基于单片机的数字温度计的电路设计

论文编号:JD286     论文字数:12369,页数:42

1  绪论
1.1 选题的背景和意义
    随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃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，并且使用非常不方便。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，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。
目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。传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。

目  录
1  绪论 - 1 -
1.1 选题的背景和意义 - 1 -
1.2 温度传感器的发展现状 - 1 -
1.3 单片机的特点及发展 - 2 -
1.3.1单片机的特点 - 2 -
1.3.2单片机的发展 - 3 -
1.4本文主要工作 - 4 -
2  设计方案论证和系统的整体设计 - 5 -
2.1 设计方案论证 - 5 -
2.1.1设计方案一 （普通传感器+A/D转换器） - 5 -
2.1.2设计方案二（温度传感器DS18B20） - 6 -
2.2 设计要求及功能 - 7 -
3  单片机控制电路设计 - 8 -
3.1 单片机的选型 - 8 -
3.1.1 AT89C2051的主要功能特性 - 8 -
3.1.2  AT89C2051的硬件结构 - 9 -
3.2单片机晶振及复位电路设计 - 12 -
3.3外围硬件电路设计 - 13 -
3.3.1 DS18B20温度传感器工作原理 - 13 -
3.3.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 - 17 -
3.4 LED显示电路 - 18 -
3.4.1 LED显示器结构 - 18 -
3.4.2 显示电路设计 - 19 -
4 系统程序的设计 - 22 -
4.1主程序 - 22 -
4.2读出温度子程序 - 22 -
4.3温度转换命令子程序 - 23 -
4.4 计算温度子程序 - 24 -
4.5DS18B20的各个ROM命令 - 25 -
4.6 温度数据的计算处理方法 - 27 -
结束语 - 28 -
致谢 - 29 -
参考文献 - 30 -
附录一 - 31 -
附录二 - 40 -