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单片机课程设计
题 目: 数字温度计
院 别: 机电学院
专 业: 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,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。
方案二
考虑到用温度传感器,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,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,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,费用较低,可靠性高,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
主要元件如下表所示
电子元件
数量
单价
万用板
1
8
数码管(4位共阴)
1
4
STC89C52RC
1
5
74HC573(锁存器)
3
2
蜂鸣器
2
1
自锁开关
2
DS18B20(温度传感器)
1
7
排式电阻
1
三极管9013
5
2
1
50
51下载器
1
6
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数据线
1
8
整个电路的工作原理是:在正常的供电状态下,首先利用单片机从DS18B20(温度传感器)处理接收的相应数据,然后经其处理后并将相应的数据分别传送到相应的锁存器接收口,通过锁存器控制数码管实现实时显示。根据设定的温度上、下阀值,控制蜂鸣器做出相应的反应。
有了总体设计方案后,下面就是原理图的制作了。。将数码管电路与主控制电路分开画,最后两者是用导线连接。,。
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四.接口电路设计
系统由单片机最小系统、显示电路、报警电路、温度传感器等组成,电路采用USB
供电。
主控制器
主控制器采用STC89C52单片机,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,2个16 位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
STC89C52单片机电路
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,电容采用22pF的电容值
显示电路
显示电路采用4 位共阴极LED 数码管, 口作为段码输出并作为数码管的驱动。 口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。
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:
1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;
2、多个DS18B20 可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能
3、无须外部器件;
4、可通过数据线供电,~;
5、零待机功耗;
6、温度以9或12位数字;
7、用户可定义报警设置;
8、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;
9、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;
DS18B
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