单片机课设基于数字温度传感器数字温度计的设计.doc

单片机课设基于数字温度传感器数字温度计的设计 单片机课程设计报告 题目：基于数字温度传感器数字温度计的设计设计要求：利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为?55125，精确到0.5。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机，测温传感器使用DS18B20，用LED数码管显示温度。二、方案论证：设计两种以上的实现方案并说明各自的优缺点，说明本次课程设计采用的方案及原因。 方案一：采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，进而制成温度计。但是其测温传感器比较复杂，而且不易通过编制程序来控制测温精度，增大系统设计的难度。 方案二： 采用DS18B20温度传感器。DS18B20的内部3脚（或8脚）封装；使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号；3.05.5V的电源供电方式和寄生电源供电方式；ROM由64位二进制数字组成，共分为8个字节；RAM由9个字节的高速暂存器和非易失性电擦写ROM组成。综上所述：温度传感器选取智能测温器件DS18B20。理论设计：用CAD软件绘制的硬件原理图及工作原理的分析；软件流程图及带注释的程序清单。单片机控制程序如下：#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ds P37; /温度传感器信号线uint temp; /定义整型的温度数据float f_temp; /定义浮点型的温度数据unsigned char code table 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, /带小数点的09编码0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef ; /不带小数点的09编码void delay uint z /延时函数 uint i,j; for i z;i 0;i- for j 110;j 0;j- ; void dsreset void /DS18B20复位，初始化函数 uint i; ds 0; i 103; while i 0 i-; ds 1; i 4; while i 0 i-; bit tempreadbit void /读一位数据函数 uint i; bit dat; ds 0; i+;/i+起延时作用 ds 1;i+; i+; dat ds; i 8; while i 0 i-; return dat ; uchar tempread void /读一个字节数据函数 uchar i,j,dat; dat 0; for i 1;i 8;i+ j tempreadbit ; dat j 7 | dat 1 ; /读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在dat里 return dat ; void tempwritebyte uchar dat /向DS18B20写一个字节数据函数 uint i; uchar j; bit testb; for j 1;j 8;j+ testb dat&0x01; dat dat 1; if testb /写1 ds 0; i+; i+; ds 1; i 8; while i 0 i-; else ds 0; /写0 i 8; while i 0 i-; ds 1; i+; i+; void tempchange void /DS18B20 开始获取温度并转换 dsreset ; delay 1 ; tempwritebyte 0xcc ; /写跳过读ROM指令 tempwritebyte 0x44 ; /写温度转换指令 uint get_temp /读取寄存器中存储的温度数据 uchar a,b; dsreset ; delay 1 ; tempwritebyte 0xcc ; tempwritebyte 0xbe ; a tempread ;/读低8位 b tempread ;/读高8位 temp b; temp 8;/两个字节组合为1个字 temp temp|a; f_temp temp*0.0625; /温度在寄存器中为12位，分辨率为0.0625 temp f_temp*10+0.5; /乘以10表示小数点后面只取1位，加0.5是四舍五入 f_temp f_temp+0.05; return temp;/temp是整型 /*void display uchar num,uchar dat /数据显示程序 /num是第几个数码管，dat是要显示的数字 while 1 uchar i; P0 tabledat; i 0xff; i i& 0x01 num ;/用i来存储位选数据，只有一位为0 P2 i; delay 2 ; */void dis_temp uint temp /显示温度数值函数t传递的是整形的温度值 uchar i; i temp/100; /除以100得到商，为温度的十 P0 table10+i; P2 0xfb; delay 5 ; P2 0xff; /在第一个数码管上显示 i temp%100/10; /100取余再除以10得到商，为温度的个位 P0 tablei; P2 0xfc; delay 5 ; P2 0xff; /在第2个数码管上显示 i temp%100%10; /100取余再用10取余，为温度的小数位 P0 table10+i; P2 0xfb; delay 5 ; P2 0xff; /在第3个数码管上显示 void main /主函数 while 1 uchar i; tempchange ; dis_temp 0 ; 工作原理的分析： 数码管的段选连接在P0口上，位选连接在P27P25上，由单片机直接控制。DS18B20的数据端直接连接到P37口，由单片机直接对温度的采取进行控制。四、程序流程图：0五、电路仿真及仿真结果分析：PCB的制作图：测试方案与测试结果： 测B试方案：先上电，看数码管的显示是否是温度计测试的温度，在用打火机在DS18B20温度传感器周边打火，看数码管上的温度是否有变化。 测试结果：数码管上的温度显示随外界的温度变化而变化，说明作品是好的。作品功能和使用说明：作品功能：能实现对外界温度的检测。使用说明：接通电源，开始对外界温度进行检测，按下开关后重新进行检测。心得体会：设计及制作调试过程中遇到的问题及解决办法；本次课设的收获。在做这个作品的过程中主要是PCB板的制作遇到了很大的麻烦，因为自己以前的PROTEL没有学好，一直都不会画，所以遇到很大的麻烦。八、参