基于51单片机的数字温度计设计.docx

本文主要介绍了一个基于51单片机的数字温度计设计项目，该设计旨在理解和掌握51单片机的实际应用，以及数字温度计的电路设计、组装和调试方法。以下是详细的知识点解析： 1. **51单片机**：51系列单片机是微控制器领域中非常经典的一款，广泛应用于各种嵌入式系统中。STC89C51RC是51单片机的一种，具有低电压供电和体积小的优点，拥有40个引脚，适用于本次设计的数字温度计。 2. **数字温度传感器DS18B20**：DS18B20是一种智能温度传感器，可以提供精确的数字温度读数，具有独特的单线接口，仅需一个端口引脚进行通信。它可以直接读取被测温度，支持9到12位的数字值读数，测温范围为-55℃到+125℃，并且具备低功耗和无需外部组件的特点。 3. **显示电路**：采用4位共阳LED数码管进行温度显示，通过P3口的RXD和TXD串口输出段码。数码管采用动态扫描法显示温度，由四个PNP型晶体管和8个电阻组成，与单片机的P1.0、P1.1、P1.2连接。 4. **温度测量与转换**：DS18B20的测温分辨率为0.5℃，可以通过读暂存器指令获取温度测量结果，再通过特定算法提高测量精度。例如，通过读取计数器1的计数值，可以计算出更精确的温度值。 5. **系统硬件电路**：整体硬件电路包括主控制器（51单片机）、显示电路（LED数码管）和温度传感器（DS18B20）。DS18B20的数据I/O端与单片机的P3.6引脚连接，外部晶振为12MHz，提供系统时钟。 6. **系统程序设计**：程序设计包括主程序、温度检测程序、温度转换程序和LED显示程序。通过Proteus仿真软件进行编译和仿真调试。 7. **测量与结果分析**：在Proteus软件中进行仿真，设置环境温度并观察LED显示的温度值。在硬件测试中，检查电路板和焊接质量，通电后观察LED显示器的显示效果。 8. **设计心得**：通过本次设计，学习了Proteus仿真软件的使用，体会到编程的细心和耐心的重要性，以及面对挑战时的学习和成长。 通过这个项目，不仅掌握了51单片机的应用，还深入了解了数字温度计的工作原理和设计方法，同时提升了硬件电路设计和软件编程的能力。这对于未来在嵌入式系统领域的进一步学习和研究具有重要意义。