当前位置:首页>> >>


基于单片机的数字温度计的设计.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181030002153140    类型:共享资源    大小:1.34MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    25
    金币
    关 键 词:
    基于 单片机 数字 温度计 设计
    资源描述:
    科技学院 2011 届本科毕业论文基于单片机的数字温度计的设计学科专业:通 信 工 程指导教师:王 蓓学生姓名:袁 仁 月 学生学号:072004111447 中国﹒贵州﹒贵阳2011 年 5 月贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 I 页目录摘 要 .............................................................IIIAbstract............................................................IV第一章 系统总体设计 ................................................11.1 设计背景 ...................................................11.2 电路的总体工作原理 .........................................1第二章 方案论证 ....................................................32.1 题目分析 ...................................................32.2 具体要求 ...................................................32.3 单片机的选择 ...............................................32.4 温度传感器的选择 ...........................................42.5 显示器的选择 ...............................................4第三章 硬件设计方案 ................................................63.1 单片机的介绍 ...............................................63.1.1 AT89S51 主要功能列举如下: ...........................63.1.2 AT89S51 主要引脚介绍 .................................63.2 单片机最小系统设计 .........................................83.3 温度传感器介绍及与单片机的连接 .............................93.3.1 DS18B20 特性 .........................................93.3.2 DS18B20 的引脚封装 ..................................103.3.3 DS18B20 内部结构及工作原理 ..........................113.3.4 DS18B20 与单片机的连接 ..............................123.3.5 DS18B20 的使用注意事项 ..............................133.4 电源电路的设计 ............................................143.5 显示电路的设计 ............................................143.5.1 数码管连接方式 .......................................14贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 II 页3.5.2 数码管显示方式 .......................................143.5.3 数码管与单片机的连接 .................................153.6 报警电路的设计 ............................................16第四章 软件设计 ...................................................174.1 设计软件的使用 ............................................174.1.1 Proteus 7.7 软件介绍 ...................................174.1.2 Keil uvisison4 软件介绍 .................................184.1.3 Proteus7.7 和 Keil uvisison4 的联调步骤 ...................184.2 程序编写流程 ..............................................19总结 ...............................................................20参考文献 ...........................................................21附 录 ...............................................................22致 谢 ..............................................................42贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 III 页基于单片机的数字温度计的设计摘 要随着科技的不断进步和传统工业现代化的不断推进。能够独立工作的温度检测显示和报警系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件还有的则是需要人工记录温度值的水银温度计,大大增加了人工劳动强度,不利于生产成本的控制且误差较大,所以本文需要设计一种能够实时监测显示温度值并根据需要报警的温度监测系统。与传统的温度监测相比,这里设计的数字温度检测系统具有读数方便、测温范围广、测温精确、数字显示、及时预警高低温度值、适用范围宽等特点。本设计选用AT89S51 型单片机作为主控制器件;DSl8B20 作为测温传感器, 6位共阳极 LED 数码管串口传送数据实时显示温度,该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制,另外该温度计还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程;当所测温度值在设定范围外时通过扬声器和红色 LED 发光管进行高低温报警。本文中实现的智能温度监测报警符合现代生产对温度的要求,使人们能及时了解自己生活环境温度值,为人们的出行、生产等各方面合理安排提供参考,给人们生产生活带来了极大的便利。关键词:单片机;温度传感器;扬声器;按键;数码管显示贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 IV页Based on MCU digital temperatureAbstractAlong with the technological progress and the development of the traditional industrial modernization. Ability to work independently temperature detection display and alarm system applied to many fields. The traditional temperature testing to thermistors for temperature sensitive components and is the record need artificial temperature mercury thermometer, greatly increased artificially labor intensity, go against the production cost control and error bigger, so this paper need to design a kind of can real-time monitoring shows the temperature and according to need alarm temperature monitoring system. Compared with the traditional temperature monitoring, here the digital temperature detection system design with reading convenient, temperature measuring range, high temperature