数字温度计设计.doc

数字温度计设计.doc:..目录摘要 1第1章绪论 2第2章设计方案与论证 4第3章硬件设计 8第4章系统软件设计 11第5章仿真及调试 15总结 16参考文献 17附录1电路原理图 18附录2仿真电路图 19附录3元器明细表件 20附录4源程序 21摘要木设计以AT89C51单片机为核心,、移位寄存器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。它可以通过控制锁存键来锁存当前温度值,具有读数方便的特点。系统采用LED数码管作为显示器,软件程序采用均采用C语言编写,便于移植与升级。报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。关键词温度;AT89C51;传感器DS18B2第1章绪论温度计在人类社会的日常生活、生产和科研中,温度的测量和控制占有十分重要的意义,尤其在国防现代化及航天工业的科研和生产过程中,温度的精确测量及控制更是必不可缺的。H前温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热敏电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等,温度计中传感器是它的重要组成部分,它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。目前生活中所使用的温度计通常都是精度为1°°C的水银、煤油或酒精温度计,这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,容易损坏,并且使用非常不方便。本次设计的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,价格低廉,测温范围广,测温准确等优点,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AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阴极LED数码管以出口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。,测温范围-99°C—+127°C;°C;用LED数码管来显示当前温度,能锁存温度读数;所得温度是进行了四舍五入后的整数温度值。本设计控制单元采用单片机AT89C51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。系统结构框图如图2-1所示。单片机主控电路LED显示电路图2-1总体设计方框图系统以AT89C51单片机作为整个系统的控制中心,用于控制启动温度测量,接收传感器DS18B20测量的数据,温度值通过单片机处理后,在LED数码管上显示温度值。锁存键是用于锁存当前温度值。指示电路则用于指示锁存状态和单片机的工作状态。:采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制器。单片机运算能力强,软件编程灵活,自由度大。AT89C51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需耍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。方案二采用FPGA(现场可编辑门列阵)作为系统主控制器。FPGA可以实现齐种复杂的逻辑功能,规模大,集成度高,体积小,稳定性好,并口可利用EDA软件进行仿真和调试。FPGA采用并行工作方式,提高了系统的处理速度,常用于大规模实吋性耍求较高的系统。方案比较,以上两种方案中,方案一的四个端口只需要两个就能满足设计需要,资源比较适中。而方案二将使FPGA的高速处理能力得不到充分发挥,故选择方案一。: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屯压或屯流采集过来,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,就可以将被测温度值显示出來,但这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较复杂、成本高。方案二:进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计屮,大多都是使用传感器,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•育接读取被测温