基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的電路設(shè)計(jì)

電子機(jī)電論文編號(hào):JD286     論文字?jǐn)?shù):12369,頁數(shù):42

目  錄
1  緒論 - 1 -
1.1 選題的背景和意義 - 1 -
1.2 溫度傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 - 1 -
1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)及發(fā)展 - 2 -
1.3.1單片機(jī)的特點(diǎn) - 2 -
1.3.2單片機(jī)的發(fā)展 - 3 -
1.4本文主要工作 - 4 -
2  設(shè)計(jì)方案論證和系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) - 5 -
2.1 設(shè)計(jì)方案論證 - 5 -
2.1.1設(shè)計(jì)方案一 （普通傳感器+A/D轉(zhuǎn)換器） - 5 -
2.1.2設(shè)計(jì)方案二（溫度傳感器DS18B20） - 6 -
2.2 設(shè)計(jì)要求及功能 - 7 -
3  單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) - 8 -
3.1 單片機(jī)的選型 - 8 -
3.1.1 AT89C2051的主要功能特性 - 8 -
3.1.2  AT89C2051的硬件結(jié)構(gòu) - 9 -
3.2單片機(jī)晶振及復(fù)位電路設(shè)計(jì) - 12 -
3.3外圍硬件電路設(shè)計(jì) - 13 -
3.3.1 DS18B20溫度傳感器工作原理 - 13 -
3.3.2 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 - 17 -
3.4 LED顯示電路 - 18 -
3.4.1 LED顯示器結(jié)構(gòu) - 18 -
3.4.2 顯示電路設(shè)計(jì) - 19 -
4 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) - 22 -
4.1主程序 - 22 -
4.2讀出溫度子程序 - 22 -
4.3溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 - 23 -
4.4 計(jì)算溫度子程序 - 24 -
4.5DS18B20的各個(gè)ROM命令 - 25 -
4.6 溫度數(shù)據(jù)的計(jì)算處理方法 - 27 -
結(jié)束語 - 28 -
致謝 - 29 -
參考文獻(xiàn) - 30 -
附錄一 - 31 -
附錄二 - 40 -

1  緒論
1.1 選題的背景和意義
    隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。
溫度測量在物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學(xué)試驗(yàn)（如：物體的比熱容、汽化熱、熱功當(dāng)量、壓強(qiáng)溫度系數(shù)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)）中，有特別重要的意義。現(xiàn)在所使用的溫度計(jì)通常都是精度為1℃和0.1℃的水銀、煤油或酒精溫度計(jì)。這些溫度計(jì)的刻度間隔通常都很密，不容易準(zhǔn)確分辨，讀數(shù)困難，而且他們的熱容量還比較大，達(dá)到熱平衡所需的時(shí)間較長，因此很難讀準(zhǔn)，并且使用非常不方便。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測溫比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。
目前溫度計(jì)的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計(jì)發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、數(shù)字溫度計(jì)、電子溫度計(jì)等等，溫度計(jì)中傳感器是它的重要組成部分，它的精度、靈敏度基本決定了溫度計(jì)的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。傳感器應(yīng)用極其廣泛，目前已經(jīng)研制出多種新型傳感器。但是，作為應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)系統(tǒng)要求選用適宜的傳感器，并與自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)連接起來，從而構(gòu)成性能優(yōu)良的監(jiān)控系統(tǒng)。