數(shù)電課程設(shè)計-溫度計實驗報告

1、.一、設(shè)計項目名稱溫度采集顯示系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計二、 設(shè)計內(nèi)容及要求1， 根據(jù)設(shè)計要求，完成對單路溫度進行測量，并用數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度值系統(tǒng)硬件設(shè)計，并用電子CAD軟件繪制出原理圖，編輯、繪制出PCB印制版。要求：（1）原理圖中元件電氣圖形符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)；(2) 整體布局合理，注標(biāo)規(guī)范、明確、美觀，不產(chǎn)生歧義。(3) 列出完整的元件清單(標(biāo)號、型號及大小、封裝形式、數(shù)量)(4) 圖紙幅面為A4。(4) 布局、布線規(guī)范合理，滿足電磁兼容性要求。(5) 在元件面的絲印層上，給出標(biāo)號、型號或大小。所有注釋信息（包括標(biāo)號、型號及說明性文字）要規(guī)范、明確，不產(chǎn)生歧義。2.編寫并調(diào)試驅(qū)動程序。功能要求：

2、（1）溫度范圍0-100。（2）溫度分辨率±1。（3）選擇合適的溫度傳感器。3.撰寫設(shè)計報告。提示：可借助“單片機實驗電路板”實現(xiàn)或驗證軟件、硬件系統(tǒng)的可靠性。溫度傳感器摘要：溫度的檢測與控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實現(xiàn)對溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)，隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域。一種數(shù)字式溫度計以數(shù)字溫度傳感器DS18B20作感溫元件，它以單總線的連接方式，使電路大大的簡化。傳統(tǒng)的溫度檢測大多以熱敏電阻為傳感器，這類傳感器可靠性差，測量溫度準(zhǔn)確率低且電路

3、復(fù)雜。因此，本溫度計擺脫了傳統(tǒng)的溫度測量方法，利用單片機STC89C52對傳感器進行控制。這樣易于智能化控制。關(guān)鍵詞：數(shù)字測溫；溫度傳感器DS18B20；單片機STC89C52；一概述傳感器從功能上可分為雷達(dá)傳感器、電阻式傳感器、電阻應(yīng)變式傳感器、壓阻式傳感器、熱電阻傳感器、溫度傳感器、光敏傳感器、濕度傳感器、生物傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、超聲波測距離傳感器等，本文所研究的是溫度傳感器。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣泛的一類傳感器。溫度傳感器是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質(zhì)主要有半導(dǎo)體。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁

4、多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測溫系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，在工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、家庭多方面均有應(yīng)用。從而使得現(xiàn)代溫度傳感器的發(fā)展。微型化、集成化、數(shù)字化正成為發(fā)展的一個重要方向。二硬件設(shè)計1.DS18B20DS1820 單線數(shù)字溫度計特性 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊 簡單的多點分布應(yīng)用 無需外部器件 可通過數(shù)據(jù)線供電 零待機功耗 測溫范圍-55+125，以 0.5遞增 溫度以 9 位數(shù)字量讀出 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間 200ms（典型值） 用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費品

5、、溫度計或任何熱感測系統(tǒng) DS1820溫度傳感器外觀圖（a）和引腳圖（b）引腳1接地引腳2數(shù)字信號輸入/輸出引腳3接高電平5V高電平 （a） (b)2.STC89C52STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷

6、結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。最高運作頻率35Mhz，6T/12T可選。圖2-2-1 89C52管腳圖3. 晶振電路為了產(chǎn)生時鐘信號，在8052 內(nèi)部設(shè)置了一個反相放大器，XTAL1 是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端，XTAL2 是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，也是內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。當(dāng)使用自激振蕩方式時，XTAL1 和XTAL2 外接石英晶振，使內(nèi)

7、部振蕩器按照石英晶振的頻率振蕩，就產(chǎn)生時鐘信號。本系統(tǒng)用12MHZ的石英晶振，接STC89C52的18和19腳，具體電路如下圖所示。圖2-3-1 單片機的晶振電路4復(fù)位電路在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24 個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時，將使單片機復(fù)位，只要這個腳保持高電平，52 芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0P3 口均置1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM 的0000H 處開始運行程序。該芯片的復(fù)位腳為9腳，所以復(fù)位電路接AT89S52的9腳，具體電路如下圖所示。圖2-4-1 單片機的復(fù)位電路5顯示電路圖2-5-

