基于51单片机课程设计报告 (2).docx

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1、基于51单片机课程设计报告单片机课程设计课题：基于51单片机的交通灯设计专业：机械设计制造及其自动化学号：指导老师：邵添设计日期：2017/12/18成绩：重庆大学城市科技学院电气学院基于51单片机数字温度计设计报告一、设计目的作用本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线接口，测量温度范围-55C+125C。在-10+85C范围内,精度为0.5C。18B20的精度较差，为2C。现场温度直接以“一线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。合适于恶劣环境的现场温度测量，

2、如：环境控制、设备或经过控制、测温类消费电子产品等。本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来收集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总经过是，传感器收集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判定后将温度传递到数码管显示。二、设计要求1利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。2利用数码管实时显示温度。3当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，L

3、ED闪烁指示。4.能够手动设置上限和下限报警温度。三、设计的详细实现1、系统概述方案一：由于本设计是测温电路，能够使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流收集过来，进行A/D转换后，就能够用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就能够将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比拟费事。方案设计框图如下：方案二：考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以能够采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，能够很容易直接读取被测温度值，进行转换，就能够知足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比拟

4、简单，软件设计也比拟简单，故采用了方案二。2、单元电路设计与分析1、硬件设计根据系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。数字温度计总体电路构造框图所示：单片机的选择单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能知足电路系统的设计需要，很合适便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。由于器件问题，我们使用了通用的手机5V充电器接口。复位电路模块单片机系统的复位电路在这里使用的是上电+按钮的复位电路形式，其中电阻R采用的是10K的阻值，电容采用电容值为10uF的电解电容，电路图如下：型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，

5、它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。电路图如下：按键模块按键是用来设置报警的上下限温。K1是用来进入上下限调节形式的，当按一下K1进入上限调节形式，再按一下进入下限调节形式。在正常形式下，按一下K2进入查看上限温度形式，显示1s左右自动退出；按一下K3进入查看下限温度形式，显示1s左右自动退出；按一下K4消除按键音，再按一下启动按键音。在调节上下限温度形式下，K2是实现加1功能，K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温度正负的。2、软件设计主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和现实数据刷新子程序等。主程序主程序的主

6、要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。温度测量每1S进行一次。主流程图如下：显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高数据显示位为0时，将符号显示位移入下一位。系统的调试及性能分析：硬件调试，首先检查电感的焊接能否正确，然后可用万用表测试或通电检测。软件调试能够先编写显示程序并进行硬件的正确性检验，然后分别进行主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和现实数据刷新子程序等的编程及调试由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因而，对DS18B20进行读/写编程时必须严格地保证读/写时序；否则将无法读取测

7、量结果。本程序采用单片机汇编或C语言编写用KeilC51编译器编程调试。软件调试到能显示温度值，并且在有温度变化时显示温度能改变，就基本完成。性能测试可用制作的温度计和已有的成品温度计同时进行测量比拟。由于DS18B20的精度很高，所以误差指标能够限制在0.5以内。另外，-55+125的测温范围使得该温度计完全合适一般的应用场合，其低电压供电特性可做成用电池供电的手持温度计。四、总结本次的课程设计使我们进一步稳固了书本上的知识，做到了学以致用。这是我们第二次本人动手设计的电路，通过系统仿真软件Proteus和编译软件Keil，使我们进一步了解了单片机的设计制作经过，其中最为困难的是软件部分，即

8、编程部分，我们上网找了好多资料，固然经过本人的修改，但还是有很多功能不能实现，如温度上下限设置。由于Proteus并不是很熟练，在使用的经过中有很多原件的名称不知道，进而花费了大量的时间在网上查找，今后应该在这方面多多努力。最后一步的焊接硬件也碰到了不少费事。总结经历的时候我们得出这样的结论，学习应该学以致用，有目的的去学习，假如学了不用等于没学。其次，要学以致用，理论联络实际，这样才会获得事半功倍的效果。五、附录附录一：元件清单附录四：源程序/*程序名;基于51单片机的温度计*功能：实时测量温度，超过上下限报警，报警温度可手动调整。K1是用来*进入上下限调节形式的，当按一下K1进入上限调节形式，再按一下进入下限*调节形式。在正常形式下，按一下K2进入查看上限温度形式，显示1s左右自动*退出；按一下K3进入查看下限温度形式，显示1s左右自动退出；按一下K4消除*按键音，再按一下启动按键音。在调节上下限温度形式下，K2是实现加1功能，*K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温度正负的。*编程者：彭明闯*编程时间：2021/05/30*/#include