数字温度计 毕业设计论文

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1、温度计设计报告1设计概况1.1设计概述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,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89C52,测温传感器使用DS18B20,用两只4位共阴极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。1.2设计符合以下要求:■基本范围-20℃-70℃■精度误差为±0.5℃■LED数码管直读显示,当温度为“负”,则显示负号;最低位显示摄氏度符号“C”。■当温度不在基本范围内时,蜂鸣器报警■当温度大于70℃,发光二

2、极管闪烁;当温度小于-20℃,发光二极管闪烁1.3所用材料:温度传感器DS18B20一个,AT89C52一个,12M晶振一个,四位共阴极数码管两个,蜂鸣器一个,发光二极管两个,电阻电容及导线若干。2方案的总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89C52,温度传感器采用DS18B20,用两只4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。主控制器LED显示温度传感器时钟振荡蜂鸣器发光二极管图1 总体设计方框图2.1主控制器主控制器采用单片机AT89C52。AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8

3、kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和25618bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结

4、合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。2.2显示电路显示电路采用两只4位共阴LED数码管和数码管的驱动芯片74LS245。2.2.1四位数码管如图所示:图2数码管的外形尺寸图3数码管的引脚排布注:管脚顺序:从数码管的正面看,以第一引脚为起点,管脚的顺序是逆时针排列的。A-11B-7C-4D-2E-1F-10G-5DP-32.2.2数码管的驱动芯片74LS24574LS245用来驱动led或者其他的设备,它是8路同相三态双向总线收发器,可双向传输数据  *74LS245还具有双向三态功能,既可以输出,也可以输入数据。1

5、8  *当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时,必须接入74LS245等总线驱动器  */G=1,DIR=X(X=0或者1),输入和输出均为高阻态;高阻态的含意就是相当于没有这个芯片。*当/G低电平有效时,DIR=“0”,信号由B向A传输(接收)DI;DIR=“1”,信号由A向B传输;(发送)。图474LS245引脚分布2.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字

6、值读数方式。2.3.1DS18B20的性能特点如下:●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;●无须外部器件;●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;●零待机功耗;●温度以9或12位数字;●用户可定义报警设置;●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作;2.3.2DS18B20详细引脚功能描述见下表。序号名称引脚功能描述181GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当

7、被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。2.3.3通信过程:(1)主机拉低单总线至少480us产生复位脉冲;(2)主机释放单总线,进入接收模式,释放时产生上升沿;(3)单总线器件检测到上升沿,延时15-60us;(4)单总线器件通过拉低总线60-240us来产生应答脉冲;(5)主机接受应答信号,对从机ROM进行命令和功能命令操作;所有读写时序至少60us,两个独立的时序间至少1us回复时间。2.3.4DS18B20的基本参数DS18B20的64位ROM的结构开始8位是产品类型的编

8、号,接着是每个器件的惟一的序号,共有48位,最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH

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