基于单片机的数字温度计方案设计.docVIP

毕业设计说明书 课题名称 基于单片机的数字温度计方案设计 学生姓名 邹海龙 学生学号 201925004177 所属系部 机电工程系 专业班级 19电气3班 院内导师 莫程凯 院外导师 王浩伦 起止时间 2021.11—2021.12 湖南财经工业职业技术学院教务处制 目 录 TOC \o "1-2" \h \u 25819 一、课题介绍 1 20695 （一）设计目的 1 15272 （二）设计任务 1 9110 （三）设计思路 1 5278 二、总体方案设计 2 8515 三、系统硬件设计 2 3467 （一）电路设计 2 15804 （二）元件清单 8 2809 四、系统软件设计 8 4865 （一）总体程序流程图 8 20510 （二）温度传感器程序设计 8 27609 （三）软件程序讲解 8 26468 五、仿真模拟与测试 11 28862 （一）仿真平台介绍 11 26672 （二）仿真测试 11 28942 六、总结 15 19399 （一）遇到的主要问题 15 21200 （二）收获与体会 15 21131 参考文献 15 17804 附录 16 PAGE PAGE 18 基于单片机的数字温度计方案设计 一、课题介绍 在我们的日常生活中，温度对于我们来说至关重要，与我们的生活息息相关，而人体对于温度的变化是很敏感的。但是，我们靠自己的感知是无法精确分辨出具体的温度的，我们只是通过手机、电视等渠道得知具体的温度值，因为温度是不能直接被测量的物理量，我们想测量温度必需使用专业的器件来进行温度的准确测量。而随着我们科学技术地不断发展，电子技术应用更是在日常生活中处处可见，因此也诞生出了各种各样的电子产品，而检测温度的电子产品与专业仪器也更加普遍，在各行各业中都起着十分重要的作用。如：在农业中，温度检测在蔬菜大棚中就能够实时检测到大棚内的温度，从而进行调温；在工业中，利用它来测量机械的工作环境和器件温度，预防过热而导致不安全的事件发生，保证机器的正常运行，使得生产力大大提高；在生活中，能够测量人体的温度，通过温度来判断人体的身体状况。 （一）设计目的 对于传统的温度计来说，只能够测量出温度值，读取数值不方便，精确度也不够高，而且需要等待的时间也较长，而基于单片机的数字温度计，却能补足它们的缺点，能够实时显示温度值，而且相比较而言，精确度也会更高，同时也便于携带。 （二）设计任务 本次设计对单片机数字温度计的任务要求： 1.能够测量-20~80oC之间的温度； 2.在温度值小于20oC和大于32oC时报警； 3.显示温度精度为0.1oC。 （三）设计思路 本次设计是基于单片机数字温度计的设计，因为无需实物演示，所以整个设计以AT89C51单片机为核心，利用Proteus8.6软件进行仿真电路图的绘制，进行仿真模拟，设计思路如下： 1.选择所需的元器件及型号； 2.熟知整个原理图的功能； 3.用Altium Designer软件画出原理图； 4.使用KEIL4软件编辑程序； 5.将程序烧录进Proteus8.6软件中，试验仿真程序的可行性； 6.将仿真实验的结果记录下来，如有不足加以改进。 二、总体方案设计 系统框图可分为：单片机最小系统模块、DS18B20温度传感器模块、4位共阴数码管显示模块、蜂鸣器报警模块和LED指示灯模块。 图1 系统框架图 如图1所示，由DS18B20温度传感器负责采集温度数据后发送给单片机，然后由单片机分析采集来的数据，并根据数据发出指令给显示设备和报警模块，显示设备采用4位共阴数码管，显示检测到的温度值。报警模块采用蜂鸣器加LED的模式，当温度数据超过设定值时，则会进行声光报警。 三、系统硬件设计 （一）电路设计 1.电路原理图 图2是基于单片机数字温度计的电路图，主要有：单片机最小电路、DS18B20数字温度传感器模块电路、数码管显示电路、蜂鸣器报警模块电路、LED显示电路5个部分组成。 图2 基于单片机数字温度计的电路原理图 2.AT89C51简介 （1）概述 AT89C51是可编程可擦除的只读存储器，具有4K字节（52是8K字节），低电压和高性能的CMOS 8位微处理器，有40个引脚。 （2）主要功能特性 ①能够与MCS-51相兼容； ②4k可反复擦写(>1000次）Flash ROM； ③外部时钟0HZ-24H