基于AT89S51单片机的数字温度计设计

基于AT89S51单片机的数字温度计设计

 

【摘要】

随着时代的进步和发展，人类不断的需求，科技不断的进步。温度计所给人类带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高。由于老式温度计的精确度低，测量范围小，无法满足现代化生活:工业、教学、科研、旅游等等各个领域的需求。随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强，由于单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，它属于多功能温度计。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确等优点。该温度计以AT89S51为主控器，通过DS18B20来检测温度，并通过四位共阴极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。同时可以设置上下线报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。数字温度计是单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

【关键词】

单片机；数字控制；温度计； DS18B20；AT89S51

 

目录

1 绪论 2

2 系统方案论证与比较 3

2.1 数字温度计设计要求 3

2.2 数字温度计设计方案论证 3

2.2.1 方案一 3

2.2.2 方案二 4

2.3 方案二的总体设计框图 4

3  系统主要元器件的选择 4

3.1 单片机的选用及功能介绍 5

3.1.1 单片机的选择 5

3.1.2 MCS-51 单片机引脚及功能介绍 5

3.2 温度传感器的选择 8

3.2.1 DS18B20 简单介绍 8

4  系统硬件电路的设计 9

4.1 主板电路 9

4.2 显示电路 10

4.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 11

5  系统软件算法分析 12

5.1 数字温度传感器测温原理 12

5.1.1 DS18B20工作原理 12

5.1.2 DS18B20 的单线协议和命令 16

5.1.3 温度数据的计算处理方法 19

5.2 测温系统程序设计 19

5.2.1 主程序 20

5.2.2 读出温度子程序 20

5.2.3 温度转换命令子程序 21

5.2.4 计算温度子程序 22

5.2.5 显示数据刷新子程序 22

6  调试及性能分析 23

6.1单片机测试 23

6.2系统的软件测试和仿真 23

结论 26

致谢 27

参考文献 28

附录 29