四位数数字温度计的设计作者姓名：专业名称：电气工程及其自动化指导教师： 讲师摘要在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，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的技术，作为电气工程及其自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。温度计现在广泛应用于医疗、科研、制造、生活等各个方面，要求也越来越高。一般的老式的温度计是利用液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。但是这种温度计的精度和准确性却不一定很好。而随着科学技术的发展，现在又推出了一些新式的电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等，它们则是依据热敏电阻、电磁辐射等的影响设计的，应用领域更广，性能更好。而温度计的发展趋势就是精度越来越准确，使用越来越方便，范围越来越广等。所以我们应该把一些现行的比较先进的技术应用于温度计的设计和制造。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本文设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。但是此温度计也有着测温范围有限制，测温精度会因为温度传感器的不同而有所影响，不过用于一般的生活、工作等是可以胜任的。关键词： 数字控制 温度传感器 单片机 数字显示 报警温度AbstractIn this information age, the high-speed development of the microcontroller as one of the most classic micro controller, microcontroller technology has spread to our life, work, research, each domain, has become a more mature technology, as electrical engineering and automation specialized student, we studied the microcontroller, you should do it skilled application to life.The thermometer, is the floorboard of temperature measurement instrument, can accurate judgment and measure temperatures. The thermometer now widely used in medical treatment, scientific research, manufacturing, life, and other aspects, demand more and more is also high. General old-fashioned thermometer is by using liquid, gas and heat bilges cold shrink the influence of the temperature of the phenomenon such as the basis for design. But this thermometer precision and accuracy is not necessarily good. But with the development of science and technology, now again launched some new resistance thermometers, temperature electric dipoles thermometer, thermometer and light measurement thermometer, two-metal thermometer, etc., which is based on thermistors and electromagnetic radiation effect of design, application field better performance and more. And the development trend of the thermometer is more accurate, use precision more and more convenient, more widely, etc. So we should put some current of the more advanced technology used in the design and manufacture of the thermometer. This paper will introduce a kind of digital thermometer based on single-chip microcomputer control, the thermometer belongs to the multifunctional thermometer, can install fluctuation alarm, when the temperature is not setting temperature range, can report to the police. This paper designed digital thermometer readings is convenient, with wide range of temperature, temperature measurement precision, the digital display characteristics, wide application scope. But this thermometer also has a temperature measurement range have limits, temperature measurement precision of temperature sensors for different and influence, but for general purposes of life and work and can handle the job. Keywords: digital control,temperature sensor,microcontroller,digital display,alarming temperature目录摘要IAbstractII目录IV前言11 单片机简介21.1 主要性能41.2 引脚说明52 系统总体方案及硬件设计92.1 数字温度计设计方案论证92.2 总体设计框图102.2.1 主控制器112.2.2 显示电路112.2.3 温度传感器122.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路172.4 系统整体硬件电路设计182.4.1 主板电路182.4.2 显示电路193 系统软件设计203.1 初始化程序203.2 读出温度子程序223.3 读、写时序子程序233.4 温度处理子程序263.5 显示程序283.6 延时程序29总结30致谢31参考文献32附件1 源程序代码33附件2 整体原理图39前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，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数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。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，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50110度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED采用四位一体共阴的数码管。此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。1 单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端1的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微