LCD显示数字体温计.doc

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1、目录1.课程设计目的……………...................12.课程设计内容和要求……...................12.1.设计内容…………….....................12.2.设计要求…………….....................13.设计方案……….…......................13.1.设计思路…………......................13.2.总体设计框图………......................13.3.工作原理及程序流程图………...............83.

2、4.硬件电路原理图………....................94.课程设计总结……………...................105.参考文献……………….....................11附录（运行程序）………………………………………………121.课程设计目的（1）掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；（2）学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；（3）了解数字体温计电路的基本实现原理；（4）掌握计数器、显示等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法；（5）学习掌握硬件电路设计的全过程。2．设计内容和要求数字体温计电路具体

3、设计要求如下：（1）查阅所用器件技术资料，详细说明设计的数显温度测量仪电路工作流程；（2）温度测量范围：28℃～45℃，测量精度为0.1℃，数字显示为数三位。（3）响应时间小于5s;（4）测量完成后，自动发出短促的鸣叫声，进行提示。3.设计方案3.1设计思路及方案比较3.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。3.1.2方案二进而考虑到用温

4、度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。3.2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AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用LM016L液晶显示屏以P0口直接传送数据实现温度显示。主控制器LCD显示温度传感器单片机复位时钟振荡测试完成报警整图1　总体设计方框图3.2.1主控制器单片

5、机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。3.2.2显示电路显示电路采用LM016L液晶显示屏，接受从P03口输出段码。并采用译码器控制数码管的扫描和显示。3.2.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新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位的数字值读数方式。DS18B20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

6、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；DS18B20采用3脚PR－35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。C64位ROM和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器图2DS18B20内部结DS18B20

7、温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。3.3工作原理及程序流程图3.3.1DS18B20的测温原理和温度转换DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次

8、测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55