8、1 整體電路圖顯示電路采用共陽數(shù)碼管，數(shù)碼管的ADP端接單片機的P0.0P0.7端，1234端通過三極管接單片機的P1.0P1.3端，三極管實現(xiàn)放大作用。6.電源 本系統(tǒng)采用5v電源。三軟件設(shè)計#include "reg52.h"sbit ds=P37;bit flag;unsigned char code table10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;unsigned char code wtable=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;unsigned ch

9、ar tempdate4=0XFF,0XFF,0XFF,0XFF;void DelayUs2x(unsigned char t);void DelayMs(unsigned char t);bit Init(void);unsigned char tempreadbyte(void);void tempwritebyte(unsigned char dat);unsigned int tempread(void);void Display(unsigned char wei,unsigned char num);void Init_dingshiqi(void);void main() uns

10、igned int temph,templ,temp; Init_dingshiqi(); while (1) if(flag=1) flag=0; temp=tempread(); temph=temp*0.0625; templ=temp&0x0f; templ=templ*6/10; if(temph%100/10)=0) tempdate0=0Xff;else tempdate0=table(temph%100)/10; tempdate1=table(temph%100)%10&0x7f; tempdate2=tabletempl; tempdate3=0xc6; v

11、oid DelayUs2x(unsigned char t) while(-t);void DelayMs(unsigned char t) while(t-) DelayUs2x(245); DelayUs2x(245); bit Init(void) bit dat=0; ds = 1; DelayUs2x(5); ds = 0; DelayUs2x(200); DelayUs2x(200); ds = 1; DelayUs2x(50); dat=ds; DelayUs2x(25); return dat;unsigned char tempreadbyte(void) unsigned

12、char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i-) ds = 0; dat>>=1; ds = 1; if(ds) dat|=0x80; DelayUs2x(25); return(dat);void tempwritebyte(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-) ds = 0; ds = dat&0x01; DelayUs2x(25); ds = 1; dat>>=1; DelayUs2x(25);unsigned int

13、tempread(void) unsigned char a=0; unsigned int b=0; unsigned int t=0; Init(); tempwritebyte(0xCC); tempwritebyte(0x44); DelayMs(10); Init(); tempwritebyte(0xCC); tempwritebyte(0xBE); a=tempreadbyte(); b=tempreadbyte(); b<<=8; t=a+b; return(t);void Display(unsigned char wei,unsigned char num) s

14、tatic unsigned char i=0; P2=0xff; P0=wtablei+wei; P2=tempdatei; i+; if(i=num) i=0;void Init_dingshiqi(void) TMOD |= 0x01; EA=1; ET0=1; TR0=1; void zhongduan(void) interrupt 1 static unsigned int num; TH0=(65536-2000)/256; TL0=(65536-2000)%256; Display(0,4); num+; if(num=300) num=0; flag=1; 四總結(jié)課程設(shè)計體會

15、課程設(shè)計體會這門課程設(shè)計即將結(jié)束，在這次制作過程中，可以說是充滿挑戰(zhàn)也有驚喜，在充滿困惑的同時也多些了解，雖然時間不是很長但過程確實值得回味，每一個細(xì)節(jié)我們都親歷而為，也因此印象深刻。在學(xué)習(xí)或?qū)嵺`中我們或多或少掌握了一些知識，有了一些體會和感受。當(dāng)然我也認(rèn)識到了自己學(xué)習(xí)中的不足，看到了自己在運用知識方面欠缺。經(jīng)過將兩周的單片機課程設(shè)計，終于完成了我們的數(shù)字溫度計的設(shè)計，這些日子是我大學(xué)生活里充實的生活，看著自己的勞動成果，雖然沒有完全達(dá)到設(shè)計要求，但從心底里說，還是高興的，畢竟這次設(shè)計把實物都做了出來，心里有種說不出的感覺。畢竟自己的努力還算有所回報，我為自己的努力感到自豪。高興之余不得不深思呀！ 在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過這樣的設(shè)計但這次設(shè)計真的讓我長進了很多，單片機課程設(shè)計重點就在于軟件算法的設(shè)計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序并不是一件簡單的事，舉個例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)