毕业设计单片机课程设计基于数字温度传感器的数字温度计课程设计报告书.doc

AS 公司生产的 DS18B20 数字温度传感器，该传感器可以直接输出数字信号，无需额外的模数转换器，简化了系统设计。这款传感器适用于各种环境下的温度测量，尤其适合于电子设备和自动化系统的集成。 2、方案论证与选定 在设计数字温度计时，考虑了多种方案，包括使用模拟温度传感器和使用数字温度传感器。模拟温度传感器如热电偶和热电阻，虽然成本较低，但需要复杂的信号调理电路，且精度和稳定性受环境因素影响较大。相比之下，DS18B20 数字温度传感器因其独特的单线通信协议和内置的温度转换功能，简化了系统架构，减少了外部组件的需求，提高了系统的可靠性。因此，我们选择了基于 DS18B20 的方案。 3、方案说明 DS18B20 温度传感器的工作原理是通过测量内部带隙基准的电压变化来确定温度。传感器将温度转换为数字信号，并通过单线接口与单片机 AT89C51 进行通信。AT89C51 是一款广泛应用的8位微处理器，拥有丰富的I/O口，可以方便地驱动LED数码管显示温度值。通过编程控制单片机，可以实现温度数据的读取、处理和显示。 4、硬件方案设计 硬件设计主要包括以下几个部分： - DS18B20 温度传感器：连接到单片机的一个I/O口，用于数据传输。 - AT89C51 单片机：作为主控制器，接收温度数据并控制LED数码管显示。 - LED 数码管：共阳极连接，通过单片机的I/O口驱动，显示温度值。 - 电源模块：提供3.0～5.5V的电源，同时为DS18B20供电。 - 接口电路：包括电源接口、控制按钮（如果有的话）以及可能的通信接口。 5、软件方案设计 软件设计主要分为以下几个步骤： - 初始化：设置单片机的I/O口，初始化DS18B20。 - 温度读取：通过单线通信协议，从DS18B20读取温度数据。 - 数据处理：将读取的温度数据转换为适合显示的格式。 - 显示控制：驱动LED数码管显示温度值。 - 错误处理：处理通信错误或异常情况。 - 循环运行：软件在循环中不断执行以上步骤，实时更新温度显示。 6、调试 在系统搭建完成后，需要进行硬件和软件的联合调试，确保温度数据的正确读取、处理和显示。可能遇到的问题包括通信错误、显示异常等，需要通过逐步排查和优化代码来解决。 7、技术小结 本设计实现了基于DS18B20数字温度传感器的数字温度计，具有较高的测量精度和稳定性。通过单片机控制，简化了系统的复杂性，提高了系统的可靠性和实用性。此外，该设计还能进行多点组网，扩展性强，适应不同场合的温度监控需求。 8、参考文献 [1] 王社国，赵建光。基于 ARM 的嵌入式语音识别系统研究 [J]。微计算机信息，2007，2-2:149-150. 9、附录 附录中可能包含源代码、电路原理图、测试数据等详细信息，以便进一步理解和分析设计。 这个毕业设计项目结合了单片机技术、传感器技术和数字信号处理，为实际的温度测量应用提供了可行的解决方案。通过学习和实践，学生不仅能掌握相关理论知识，还能提升硬件设计和软件编程能力。