measurement precision, digital display, timely warning discretion wide application scope of temperature, etc. This design multi-back AT89S51 single-chip microcomputer as the main control device type; DSl8B20 as temperature sensor, six altogether anode LED digital tube serial transmit data real-time display temperature, this device can be directly to the microcontroller transmission digital signals, facilitate SCM processing and control, in addition the thermometer also directly using temperature measuring device measuring temperature, thus simplifying the data transmission and processing; When measured in setting the temperature range through speakers and red LED tube high low temperature alarm. This paper realized the intelligent temperature monitoring alarm accords with modern production requirements on the temperature, so that people could prompt understanding their living environment for people's temperature, travel, production and so on various aspects reasonable arrangement for reference.贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 V 页Keywords: microcontroller,temperature sensors, speaker,buttons ,digital tube display 贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 1 页第一章 系统总体设计1.1 设计背景温度测量广泛应用于工农业生产中,传统生产中人们使用水银温度计来测量温度,通过人工记录温度值来判断加热、通风和降温设备来控制温度,这样不但容易产生人为误差,而且实时性差,对工作人员的劳动强度大,不利于生产成本的控制。在科技飞速发展的今天,某些行业对温度的实时性、精确度要求较高,由于工作环境的复杂性不利于人工测量温度,因而引发的事故时有发生,比如煤矿生产。对工业安全生产造成影响,甚至危及工作人员的安全。为了避免这些缺点,需要在某些特定的环境里安装数字温度计测量显示温度及报警,再通过一些外部设备的连接使得温度测量能够真正做到实时、精确的传送到相关设备以控制生产环境温度在有利于生产的范围内。本设计由于采用了新型单片机对温度进行测量,以其测量精度高、可运行性强、价格低廉等优点,特别适用于生活、医疗、工业生产等方面的温度测量及控制。1.2 电路的总体工作原理本设计的数字温度计采用 ATMEL 公司生产的 AT89S51 八位单片机作为 CPU,数字温度传感器采用 DALLAS 公司生产的 DS18B20,温度显示采用 7段 6位共阳极LED 红色数码管显示,报警器采用扬声器和发光二极管的声光报警。系统总体设计框图如图 1.1。图 1.1 系统总体框图根据设计要求,选择 DS18B20 作为本设计的温度传感器,选择 AT89S51 单片机作为 CPU 来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 2 页总体设计思路如下:系统接通+5V 电源后单片机发出启动命令给 DS18B20 数字温度传感器把所测得的温度数据发送到 AT89S51 单片机上,经过单片机的处理,把温度值在显示电路上显示,同时把温度数据发送到报警电路,若达到报警条件则进行声光报警(数码管显示“HH****”或“LL****”同时扬声器发出警报声),否则只显示四位温度值。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 3 页第二章 方案论证本章主要对毕业设计的题目进行了分析,根据要实现的功能,综合比较几种所需元器件,提出了实现功能的最佳方案。2.1 题目分析本次设计是设计一个用单片机控制的能准确测量温度并根据按键设置高低温报警的数字温度报警器。2.2 具体要求设计一个能测量常规温度的数字温度报警器,能够测温度的范围在-55℃~99℃,在此范围内可以设置温度的报警值。2.3 单片机的选择本次设计采用 ATMEL 公司生产的 AT 系列的单片机作为控制器。由于该系列单片机型号众多功能也略有不同,在考虑之后基本圈定了 AT89C51 或 AT89S51 两种符合本次设计需要的单片机类型,两种单片机的对比如下, 一方面,AT89S51 相对于 AT89C51 新增加了许多新功能使得它在适应单片机的大容量、多功能性方面优势明显,替代 AT89C51 之势不可阻挡,这些新功能包括: 新增加很多功能,性能有了较大提升,价格基本不变,甚至比 89C51 更低。ISP 在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离,是一个强大易用的功能。 最高工作频率为 33MHz,大家都知道 89C51 的极限工作频率是 24M,就是说 S52具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。 具有双工 UART 串行通道。 内部集成看门狗计时器,不再需要像 89C51 那样外接看门狗计时器单元电路。 双数据指示器。 电源关闭标识。 全新的加密算法,这使得对于 AT89S51 的解密变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。 兼容性方面:向下完全兼容 51全部字系列产品。比如 8051、89C51 等等早期贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 4 页MCS-51 兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序(不论教科书上采用的单片机是 8051 还是 89C51 还是 MCS-51 等等),在 AT89S51 上一样可以照常运行,这就是所谓的向下兼容。另一方面,由于 AT89C51 单片机程序写入需要用到编程器,该编程器价格较贵不利于成本控制。因为 AT89S51 支持在线编程功能,编程时不需要拆下单片机即可编程,符合很多客户需要。还有就是 AT89C51 系列单片机已经停产,市面上的该系列单片机多为存货且很难买到 [1]。本人经过以上各方面的综合考虑之后决定采用 AT89S51 单片机作为本次毕业设计的控制器。2.4 温度传感器的选择本次设计需要一种数字温度传感器。目前,已开发出多种数字温度传感器系列产品,它们的内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器 (或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。数字温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU). 数字温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-WIRE )总线、I2C 总线、 SMBUS 总线和 SPI 总线。数字温度传感器作为辅助器件可通过某些总线接口与微控制器(MCU)进行数据的传输。典型产品有 DS18B20 数字温度传感器,它能够很好的与多种微控制器(MCU),构成数字化温度控制系统。由于 DS18B20 将温度传感器、信号放大调理、A/D 转换、接口全部集成于一芯片,单总线连接,与单片机连接简单、方便,与 AD590 相比是更新一代的温度传感器,所以本设计采用 DS18B20 数字温度温度传感器。2.5 显示器的选择本次设计需要能显示六位数字的显示器,常见的有 LCD 液晶显示器和 LED 数码管显示器。传统的七段 LED 数码管显示器价格便宜,连接简单,不足之处是体积较大,不利于现代工业化生产集成,在许多电子产品中逐渐被 LCD 所取代,但在实验中数码管有着一定的实用优势。LCD 液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件,只要 2~3 伏就可以工作,工作
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于单片机的数字温度计的设计.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-254786.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    [email protected] 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开