基于STC89C52单片机的数字温度计

1、精选文档 基于STC89C52单片机的数字温度计 成员姓名： 邹远淳 徐冰 孙顺新 唐高峰 专业班级： 自动化2班 指导教师： 杨伟新目录摘要P11绪论P2 2系统组成及工作原理P3 2.1总体设计方案P3 2.2系统模块组成P33系统电路设计P4 3.1 STC89C52单片机主控制器P4 3.2 LED数码管显示模块P5 3.3温度检测模块P74系统软件设计P85系统测试P9 5.1主要指标测试P9 5.2测试结果分析P9参考文献P10附录P11 基于STC89C52单片机的数字温度 专业：自动化 成员姓名：邹远淳 徐冰 孙顺新 唐高峰 指导教师：杨伟新摘 要 温度的检测是工业生产中比较典

2、型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。本文设计了一种基于STC89C52单片机的温度检测系统，该系统将温度传感器DS18B20接在控制器的端口上，对温度进行采集，将采集到的温度值显示在LED数码管上。经实验测试表明，该系统设计和布线简单，结构紧凑，有可读性高，反应速度快，测量准确，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便等优点，具有关阔的应用前景。关键词 STC89C52，数字温度计，DS18B20ABSTRACT Temperature detection is one of typical application in

3、industrial production.As the sensor is more widely used in the production and life,Using new digital temperature sensor for temperature test and temperature control get faster developed.This paper designs a temperature detection based on STC89C52 single-chip microcomputer system.The system will be t

4、he temperature sensor DS18B20 connect to a port on the controller,collect temperature,collected temperature value will be displayed on the LED digital tube.Through experimental tests,the system design and wiring is simple,compact-sized,there are readable,quick response,accurate measurement,high EFT,

5、high cost performance,convenient extension and other benefits,it has a sprawling application prospect. Key Words: STC89C52，Digital thermometer，DS18B20 1绪论随着人民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是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子。 单片机控制温度检测系统的温感系统主要是DS18B20芯片，该芯片由一根总线控制，电压范围为3.0v-5.5v。DS18B20具有测温方便、测温范围广、测温精度高

6、等特点。出于对此类问题的探索，我们设计并制作了此温度检测系统。 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，该设计控制器模块主要使用STC89C52单片机，测温传感模块使用DS18B20;显示模块使用LED数码管，可以只管、准确的显示所测温度值。2系统组成及工作原理1总体设计方案经分析，将系统分为两个部分，一个是由温度传感器DS18B20组成的检测部分，另一个是由单片机和LED数码管组成的主控与显示部分。如图所示DS18B20将检测到的数据送到单片机，单片机对接收到的数据进行处理并送到1602显示，6V电

7、源给各个部分供电。 图2-1 系统总设计图2系统模块组成本系统由单片机主控电路、DS18B20温度检测模块、LED数码管显示模块3部分组成。3系统电路设计1 STC89C52单片机主控制器 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数

8、器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。STC89C52引脚图如下所示： 图3-1 STC89C52引脚图 STC89C52单片机主控电路原理图如下： 图3-2 STC89C52单片机主控电路原理图单片机主控模块包括了振荡电路、复位电路，同时接入了各个模块的接口，保证了整个系统的灵活性。单片机是整个

9、系统的控制中枢，它指挥外围器件协调工作，从而完成特定的功能。硬件实现上采用模块化设计，每一模块只实现一个特定功能，最后再将各个模块搭接在一起。这种设计方法可以降低系统设计的复杂性。控制电路的核心器件是由STC公司生产的STC89C52单片机，属于MCS-51系列。STC89C52是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术；片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器；在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决

10、方案；价格低廉、性能可靠、抗干扰能力强。因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。 3.2 LED数码管显示模块LED数码管原理图如下所示： 图3-3 LED数码管原理图下面左图为实验板其中一只数码管，而右图为数码管的内部接法，也就是前面所说的共阳极。当要其显示“1”时，只需置B 与C 为低电平，而其它的为高电平；当要显示“2”时，只需置ABGED 为低电平，而其它的为高电平；当要显示“8”时，就除了小数点以外全部为低电平；如此类推。 图3-4 数码管 图3-5 数码管的内部接法下面我们来系统地介绍一下在单片机应用电路中最为实用的 LED 数码管显示方法“动态扫描”。什么是动态扫描？就是所要工作的

