数字温度计单片机课程设计论文zwl

电气与电子信息工程学院单片机课程设计设计题目：数字式温度计设计与制作专业班级：电子信息工程2011级（1）班学号：201140210121姓名：朱万林指导教师：李玉平王海华设计时间：2014/4/28～2014/5/9设计地点：K2—4071单片机课程设计成绩评定表姓名朱万林学号201140210121专业班级电子信息工程2011级（1）班课程设计题目：数字式温度计设计与制作课程设计答辩或质疑记录：1、2、成绩评定依据：实物制作（20％）：课程设计考勤情况（10％）：课程设计答辩情况（20％）：完成设计任务及报告规范性（50％）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2013年5月29日2目录第一部分课程设计任务书.....................................................3第二部分课程设计...................................................................5一、方案比较与论证...............................................................................................................51.1系统结构框图.............................................................................................................51.2方案比较.....................................................................................................................5二、硬件设计...........................................................................................................................62.1STC89C52单片机......................................................................................................62.2温度采集电路.............................................................................................................62.3温度显示电路.............................................................................................................72.4报警电路.....................................................................................................................72.5键盘控制电路.............................................................................................................7三、软件设计...........................................................................................................................71.主程序............................................................................................................................72.子程序............................................................................................................................8四、调试及仿真.......................................................................................................................81.用Keil软件调试程序...................................................................................................82.用protues进行仿真......................................................................................................9五、结果及总结.......................................................................................................................9附录.........................................................................................................................................101.电路原理图..................................................................................................................102.主程序..........................................................................................................................103.作品图..........................................................................................................................12参考文献.................................................................................................................................133第一部分课程设计任务书2013～2014学年第2学期学生姓名：专业班级：电子信息工程2011级（1）班指导教师：李玉平、王海华工作部门：电信学院基础教研室一、课程设计题目：单片机课程设计1.简易心率检测仪6.遥控开关2.电子时钟的设计7.抢答器的设计3.跑马灯的控制设计8.交通信号灯的控制设计4.数字式温度计设计9.多路数据采集系统5.数字式电压表设计10自选二、课程设计内容1.根据具体设计课题的技术指标和给定条件，以单片机为核心器件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2.熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；3.熟练使用单片机汇编语言进行软件设计；4.熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试；5.熟练使用Protel软件设计印刷电路板；6.学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；7.编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告。注：详细要求和技术指标见附录。三、进度安排1．时间安排序号内容学时安排（天）1方案论证和总体设计22硬件设计23软件设计24仿真测试及PCB设计15撰写和打印设计报告1合计10设计指导答辩地点：K2——407仿真实验室2．执行要求4单片机应用系统设计与制作多个选题，每组不超过6人，为避免雷同，在设计中每个同学所采用的方案不能一样。四、基本要求（1）根据要求确定系统设计方案；（2）绘制系统框图、系统原理总图，印刷电路板图，列出元器件明细表；（3）计算电路参数和选择元器件，画出软件框图，列出程序清单；（4）仿真，测试与修改调整；（5）误差分析与调整；（6）写出使用说明书；（7）对设计进行全面总结，写出课程设计报告。五、课程设计考核办法与成绩评定根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩分优、良、中、及格、不及格五等。评定项目基本内涵分值设计过程考勤10分答辩回答问题情况20分实物测试正常无故障运行40分设计报告完成设计任务、报告规范性等情况30分90～100分：优；80～89分：良；70～79分：中；60～69分，及格；60分以下：不及格5第二部分课程设计一、方案比较与论证1.1系统结构框图1.2方案比较方案一：本次设计的是测温电路，可以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采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。其结构框图如下，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路，所以制作过程比较麻烦。方案二：使用温度传感器DS18B20。在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，这样可以使设计和制作过程变得相对简单，所以可以采用一只温度传感器DS18B20。此传感器可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。6从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，不涉及到热敏电阻类元件，也不需要用到AD转换电路，程序设计也比较简单，所以采用方案二二、硬件设计2.1STC89C52单片机单片机AT89c52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满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用。2.2温度采集电路温度采集电路采用了温度传感器DS18B20，此温度传感器会将采集到的外界环境温度转化成数字信号，并通过引脚传送到单片机，DS18B20在与单片机连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。与之对应的电路图如下：DS18B20使用时，读取温度时共读取16位，前5个位为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。温度为正时读取方法为：将16进制数转换成10进制即可。温度为负时读取方法为：将16进制取反后加1，再转换成10进制即可。DS18B20可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，测量温度范围为－55℃～+125℃，本次设计采用的精度为70.25℃。2.3温度显示电路此设计采用的是LCD1602作为显示器件，LCD1602液晶显示器可以显示两行，每行可以显示16个字符。单片机将DS18B20采集到的数据进行处理后，通过LCD1602显示。其对应的电路图如下：LCD1602显示的时候，通过RS的RW两个引脚的组合，可以实现数据的读写和地址的读写，本次设计用LCD1602作为显示器，则只用写地址和写数据就可以了，也就是RS和RW为0，0或者为1，0。D0到D7为8个数据端，可以双向传输数据。VEE为对比度调整端口，一般接一个10K的滑动