2022年基于51单片机的最小系统的数字体温计设计.docx
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1、精品学习资源基于 STC89C52 最小系统地数字体温计设计摘 要现代信息技术地三大基础是信息采集即传感器技术 、信息传输 通信技术 和信息处理运算机技术 .传感器属于信息技术地前沿尖端产品,特殊是温度传感器种类日益繁多,数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成地自动温度掌握系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D 转换器地弊端等优点,被广泛应用于工业掌握、电子体温计、测温仪器等各种温度掌握系统中.智能温度传感器 亦称数字温度传感器 是在 20 世纪 90 岁月中期问世地 .它是微电子技术、运算机技术和自动测试技术ATE 地结晶 .它们内部都包含温度传感器、A/D
2、转换器、信号处理器、储备器或寄存器 和接口电路. 有地产品仍带多路挑选器、中心掌握器CPU 、随机存取储备器RAM 和只读储备器ROM. 智能温度传感器地特点是能输出温度数据及相关地温度掌握量,适配各种微掌握器MCU ;并且它是在硬件地基础上通过软件来实现测试功能地,其智能化程度也取决于软件地开发水平 .对某些智能温度传感器而言,单片机仍可通过相应地寄存器来设定其A/D 转换速率 典型产品为MAX6654 ,辨论力及最大转换时间典型产品为 DS1624. 随着时代地进步和进展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟地技术,采纳单片机掌握已经成为了一种潮流.本文
3、将介绍一种基于STC89C52 单片机掌握地数字体温计,协作采纳DS18B20 为温度采集模块,HS1602 液晶显示模块显示结果,另外用 MAX232模块进行电压转换进行程序地烧写,实现对体温地采集与再现.关键词:52单片机,DSI8B20,HS1602,体温计欢迎下载精品学习资源THE DIGITAL THERMOMETERS DESIGN BASED ON STC89C52 S MINUIMUM SYSTEMABSTRACTModerninformationtechnologyis based on the three informationcollectionie,sensor tec
4、hnology,informationtransferICTand informationprocessing computertechnology. Sensor belongs to the forefrontof cutting-edge informationtechnology products, especially the increasingly diverse types of temperature sensors, digital temperature sensor is more suitable for a varietyofmicroprocessor inter
5、faceforthe compositionof the automatic temperature control system can overcome the analog sensors and signal conditioningrequired for microprocessor interfacingcircuitand A/ D converterdefects,etc., are widelyused in industrialcontrol, electronicthermometer,thermometer,etc.ofvarious temperature cont
6、rol systems. Smart temperature sensor also known as digital temperature sensor in the mid-1990s, came out. It is the micro-electronics technology, computer technology and automated testing techniques ATE of the crystal. They contain the internal temperature sensor, A / D converter, signal processor,
7、 memoryor registers and the interface circuit. Some products are also with the multiplexer, the centralcontroller CPU, random access memory RAM and read-only memory ROM. Smart temperature sensor is characterized by the temperature data can be exported and the related amount of temperature control, f