11、若干个数码管轮流显示，只要轮流显示的速度足够快，每秒约50 次以上，由于人眼的 “视觉暂留” 特性，看起来就像是连续显示，这样称为动态扫描。这种显示方式在数码管应用系统中应用得最为广泛。 图3-6 动态扫描电路 图3-7 动态扫描的工作时序左图为共阳极的动态扫电路，而右图则为电路的工作时序。下面我们来分析一下动态扫描的工作原理。在电路中T1T2T3 为用作开关作用，当B极dig1dig2dig3 为低电平时导通，为高电平时截止，三个电阻为限流电阻。下面我们从图5-15 来理解一下动态扫描的工作原理。第一：首先显示个位，在单片机中将dig1 置低电平，而dig2 与dig3 置高电平，所以只有T

12、1 导通，而T2 与T3 则截止，同时在段码ag 中输出相应段码的低电平，那么在数码管中只有个位显示，而相应的十位与百位则没有显示。第二：显示十位，在单片机中将dig2 置低电平，而dig1 与dig3 置高电平，所以只有T2 导通，而T1 与T3 则截止，同时在段码ag 中输出相应段码的低电平，那么在数码管中只有十位显示，而相应的个位与百位则没有显示。第三：显示百位，在单片机中将dig3 置低电平，而dig1 与dig2 置高电平，所以只有T3 导通，而T1 与T2 则截止，同时在段码ag 中输出相应段码的低电平，那么在数码管中只有百位显示，而相应的个位与十位则没有显示。3.3温度检测模块

13、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，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.05.5；零待机功耗；温度以或位数字；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；DSB接线图如下所示： 图3-8 D

14、SB接线图 4系统软件设计设计中使用德国Keil公司出品的Keil uVision编程软件，它是业内对51系列单片机编程的常用工具。下载器为STC公司的专用程序下载器，与使用的STC89C52RC单片机兼容。 5系统测试5.1主要指标测试本系统测量范围为-55.0-99.9,报警温度值设定范围为0-99，温度误差为0.1。5.2测试结果分析通过测试，与标准仪器所测得的温度相比较，可得系统的误差为信号传输过程中可能存在误码，及误判。 参考文献【1】 康华光 电子技术基础，高等教育出版社，第二版，数字部分【2】 康华光 电子技术基础，高等教育出版社，第五版，模拟部分 【3】 谭浩强 C程序设计教程

15、，清华大学出版社，第一版 【4】 张毅刚 单片机原理及应用，高等教育出版社【5】 郭天祥 新概念51单片机C语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略，电子工业出版社附 录附录1 系统图 图10 系统完整原理图 图11 LED数码管显示模块原理图 图12 DS18B20温度检测模块原理图附录2、程序源代码#includeunsigned char m,n,p;sbit DQ=P23;/定义DS18b20的管脚sbit L1=P27;/定义控制数码管的管脚sbit L2=P26;sbit L3=P25;sbit L4=P24;unsigned char table=0xC0,0xF9,0xA4,0x

16、B0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x7f,0xbf,0xa7;/0-9数字，后面为. - C/*延时子程序*/void Delay_DS18B20(int num) while(num-) ;/*初始化DS18B20*/void Init_DS18B20(void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ复位 Delay_DS18B20(8); /稍做延时 DQ = 0; /单片机将DQ拉低 Delay_DS18B20(80); /精确延时，大于480us DQ = 1; /拉高总线 Delay_DS18B20(14); x = DQ;

17、/稍做延时后，如果x=0则初始化成功，x=1则初始化失败 Delay_DS18B20(20);/*读一个字节*/unsigned char ReadOneChar(void) unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; Delay_DS18B20(4); return(dat);/*写一个字节*/void WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; fo

18、r (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; Delay_DS18B20(5); DQ = 1; dat=1; /*读取温度*/unsigned int ReadTemperature(void) unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0x44); /启动温度转换 Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器 a=ReadOneChar(); /读低8位 b=ReadOneChar(); /读高8位 t=b; t=8; t=t|a; tt=t*0.0625; t= tt*10+0.5; /放大10倍输出并四舍五入 return(t);void display()/数码管扫描函数P0=tablem;L1=0;/