河南工业职业技术学院学校毕 业 设 计姓 名： 学 号：系 部： 电子工程系 专 业： 电子信息工程技术 设计题目： 数字温度计 指导教师： 2011 年 5 月 II摘 要温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高,，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一、精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展数字温度计（Digital Thermometer）简称 D 温度是许多监控系统中的一个重要参数。TM，它是采用数字化测量技术，把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。采用单片机控制的数字温度计，由于精度高、可扩展性强、集成方便、抗干扰能力强，得到了广泛的应用。本设计以单片机和温度传感器为核心，设计数字温度计。实现对温度的采集、监视和报警。在温度采集的实现中，使用了 AT89C2051 单片机和温度传感器 DS18B20，温度监视部分利用动态驱动技术，以单片机驱动 4 位 LED 数码管。温度测量范围-55+125，通过按键设置上下限报警温度，并用 4 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示，能准确达到设计要求。正文还介绍了集成温度传感器 DS18B20 的原理，AT89C2051 单片机功能和应用，给出了硬件系统的各部分电路及相关程序。关键词：单片机 AT89C2051; 温度传感器 DS18B20; 温度; 测量IIIABSTRACTTemperature measurement in physics experiments, medical and health, food production and other fields, especially in the thermal test, has a special significance. With the continuous improvement of living standard, people have become increasingly demanding on the thermometer, the thermometer features a traditional single, low precision work for the modern, scientific research, life and provide better and more convenient facilities to need SCM technology start, all toward the digital control, intelligent control directionDigital thermometer (Digital Thermometer) referred to as D temperature monitoring system is one of many important parameters. TM, it is the use of digital measuring technology to convert the continuous temperature is not continuous, discrete digital form and displayed in the instrument. Controlled by single chip digital thermometer, due to high precision, scalability, easy integration, anti-interference ability, has been widely used.The design of a microcontroller and temperature sensors as the core, design digital thermometer. To achieve the collection of temperature, monitoring, and alarm. In the temperature acquisition implementation, using the AT89C2051 microcontroller and temperature sensor DS18B20, temperature monitoring part of the dynamic drive technology, a microcontroller-driven four LED digital tube. Temperature measurement range -55 +125 , through the upper and lower alarm temperature setting button, and with four common anode LED digital serial transmission of data to achieve temperature display, It can meet the design requirements.Text also introduces the principles of Integrated Temperature Sensor DS18B20, AT89C2051 microcontroller features and applications, given the various parts of the circuit hardware and related procedures.Key words: microcontroller AT89C2051; temperature sensor DS18B20; temperature; measurementIV目 录一、 引言 1 二、系统设计方案 22.1 系统设计要求 22.2 系统的组成结构与工作原理 2三、硬件电路设计 33.1 器件选择 33.1.1 AT89C2051简介 33.1.2 DS18B20 简介 43.2 系统硬件电路 83.2.1 主板电路 83.2.2 显示电路 10四、系统软件设计 124.1 主程序 124.2 读出温度子程序. 134.3 计算温度子程序 135、总结 14致 谢. 15 参考文献 16 附录源程序 17V 河南工业职业技术学院 1一、 引言 温度是许多监控系统中的一个重要参数。温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学试验中，有特别重要的意义。随着人们生活水平的不断提高,，人们对温度计的要求越来越高，传统的温度计功能单一、精度低，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。数字温度计（Digital Thermometer）简称 DTM，它是采用数字化测量技术，把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。采用单片机控制的数字温度计，由于精度高、可扩展性强、集成方便、抗干扰能力强，得到了广泛的应用。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89C2051，测温传感器使用 DS18B20，因其内部集成了 A/D 转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器 DS18B20 只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20 芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器 DS18B20 做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。本设计用 4 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示，能准确达到设计要求。 河南工业职业技术学院 2二、系统设计方案2.1 系统设计要求本设计中计算机利用单片机对温度传感器采集到的温度数据定时采样，并在数码管上显示，LED 数码直读显示。2.2 系统的组成结构与工作原理图1 温度测控系统结构图其工作过程为：单片机定时采集温度传感器所感应到的被测对象的表面温度，并将采集到温度数据显示在数码管上.DS18B20 温度采样 单片机 数码管显示温度 河南工业职业技术学院 3三、 硬件电路设计3.1 器件选择系统硬件主要包括: 单片机AT89C2051，传感器DS18B20、共阳数码管等。其中单片机主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能,传感器完成信号的采样功能,LED完成温度值的显示功能。3.1.1 AT89C2051简介单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。AT89C2051 是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C2051 是一种高效微控制器。AT89C2051 单片机主要特性有(1)与 MCS-51 兼容； (2)4K 字节可编程闪烁存储器；(3)寿命有 1000 写/擦循环；（4）数据保留时间可达 10 年；（5）全静态工作：0Hz-24Hz；（6）三级程序存储器锁定；（7）128*8 位内部RAM；（8）32 可编程