51单片机温度计 - 图文

模拟电子技术基础

《基于DS18B20的数字报警温度计》

实验设计报告

学校：南京工程学院 院系：自动化 班级：数控102 姓名：陆路裕 同组学生姓名：曹群峰 学号：203100620

2011年12月3日

----南京工程学院----

目录

1.前言??2

2.设计任务及要求??3

2.1设计任务??3 2.2设计要求??4 3.设计总体方案??4 3.1方案论证??5

3.2方案的总体设计框图??5 4.电路原理图及硬件设计??6 4.1电路原理图介绍分析??7 4.2单片机系统??8 4.3温度传感器模块??8 4.4显示模块??12 4.5电源模块??13 5.系统程序设计??13 6.调试及仿真??29 7.电路的焊接及调试??30 8.遇到的问题和解决办法??33 9.总结和体会??34

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基于DS18B20温度传感器的数字温度计设计

1.前言

目前，单片机已经在测控领域获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度，湿度等非电信号的测量。能独立工作的单片机温度检测和温度控制系统已经广泛用于很多领域。 单片机是一种特殊的计算机，它是在一块半导体的芯片上集成了CPU，存储器，RAM，ROM及输入与输出接口电路，这种芯片成为：单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，抗干扰能力强和使用仿版等方面的优点，是它迅速的得到了推广和应用，目前已经成为测量控制系统中的优良机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化产品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。

这次我们的模电设计，就是用的单片机实现温度的控制，传统的温度传感器大多以热敏电阻作为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次我和陆路裕同学采用的正是DS18B 20数字温度传感器来实现基于51单片机的温度计的设计。 传统的温度计有发映速度慢，读数麻烦，测量精度不高，误差大等缺点而下面利用集成温度传感器DS18B20设计并制作了一款基

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于AT89C51的4位数码管现实的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。

该数字温度计利用温度传感器及接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机中进行处理变换，最后将温度值显示在数码管上。系统以 单片机为控制核心，加上DS18B20温度传感器，4位温度数据显示的共阴极数码管，及外围电源和报警电路组成。

2.设计任务及要求 2.1 设计任务

现代生活中，多功能的数字温度计能给我们的生活带来很大的方便，支持\一线总线\接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本；以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心，以ATMEL公司的AT89S52位控制器设计的AT89S51为控制器设计的DS18B20温度传感器结构简单，测温准确，具有一定控制功能的智能温度控制器。

此次我们的设计，就是用单片机实现温度的控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠习惯差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才由单片机处理。本次采用DS18B20温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。

该数字温度计利用 DS18B20温度传感器及其接口电路完成温度

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的测量并转换成模拟电压信号，经由数模转换器转换成单片机能够处理的数字信号，送到单片机进行处理变换，最后经过三极管的放大显示在共阴极数码管上。系统以51单片机为控制核心，加上测温电路，AD数模转换器，4位温度数据显示数码管以及外围电源时钟电路组成。

2.2 设计要求

$ 5V电源（＋－0.3v）用于温度计的供电；

$ 温度采集采用DS18B20温度传感器；数字式温度计要求测温范围为－5～35°C，精度误差在0.1°C以内。 $ 4位数字共阴极数码管显示；

$ 3个按键，分别为复位重置按键，温度上限设置按钮， 温度下限设置按钮；

$ 设计温度显示计（含报警功能）电路图，并且用相关软件进行仿真演示；

$ 演示成功之后，设计和绘制软件流程图，并用C语言进行程序编写；

$ 准备元器件材料，按照电路图焊接电路，并进行调试； $ 分析讨论，总结经验，对成果进行优化，撰写报告；

3设计总体方案及器材选用分析

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