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《數(shù)字顯示溫度計設(shè)計論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、i目錄數(shù)字顯示溫度計設(shè)計畢業(yè)論文目錄一.緒論11.1研究背景11.2研究現(xiàn)狀1二.總體設(shè)計方案32.1設(shè)計思路32.2總體設(shè)計框圖32.3所用材料4三.硬件設(shè)計53.1單片機的選擇53.2溫度傳感器的選擇93.3溫度檢測電路163.4溫度報警電路173.5復(fù)位電路183.6時鐘電路193.7顯示電路203.8主電路原理圖21四.軟件設(shè)計234.1概述234.2主程序模塊234.3各模塊流程設(shè)計244.4報警模塊流程27五.仿真295.1PROTEUS介紹295.2AltiumDesigne介紹30六.綜合調(diào)試3375i目錄6.1焊接336.2調(diào)試33七.總結(jié)與體會35致謝37參考
2、文獻(xiàn)39附錄4175i目錄第一部分緒論1.1研究背景隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn)，人們在生產(chǎn)過程中會越來越關(guān)注精密而實用的儀器，能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活等提供更好更方便快捷的設(shè)施就需要從單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。目前溫度計的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計、熱電偶溫度計、數(shù)字溫度計、電子溫度計等等，溫度計中傳感器是它的重要組成部分，它的精度、靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等
3、。傳感器應(yīng)用極其廣泛，目前已經(jīng)研制出多種新型傳感器。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號處理電路，而且可靠性相對較差，測溫準(zhǔn)確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫精確，數(shù)字顯示，適用范圍寬等特點，主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所或科研實驗室使用，可廣泛用用于工業(yè)控溫系統(tǒng)、溫度計、消費產(chǎn)品以及其它溫度測控系統(tǒng)。目前，該產(chǎn)品已在溫控系統(tǒng)中得到了廣泛使用。因此本設(shè)計就嘗試通過編程與芯片的結(jié)合來解決傳統(tǒng)數(shù)字溫度計的弊端，設(shè)計出新型數(shù)字溫度計。1.2研究現(xiàn)狀溫度傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀：溫度傳感器使用
4、范圍廣，數(shù)量多，居各種傳感器之首，其發(fā)展大致經(jīng)歷了以下3個階段：1、傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器（含敏感元件）——熱電偶傳感器,主要是能夠進(jìn)行非電量和電量之間轉(zhuǎn)換。75i目錄2、模擬集成溫度傳感器/控制器，集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。3、智能溫度傳感器。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)（ATE_）的結(jié)晶。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器、信號處理器、存儲器（或寄存器）和接口電路。本設(shè)計課題的研究可以應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)、生活等很多領(lǐng)域。對于家用電器從洗衣機、微波爐到音響等等到處都可以用到溫度控制器來方便大家的日常生活。開發(fā)
5、此產(chǎn)品后也可方便應(yīng)用安裝在小至家庭大到工廠車間，小至一個芯片大到一個機械設(shè)備。例如在家庭客廳臥室等必要地方顯示室溫，可防止家里食物是否變質(zhì)及早采取措施。工業(yè)生產(chǎn)控制中用數(shù)字溫度計可清晰顯示溫度來防止元氣件失效或損壞等不必要的非人為損失，對做好車間機器維修與保養(yǎng)起很重要的作用。75i目錄第二部分總體設(shè)計方案2.1設(shè)計思路本設(shè)計是一個基于單片機AT89S51的數(shù)字溫度計和溫度傳感器DS18B20的設(shè)計，用來測量環(huán)境溫度，測量范圍為0～120℃，顯示分辨率為0.1℃，誤差≤±0.5℃，當(dāng)溫度高于55℃或低35℃于程序設(shè)定值時，報警電路就會發(fā)出報警，并且在LCD液晶屏第二行溫度值的后面顯
6、示出高溫超限或低溫超限。整個設(shè)計系統(tǒng)主要包括硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)軟件的設(shè)計。硬件電路主要包括主控制器，測溫電路和顯示電路等。主控制器采用單片機AT89C51，溫度傳感器采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20來實現(xiàn)環(huán)境溫度的采集和A/D轉(zhuǎn)換，同時因其輸出為數(shù)字形式，且為串行輸出，這就方便了單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，但同時也對編程提出了更高的要求。單片機把采集到的溫度進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換后，顯示電路采用LCD液晶顯示器以動態(tài)掃描法直讀顯示。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，寫入溫度子程序，報警子程序等。2.2總體設(shè)計框圖本系統(tǒng)采用單片機作為微控制器，如圖2.2.1，分為：測溫電
7、路，顯示電路,報警電路，復(fù)位電路。單片機用AT89C51、溫度傳感器用DS18B20，采用12MHZ晶振，電源采用5V。該電路經(jīng)過設(shè)計分析、繪圖、仿真調(diào)試、制板、焊接等工作后溫度計成形。采用數(shù)字溫度芯片DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小于1攝氏度。DS18B20的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS1
