基于51单片机的数字温度计-副本

分类号：TP单位代码：107密级：一般学号：--------------本科毕业论文（设计）题目：基于51单片机的数字温度计专业：姓名：指导教师：职称：答辩日期：二〇一三年五月二十七日基于51单片机的数字温度计的设计摘要：本系统采用AT89C51型单片机作为数字温度计控制核心，采用DS18B20温度传感器作为测温电子元件，通过LED显示管传输数据，实现温度的测量,并用发光二极管的灭和亮进行报警。整个系统包含两部分，一是硬件部分，另一个是软件部分。硬件采用常用的器件单片机和温度传感器，软件用C语言进行编程，从而实现所需功能。此系统是软硬结合，传感器测温，单片机处理，显示管显示，最终完成电子温度计的总体设计。此系统小巧紧促，控制精度高，信号采集效果好，便于实际的应用。关键词：温度计单片机温度传感器Designofdigitalthermometerbasedon51singlechipMicrocomputerAbstract:ThesystemusesAT89C51microcontrollerasadigitalthermometertocontrolcore,DS18B20temperaturesensorfortemperaturemeasurementofelectroniccomponentsandtransmitdatathroughLEDdisplaytransistors,andtemperaturemeasurement，Realizationoftemperaturemeasurement,andledoutandlightalarm.Thewholesystemconsistsoftwoparts,thatishardware,otherissoftware.Commonlyusedbyhardwaredevicesandsingle-chipmicrocomputertemperaturesensors,softwareprogrammingintheclanguage,inordertoachievetherequiredfunctionality.Thissystemisacombinationofsoftandhard,temperaturemeasurementsensor,MCU,displaydisplay,finalizetheGeneraldesignoftheelectronicthermometer.Thissystemissmall,jincu,highcontrolprecision,signalacquisitioneffects,easeofpracticalapplications.Keywords:ThermometerSingle-chipmicrocomputerTemperaturesensor目录1绪论...................................................................................................................................11.1题目背景及目的.....................................................................................................11.2国内外研究状况.....................................................................................................11.3课题主要工作..........................................................................….….....…….22开发工具keil简介......................................................................................................22.1keil的介绍...........................................................................................................22.1.1系统概述...........................................................................................................22.1.2整体结构...........................................................................................................33数字温度计方案可行性分析..........................................................................................44.系统硬件选择与设计........................................................................................................................55系统软件的设计...................................................................................................................16结论.....................................................................................................................................18参考文献.............................................................................................................................18谢辞.....................................................................................................................................19附录.....................................................................................................................................201绪论1.1课题的背景和目的温度对于生物的生存起着重要的作用，而人们对环境的感知也从单纯的身体感感官发展到今天的用各种温度计来对周围的环境进行准确的测量。过去的温度测量方法不仅耗时耗力，而且精度差，但单片机的出现使得温度的采集和数据的处理得到了很好的解决。过去的温测装置主要以热敏电阻为测温元件，其成本低，但需用一些信号处理电路，并且可靠性相对较差，精确度低。与过去的测温装置比较，这里设计的电子温度计具有测温准确，便于读数，适用范围广等等。单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有三十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，以广泛应用到各种行业。这次设计选用的是最常用的51系列，便于实现和应用。测温传感器采用美国DALLAS半导体公司的智能温度传感器DS18B20，测温范围为﹣55~﹢125℃，最大分辨率可达0.0625℃，可以直接读出被测温度值，采用单线制与单片机相连，具有低成本和易使用的特点，同时它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理。从DS1820读出或写入DS1820信息仅需要一根口线，其读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。DS18B20能提供12位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度测量系统。课题的设计目的1深入学习单片机应用的知识，提高综合及灵活运用所学知识的能力。2学习DS18B20数字温度传感器的测温原理。3通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。4学会用Proteus7Professional进行电路的仿真。5学会使用KeiluVision3软件，进一步学会用c语言进行单片机的编程。1.2国内外研究状况虽然我国这几年在温度控制领域有很大突破，但综其实力还不能和欧美以日本相比。我国一般的温控技术比较成熟，但就智能方面，我国还不是非常成熟的。但随着国家资金的投入，以及项目的研究使我国的温控逐步得到很好的发展。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。1.3课题的主要工作本课题的重点是应用单片机和温度传感器，进行温度的转换及测量。主要工作如下：1选好单片机和温度传感器，用Proteus进行仿真，及其PCB的焊接和调试。2温度传感器采用DS18B20。3温度的显示用数码管。4用c语言编写好程序，调试，最后完成设计要求。2开发工具keil2.1keil的介绍编程使用的软件是KEIL，编程使用C语言。KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。假如运用C语言编程，Keil的使用十分方便，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也能发挥很大作用。2.1.1系统概述KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍KeilC51开发系统各部分功能和使用。2.1.2KeilC51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(．OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(．ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用