单片机的数字温度计设计方案(附代码及仿真).pdf

1/17 基于 STC89C52 的数字温度计目录1、绪论.32、方案选择 2.1、主控芯片选择 3 2.2、显示模块.3 2.3、温度检测模块.4 3、系统硬件设计3.1、51 单片机最小系统设计.4 3.2、电源供电电路设计.5 3.3、LCD显示电路设计.6 3.4、温度检测电路设计.7 4、系统软件设计4.1、温度传感器数据读取流程图.9 4.2、系统程序设计.10 5、编程和仿真5.1、Keil 编程软件.11 5.2、proteus.11 5.3、仿真界面.11 6、总结.127、附录附录 1、原理图.12 2/17 附录 2、程序清单.13 1、绪论在信息高速发展的21 世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的一个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。温度和人们的生活息息相关，温度的测量也就变得很重要。2、系统方案选择2.1 主控芯片选择方案一：STC89C52RC STC89C52RC 是采用 8051 核的 ISP在线可编程芯片，最高工作时钟频率80MHz，片内含 8KB的可反复擦写 1000 次的 Flash只读存储器，器件兼容MCS-51 指令系统及 8051 引脚结构，芯片内集成了通用8 位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在线可编程特定，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C52RC 系列单片机是单时钟周期、高速、低功耗的新一代8051 单片机。方案二：ATmega8 ATmega8是 ATMAL公司在 2002 年第一季度推出的一款新型AVR高档单片机。在 AVR家族中，ATmega8是一种非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备AVR高档单片机 MEGA系列的全部性能和特点。但由于采用了小引脚封装为 DIP28和 TQFP/MLF32），所以其价格仅与低档单片机相当，再加上AVR单片机的系统内可编程特性，使得无需购买昂贵的仿真器和编程器也可进行单片机嵌入式系统的设计和开发，同时也为单片机的初学者提供了非常方便和简捷的开发环境。由以上两种方案进行比较，我们选择STC89C52RC 作为主控芯片，因为该芯片是入门级单片机，我们对该款单片机比较熟悉，而AVR单片机较为高端，这次的设计用 STC89C52 已经足够使用，引脚也够用，故用STC89C52 作为主控芯片。STC89C52RC 价格低廉，一般 5 元以内可以买到，在通银买也很方便。2.2 时钟及显示模块方案一：数码管数码管亮度高，显示大，特别是显示的时间很直观，价格比较便宜，但多位的数码管在动态扫描的时候会出现闪烁。而且数码管占用的位置较大，且比较耗电。方案二：1602 液晶屏1602 液晶屏显示清晰且不会闪烁，在需要时还可以输出字符等内容，由于液晶屏是数字式的，因此和单片机系统的接口简单，操作方便。1602LCD液晶文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 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的时间就可以使单片机复位。这里尤其要注意的是晶振和电容的位置，它们距离单片机引脚越短越好，因为太长可能无法使单片机起振。另外是EA端一定要接上电源，使单片机能够工作。3.2 电源供电电路设计电源供电电路如下图所示：文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 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ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q15/17 我们采用 4 节 1.5V 的电池作为电源，LM2940 为稳压芯片，稳压芯片两端分别接两个 0.1uf 和 100uf 的电容进行滤波，以获得更稳定的电压。D1 为电源指示灯，当开关打开，显示灯亮，表示给电路供+5V电压。其中，LM2940 作为常用的稳压芯片，比7805 的转换效率要高，7805 直接输入不接输出的情况下，其内部会有 3mA 的静态电流消耗，而2940 的静态电流比 7805 要小的多，故选择 LM2940作为稳压芯片。4 节电池装在电池盒中，在电路板下方安装，使用两套螺丝。3.3 LCD 显示电路设计1602LCD液晶屏显示电路如下图所示：1602LCD液晶屏为 5V 电压驱动，带背光，可显示两行，每行16 个字符，不能显示汉字。液晶 1、2 端为电源；15、16 为背光电源；为防止直接加5V而烧坏背光灯，在 15 脚串联一个 1K电阻晶 3 端为液晶对比度调节端，通过一个10K的电位器来调节液晶显示对比度。用于限流。液液晶4 端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机P1.0端口。液晶 5 端为读/写选择端，因为我们不需要从液晶中读取数据，只向其写入命令和数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地。液晶6 端为使能信号，是操作必须的信号，接单片机的P1.1口。3.4 温度检测电路设计温度检测电路如下图所示：文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 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所示.。图5.3.1外部封装形式在仿真软件中如图 5.3.2 所示图5.3.2 DS18B20的测温原理如图5.3.3所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2 的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量.计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 所对应的基数分别置入减法计数器 1 和温度寄存器中，减法计数器1 和温度寄存器被预置在-55 所对应的一个基数值。文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 HC2O4N6T5I1 ZF4B4H8K4Q1文档编码:CB8A6U8V4Q5 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