单片机课程设计报告--数字温度计-.doc

【单片机课程设计报告——数字温度计】 本设计报告主要围绕数字温度计的实现，以单片机AT89S51为核心控制器，结合DS18B20温度传感器，构建一个能够精确、直观地显示温度的系统。数字温度计因其方便、准确的特性，越来越受到人们的青睐，尤其在科研和生活中有着广泛的应用。 **2.1 方案选择** 在设计方案时，考虑了两种方法。第一种方案是利用热敏电阻等感温元件，将温度变化转化为电压或电流，再经过A/D转换器转为数字信号，由单片机处理后显示。这种方法需要额外的A/D转换电路，设计较为复杂。第二种方案是采用DS18B20温度传感器，可以直接读取被测温度值，简化了硬件设计，同时软件处理也更为简便。因此，选择了方案二进行实施。 **2.2 系统设计** 2.2.1 **主控制器**：单片机AT89S51以其低电压供电和小巧的体积成为优选，其四个端口可以满足系统需求，适用于手持式设备设计。系统电源可以使用两节电池。 2.2.2 **显示电路**：采用3位共阳极LED数码管，通过单片机的P3口的RXD和TXD串行输出段码，实现温度数值的显示。 2.2.3 **温度传感器**：DS18B20是一款先进的智能温度传感器，具备以下特点： - 单线接口，只需一个端口进行通信； - 支持多点组网，多个DS18B20可以并联在同一线上； - 无需额外外部元件； - 电源范围为3.0~5.5V，可以通过数据线供电； - 零待机功耗； - 提供9或12位数字温度读数； - 用户可自定义报警设置； - 具有报警搜索命令，能识别超出设定温度范围的设备； - 负电压保护，电源极性反接时不会损坏，但无法正常工作。 DS18B20的内部结构包括：8位CRC发生器、配置存储器、控制逻辑、高速缓存存储器、温度传感器、高温和低温触发器，以及单线接口和64位ROM。 **总结** 通过上述设计，实现了数字温度计的功能，即通过DS18B20获取温度数据，经过单片机AT89S51处理后，通过3位LED数码管串行显示。这种设计简化了电路，提高了系统的稳定性和可靠性，同时提供了直观的温度读数，满足了对高精度和便捷性的需求，适合于实验室和日常环境中的温度监测。