数字温度计的设计

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1、计算机工程学院单片机实习报告设计题目：数字温度计的设计专业：计算机科学与技术组别：学生姓名:学号:起止日期:指导教师:目录1引言12硬件电路设计12.1主控制器12.2显示电路22.3温度传感器23程序设计43.1主程序43.2读出温度子程序53.3温度转换命令子程序53.4计算温度子程序53.5显示数据刷新子程序54源程序代码64.1主程序64.2读DS18B20程序64.3写DS18B20程序74.4处理温度BCD码子程序74.5温度值刷新子程序94.6显示子程序105调试与结论11总结13参考文献14

2、附录1515《单片机实习报告》1引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，该设计控制器使用单片机AT89S52，测温传感器使

3、用DS18B20，测温范围为-55~125℃，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。2硬件电路设计按照系统设计功能的要求，确定系统由3各模块组成：主控制器、测温电路和显示电路，如图2.1所示。DS18B20AT89S52主控制器显示电路扫描驱动图2.1数字温度计总体电路结构图2.1主控制器AT89S52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中

4、断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。15《单片机实习报告》2.2显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管，从P1口输出段码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用三极管。2.3温度传感器2.3.1DS18B20的性能特点DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的

5、特点，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的主要性能特点如下：（1）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器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；（2）测温范围-55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃；（3）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温；（4）工作电源:3~5V/DC；（5）在使用中不需要任何外围元件；（6）测量结果以9~12位数字量方式串行传送；（7）适用于DN15~25，DN40~D

6、N250各种介质工业管道和狭小空间设备测温；2.3.2DS18B20的内部结构DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构如图2.2所示。CVDD64位ROM和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器I/O图2.2DS18B20内部结构图15《单片机实习报告》64位ROM的开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的唯一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报

7、警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。DS18B20的存储器包括高速暂存器RAM和可电擦除E2PROM，可电擦除E2PROM又包括温度触发器TH和TL，以及一个配置寄存器。存储器能完整的确定一线端口的通讯，数字开始用写寄存器的命令写进寄存器，接着也可以用读寄存器的命令来确认这些数字。当确认以后就可以用复制寄存器的命令来将这些数字转移到可电擦除E2PROM中。当修改过寄存器中的数时，这个过程能确保数字的完整性。高速暂存器RAM是由8个字节的存储器组成；第1和第2个字节是温度的显示位。第3和第4个字节

8、是复制TH和TL，同时第3和第4个字节的数字可以更新；第5个字节是复制配置寄存器，同时第5个字节的数字可以更新；6、7、8三个字节是计算机自身使用。用读寄存器的命令能读出第9个字节，这个字节是对前面的8个字节进行校验。当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位