基于单片机的数字温度计设计报告

基于单片机的数字温度计设计报告内容摘要：

制器 主控制器选用 Atmel 公司 89 系列 单片机 中 AT89C51。 AT89C51单片机片内有 4KB 的 Flash 存储器，可以在线下载程序，方便在系统的开发过程中进行程序的调试。 晶振采用 12MHZ。 图 5 AT89C51 外部芯片及引脚排列图 显示电路 采用液晶显示屏 LCD1602 显示，第一行显示“ Current temp” ,第二行显示实时温度。 用 P0 口进行 LCD1602 的数据写操作， ~ 口进行 LCD1602 的命令控制端口。 电路图 如下： 8 图 6 温度显示电路 DS18B20 与单片机的接口电路 DS18B20 与单片机的连接有两种方法，一种是 VDD 接 外部电源，GND 接地， DQ 与单片机的 I/O 线相连 ；另一种是用寄生电源供电；本设计采用外接电源方式， DQ 端（ 2 脚）接 AT89C51 的 脚与微处理器通信。 图 7 DS18B20 与单片机的接口电路 9 五、 系统的软件设计 系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序等。 主程序 主程序 的主要功能是测温系统初始化，温度的实时显示、读出并处理 DS18B20 的测量温度值。 主程序流程图如图 8 所示。 图 8 主程序流程图 读出温度子程序 读出温度子程序的 主要功能是读出 RAM 中的 9 字节。 在读出时须进行 CRC 校验，校验有错时 不进行温度数据的改写。 读出温度子程序流程图如图 9 所示。 Y N 初始化 调用显示子程序 初次上电 读出温度值 温度计算处理 显示数据刷新 发温度转换开始命令 10 图 9 读出温度子程序流程图 温度转换命令子程序 温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。 当采用 12位分辨率时，转换时间约为 750ms。 程序流程图如图 10 所示。 N N Y Y 发 DS18B20 复位命令 发跳过 ROM 命令 发读取温度命令 读取操作， CRC 校验 9 字节完。 CRC 校验正确 移入温度暂存器 结束 结束 发读取温度命令 发跳过 ROM 命令 发 DS18B20 复位命令 11 计算温度子程序 计算温度子程序将 RAM 中的读取值进行 BCD 码的转换、运算，并进行温度值正负的判定。 程序流程图如图 11 所示。 图 11 计算温度子程序流程图 六、 测试与仿真 本设计是在 ISIS 7 Professional 环境下进行仿真的， 仿真所用到的器件有：单片机 AT89C51，温度传感器 DS18B20，蜂鸣器，液晶显示器，一些电阻，电容等。 以下是仿真电路图： N Y 开始 温度零下 温度值取补码 置“ — ”标志 计算小数位温度 BCD 值 计算整数位温度 BCD 值 结束 置“ +”标志 12 由图可知：本设计在仿真条件下可以 正确的显示温度，且可以精确到 ℃ ，满足要求。 七、 心得体会 总的来说， 这次课程设计还是挺成功的。 但在这个过程中，还是遇到了不少了问题，最后在老师和同学的帮助下，终于成功的解决了问题。 通过这次对数字温度计的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字温度计的原理与设计理念。 单片机课程设计的重点就在于软件算法的设计，需要有很巧妙的程序算法，虽然以前写过一些程序，但觉的要写好一个程序并不是一 13 件简单的事， 我们只有 不断的调试 ， 不断的修改才能把程写的更好。 很多时候 ，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只 学习理论往往是不够的， 实践才是硬道理。 参考文献。