基于51单片机的温度测量仪设计.doc

简介：
本设计文档详细介绍了以51单片机为核心的一种温度测量仪器的设计过程。通过硬件电路搭建和软件编程实现温度数据采集与显示，旨在提供一种成本低廉、易于操作的温度监测方案。 单片机原理与接口技术课程设计 **设计题目：基于51单片机的数字温度计设计** **专业:** 信息工程 **设计者:** **指导老师:** ### 摘要： 随着现代信息技术的发展及传统工业改造，独立工作的温度检测和显示系统被广泛应用于各个领域。传统的热敏电阻作为测温元件虽然成本低，但需要复杂的信号处理电路，并且可靠性较差、测量精度不高以及误差较大。与之相比，本项目设计的数字温度计具有读数方便、量程广、精确度高及数字化显示等特点。 在硬件方案中采用AT89C51单片机作为主控器件并使用DS18B20传感器进行温度检测，并通过两位共阴极LED数码管实现数据传输和温度的实时显示。该设计利用了DS18B20直接向单片机提供数字信号，简化了信号处理过程，同时也提高了系统的稳定性和可靠性。 ### 关键字： AT89S52, 51单片机, DS18B20, 温度计 --- **系统硬件设计方案** #### **1.1温度传感器介绍** 本项目选用的DS18B20是一款高精度数字式温度传感器，具有可编程分辨率（9~12位）、低功耗特点和宽电压适用范围。该器件内部存储器包括高速暂存RAM与非易失性E2RAM,其中后者用于存放最高/最低触发点及配置寄存器。 #### **1.2 温度传感器与单片机的连接** DS18B20通过数据线(DQ)直接与AT89C51单片机相连，进行温度读取和信息传输。由于其独特的通信协议支持多设备并联使用，并且可以设定不同的测量分辨率以适应不同应用场景需求。 #### **1.3 复位信号及外部复位电路** 系统设计中还包括了必要的电源管理与复位电路，确保单片机在启动时能够正确初始化以及工作过程中稳定运行。当检测到异常情况或需要重新配置参数时可以触发硬件复位机制来恢复正常的操作状态。 #### **1.4 电源电路** 本方案采用标准的直流供电方式为所有电子元件提供稳定的电力供应，确保整个系统的可靠性和稳定性不受电压波动的影响。 #### **1.5 显示电路** 温度数据通过串行接口发送到两位共阴极LED数码管上进行直观显示。这种设计简化了硬件结构并降低了成本，同时也便于用户读取实时测量结果。 ### 软件设计 软件部分负责初始化DS18B20传感器、处理接收到的数据，并驱动LED显示器以数字形式展示温度值。此外还包含错误检测与异常处理逻辑来保证系统稳定运行。 ### 数据测试 通过实验验证了该设计方案的有效性，结果表明所开发的基于51单片机的数字温度计能够准确地测量和显示环境温度。 ### 总结与体会 本次设计不仅实现了预期的功能需求，还锻炼了我们对硬件电路的理解以及软件编程能力。同时加深了对于嵌入式系统中传感器应用的认识。 **参考文献** 略 **附录1 仿真图** **附录2 程序源代码** 略