8、it a variety of microcontrollers MCU ; and it is based on thehardware to achieve through software testing capabilities, and its degree depends on intelligent inthe software development level. Some smarttemperature sensor, the controller can also register through the appropriate set ofits A / D conve
9、rsionrate typicalproductsMAX6654,the maximumresolutionand conversiontime typicalproductDS1624.Withthe progress and development, microcontroller technology has spread to our lives, work, research in various fields, has become a relatively mature technology, using SCM has become a trend. This article
10、describesa microcontroller based control of digital thermometers STC89C52, with the use of DS18B20 the temperature acquisitionmodule,HS1602liquidcrystaldisplaymoduledisplays the results, another module with a MAX232 voltage conversion, to achieve the temperature of the acquisition and reproduction.欢
11、迎下载精品学习资源Keywords: 52 microcontroller; DSI8B20 ; HS1602 ; thermometer欢迎下载精品学习资源目 录1 引言12 总体设计方案32.1 方案论证 -32.1.1 单片机系统32.1.2 电源模块32.1.3 温度传感器32.1.4 显示模块42.1.5 确定方案42.2 总体设计 -43 硬件设计53.1 单片机系统53.1.1 单片机最小系统73.1.2 复位电路73.1.3 时钟振荡电路83.1.4 电源模块83.2 温度传感器模块93.2.1 DS18B20 原理93.2.2 DS18B20 电路连接123.3 液晶显示模块
12、133.4 串口通信模块144 软件设计164.1 软件流程164.2 DS18B20 模块程序设计174.2.1 程序流程 -错误!未定义书签;4.2.2 程序源码 -错误!未定义书签;4.3 HS1602 驱动程序设计174.3.1 程序流程 -错误!未定义书签;4.3.2 程序源码 -错误!未定义书签;4.5 RS-232-C 串口通信模块程序设计184.5.1 单片机端通信程序设计错误!未定义书签;5 测试及结果分析 -196 结 语20参考文献21附 录22欢迎下载精品学习资源1 引言体温计是在温度计地基础上研制胜利地.1714 年,德国物理学家华伦海特,初期研制地体温表是把盛着酒精
13、地玻璃管放在冰雪和盐地混合物里,看玻璃管内酒精降到哪里,刻上一条线,然后把表含入口中,看酒精升到哪里,又刻上一条线.把这两条线作为固定点,再把两条线之间分成0 96.这就是初期地体温计 .后来,华海伦特把冰点定为32,沸点为212 ,创造了华氏温标 .1742 年又创造了 0 100 地摄氏温标,从今实现了体温计地刻度标准化 .1865 年,英国地阿尔伯特创造了一种很有特色地体温计,特点是储存水银地细管里有一狭道,当体温计接触人体后,水银很快升到人体实际体温处,取出后水银柱不下降,而是在狭道处断开,使狭道以上部分始终保持体温度数.这种温度计受到了临床地欢迎和普及应用 .但是随着科技地进步,如今
14、,又显现了多种类型地体温计.电子式体温计随着科学技术地进展,目前已经显现许多类型地新式体温计.电子式体温计利用某些物质地物理参数(如电阻、电压、电流等)与环境温度之间存在地确定关系,将体温以数字地势式显示出来,读数清楚,携带便利.其不足之处在于示值精确度受电子元件及电池供电状况等因素影响,不如玻璃体温计.耳温体温计体温计一般在腋下、口腔、直肠等处使用,在实际应用中,人们普遍感觉不便利或不舒适 .耳式体温计是通过测量耳朵鼓膜地辐射亮度,非接触地实现对人体温度地测量.只需将探头对准内耳道,按下测量钮,仅有几秒钟就可得到测量数据,特别适合急重病患者、老人、婴幼儿等使用 .片式体温计不断进展地新技术又
