(gè)是利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20測量溫度電路。

1.1方案一：采取熱敏電阻

熱敏電阻A/D轉(zhuǎn)換（ADC0809)顯示模塊按鍵設(shè)置報(bào)警設(shè)備AT89C51單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第2頁1.2方案二：采取數(shù)字溫度芯片DS18B20

主控制器AT98C51單片機(jī)報(bào)警點(diǎn)溫度設(shè)置液晶顯示報(bào)警設(shè)備

DS18B20溫度傳感器原理圖

數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第3頁二系統(tǒng)器件選擇2.1單片機(jī)選擇

AT89S52為ATMEL所生產(chǎn)一個(gè)低功耗、高性能CMOS8位微控制器，含有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存放器。

數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第4頁2.2溫度傳感器選擇

因?yàn)閭鹘y(tǒng)熱敏電阻等測溫元件測出普通都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)溫度，需要比較多外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。這里采取DALLAS企業(yè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件。它最大優(yōu)點(diǎn)在于不需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。它是世界上第一片支持一線總線接口溫度傳感器。DS18B20溫度傳感器數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第5頁2.3顯示模塊選擇

液晶顯示模塊選擇性較廣，市場上有各色各樣液晶顯示模塊，能夠滿足不一樣需求使用，在本設(shè)計(jì)中為了節(jié)約成本，選擇了價(jià)格較為廉價(jià)SC162A液晶顯示模塊。SC162A，點(diǎn)陣字符液晶顯示模塊，能夠顯示兩行16列字符。漢字字體是5X7點(diǎn)陣。SC162A液晶顯示器數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第6頁2.4報(bào)警器件選擇

在本設(shè)計(jì)方案中，使用了普通蜂鳴器以及紅綠兩種顏色發(fā)光二極管作為報(bào)警設(shè)備。分別以下列圖所表示蜂鳴器發(fā)光二極管數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第7頁三設(shè)計(jì)與制作過程3.1主控制電路

AT89S52中有一個(gè)用于組成內(nèi)部振蕩器高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件片外石英晶體或陶瓷諧振器一起組成自激振蕩器，振蕩電路參見下列圖。而且EA需要接高電平以使CPU訪問單片機(jī)內(nèi)部程序。

在設(shè)計(jì)中使用PRETEUS軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第8頁3.2溫度檢測電路

VCC接高電平，DQ端接單片機(jī)P3.4口，這里利用了P3.4口雙向I/O口作用，單片機(jī)從DS18B20讀取溫度和報(bào)警溫度，此時(shí)作為輸入口，當(dāng)設(shè)置報(bào)警溫度時(shí)單片機(jī)向DS18B20內(nèi)部存放器寫入數(shù)據(jù)，此時(shí)作為數(shù)據(jù)輸出端口。DQ與VCC之間需要一個(gè)電阻值約為5KΩ上拉電阻。數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第9頁3.3液晶顯示電路

在液晶顯示電路設(shè)計(jì)中選擇含有單向輸出數(shù)據(jù)功效P0端口向液晶顯示模塊提供數(shù)據(jù)，P2.5、P2.6、P2.7口作為控制液晶顯示模塊端口，在PO口上需要外加上拉電阻，才能夠使液晶顯示模塊正常顯示。數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第10頁3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)

報(bào)警電路中使用P1.4-P1.7作為控制按鍵輸入端口，P1.0、P1.2作為報(bào)警指示燈端口，P2.3作為報(bào)警蜂鳴器端口，當(dāng)它們對(duì)應(yīng)端口為低電平時(shí)就會(huì)報(bào)警。數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第11頁由PROTEUS仿真數(shù)字溫度計(jì)仿真圖DS18B20溫度傳感器發(fā)光二極管按鍵設(shè)置報(bào)警溫度電路液晶顯示模塊蜂鳴器上拉電阻時(shí)鐘電路和復(fù)位電路AT89C51單片機(jī)3.5最終設(shè)計(jì)仿真圖數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第12頁3.6設(shè)計(jì)中碰到問題EA沒有接高電平使CPU不能正常讀取內(nèi)部程序沒有接上拉電阻會(huì)使液晶顯示模塊無法正常顯示VEE與VSS間需要電阻數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第13頁3.7軟件設(shè)計(jì)主程序液晶顯示子程序報(bào)警模塊子程序溫度檢測子程序程序編寫使用了較為方便C語言進(jìn)行編寫數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第14頁1主程序流程主程序需要調(diào)用3個(gè)子程序，分別為液晶顯示程序，溫度測試及處理子程序，報(bào)警子程序，液晶顯示子程序。

數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第15頁2液晶顯示模塊流程液晶顯示程序分為顯示字符子程序和指定LCD位置寫入子程序，液晶顯示程序作用是向液晶顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)顯示部分。顯示字符子程序流程圖指定LCD位置寫入子程序流程圖數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第16頁3溫度檢測流程DS18B20在單片機(jī)控制下分三個(gè)階段:DS18B20初始化、讀DS18B20時(shí)序、寫DS18B20時(shí)序讀DS18B20時(shí)序流程圖寫DS18B20時(shí)序流程圖數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第17頁4報(bào)警模塊流程數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第18頁第四章制作過程報(bào)警指示燈DS18B20溫度傳感器蜂鳴器數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第19頁背部實(shí)物圖數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第20頁燒制程序后插入使用數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第21頁制作結(jié)果數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第22頁按K1鍵顯示當(dāng)前設(shè)置報(bào)警溫度值數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)和制作答辯第23頁高溫報(bào)警

高溫報(bào)警時(shí)紅燈亮同時(shí)蜂鳴器