单片机课设.pdf

【嵌入式系统基础课程设计】的项目是一个数字温度计的开发，主要涉及单片机技术，硬件设计，以及软件编程。在这个项目中，学生需要完成一个能够测量、显示并报警温度超范围的设备。 设计要求是： 1. 设备能够测量温度并在超出预设范围时发出报警。 2. 温度通过LED数码管显示，同时显示最高和最低温度标记。 3. 允许用户通过简单的按键设定温度的上限和下限，以及进行复位或调整。 4. 测量温度的步进值为1度。 在设计内容方面，涵盖了硬件电路设计、软件编程和样机的制作。其中，硬件设计包括选择合适的温度传感器和显示装置，软件设计则涉及到数据处理和用户交互逻辑。 在给出的方案中，选择了方案二，使用DS18B20温度传感器。这个传感器因其可以直接读取被测温度值，简化了电路和软件设计。DS18B20的特点包括： 1. 单线接口，只需要一个端口引脚通信。 2. 支持多点网络，多个传感器可共用一条线。 3. 无需额外的外部元件。 4. 可通过数据线供电，电压范围宽。 5. 低功耗，无待机电流。 6. 提供9到12位数字读数。 7. 可编程的温度报警设置。 8. 负电压保护，电源反接不会立即损坏，但无法正常工作。 硬件设计中，选用的单片机是AT89S51，具有低电压工作和小巧的体积，适合手持设备。显示部分使用3位共阳LED数码管，通过动态扫描方式显示温度，P0口负责段码输出，P2口的P2.5、P2.6、P2.7负责位码输出。温度传感器DS18B20的内部结构包括64位ROM，其中包含产品类型编号、唯一的设备序列号和CRC校验码，以及温度报警触发器和高速暂存RAM。 软件设计上，需要编写程序来控制温度采集、处理、显示以及按键输入的响应。DS18B20的配置寄存器可以设定温度转换的分辨率，这将影响转换时间和精度。在实际应用中，需要根据需求平衡分辨率和转换时间。 这个课程设计项目综合了单片机控制、温度传感技术、数字信号处理、人机交互等多个方面的知识，旨在培养学生的实践能力和问题解决能力。通过完成这样的项目，学生不仅能深入理解嵌入式系统的工作原理，还能掌握实际的硬件设计和软件编程技巧。