15、带来了一种特别奇妙地体温计,可以叫片式体温计或点阵式体温计.这种体温计只出名片大小,长6-7 厘 M 、宽 0.5 厘 M 左右,上面布满了一些附有数字地排列整齐地圆点 .在进行体温测试后,某一数值以下地圆点会全都变暗,而其余圆点颜色不变,使用者即可依据上述变化确定体温.这种温度计价格不高,体积较小,便于携带和储存,本身污染特别小,特殊适用于医疗机构,可以一次性使用,防止交叉感染.红外体温计欢迎下载精品学习资源红外体温计是通过接受红外能量而设计地小仪器,其核心部件是一种叫红外探测器地光电元件 ,它可以将人体地红外辐射转变为电学信号,再经过电子学放大和处理成体温数字显示出来 .通过探测鼓膜及四周
16、组织发射地红外线热量,再通过内置微电脑晶片快速运算出精确地体温,并且显示到小数点后一位,解决了传统体温计刻度难以辨认地困扰.全新一秒体温计能在一秒钟内扫描八次体温,并显示出最高地一个温度读数,更加确保了测量地精确.随着人们生活水平地不断提高,单片机掌握无疑是人们追求地目标之一,它所给人带来地便利也是不行否定地,其中数字温度计就是一个典型地例子,但人们对它地要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、供应更好地更便利地设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化掌握,智能化掌握方向进展.本设计所介绍地数字体温计,具有有用性强、牢靠性高,测量精度精确、测量速度快,读数便利等优点,输出温度采纳数字显示
17、,在设计中掌握器使用STC89C52 单片机,温度传感器使用DS18B20 ,用 HS1602 液晶显示器实现温度显示,用MAX232及串口实现数据传送,用USB接口实现供电.欢迎下载精品学习资源2 总体设计方案2.1 方案论证2.1.1 单片机系统目前比较流行51 系列单片机和凌阳单片机.AT89C51 单片机需要用仿真器来实现软硬件地调试,较为繁琐;STC89C52 八位单片机除具有AT89C51 单片机全部地优点外,具有更大地程序储备空间,可在线仿真地功能,便利调试.因此,选用 STC89C52 八位单片机作为温度计地主控部分 .2.1.2 电源模块采纳一般地直流电源实现电路简洁,而且采
18、纳集成电源芯片设计地直流电源电压比较稳固,完全满意系统各模块地供电要求,但是一般直流电源体积比较大,变压器地散热对测温精度也有影响,所以采纳USB 接口直接由电脑供电,完全满意STC89C52 和 DS18B20等各模块地工作电压范畴.2.1.3 温度传感器采 用 专 用 地 集 成 温 度 传 感 器 ( 如 AD590 、 LM35/LM45) 和 数 字 化 温 度 传 感 器( DS18B20 、DS1620 )测温,数字化温度传感器具有接口简洁、直接数字量输出、精确度高等优点 .DS18B20 是 DALLAS公司地最新单线数字温度传感器,它是世界上第一片支持“一线总线 ”接口地温度
19、传感器 .一线总线特殊而且经济地特点,使用户可轻松地组建传感器网络,它地测量温度范畴为55 125,在 10 85范畴内,精度为 0.5,现场温度直接以 “一线总线 ”地数字方式传输,大大提高了系统地抗干扰性,适合于恶劣环境地现场温度测量,如:环境掌握、设备或过程掌握、测温类消费电子产品等,DS18B20 支持3 5.5V 地电压范畴,使系统设计更敏捷、更便利、更廉价、体积更小.DS18B20 可以程序设定9 12 位地辨论率,精度为0.5,辨论率设定及用户设定地报警温度储备在E 2 PROM 中,掉电后依旧储存 .因此,本方案选用DS18B20 作为温度测量传感器 .欢迎下载精品学习资源2.
20、1.4 显示模块由于系统要求实现测量体温,要显示地信息不仅可以是温度值,仍可以是简洁地图形.所以采纳 HS1602 液晶显示模块显示测温结果.2.1.5 确定方案为了不失通用性和智能性,本方案采纳STC89C52 单片机作为掌握器,单总线温度传感器 DS18B20 进行温度采集 .电源部分并没有采纳一般地直流电源而利用USB 接口通过电脑供电,完全满意STC89C52 和 DS18B20 等各模块地工作电压范畴.并且显示模块使用HS1602 液晶显示器 .2.2 总体设计本方案设计地系统由单片机系统、温度传感器模块、液晶显示模块、单片机复位电路、串口通信模块和电源模块组成,其总体架构如图2.1
21、.单片机复位主液晶显示串口模块控制器时钟振荡温度传感器图 2.1 总体设计方框图Fig.2.1 Block diagram of the overall design欢迎下载精品学习资源3 硬件设计3.1 单片机系统方案采纳 STC89C52 单片机作为掌握器,完成全部地掌握功能,包括:温度传感器DS18B20 地初始化和读取温度值、HS1602 液晶模块驱动、温度储备及读取、和PC 机地串口通信 .STC89C52 是一个低功耗,高性能CMOS 8 位单片机,具有如下特点:40 个引脚, 4kBytes Flash 片内程序储备器,128 bytes 地随机存取数据储备器(RAM ), 32
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- 2022 基于 51 单片机 最小 系统 数字 体温计 设计
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